DE102023004210A1

DE102023004210A1 - Method for optimizing a vehicle body structure

Info

Publication number: DE102023004210A1
Application number: DE102023004210.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Gerkens
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-10-19
Filing date: 2023-10-19
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
- mittels eines Simulationsprogramms für jedes finite Element mindestens die von-Mises-Spannung berechnet wird,
- die berechnete von-Mises-Spannung für einzelne Bauteile der Fahrzeugrohbaustruktur oder die für die gesamte Fahrzeugrohbaustruktur herausgeschrieben wird,
- eine Normierung der von-Mises-Spannung durchgeführt wird, indem die herausgeschriebene von-Mises-Spannung in Bezug zu mindestens einer jeweiligen Materialeigenschaft gesetzt wird, und
- eine Überlagerung der normierten von-Mises-Spannung über eine Kollisionszeit einer simulierten Kollision der Fahrzeugrohbaustruktur durchgeführt wird.

The invention relates to a method for optimizing a vehicle body structure.
According to the invention, it is provided that
- at least the von Mises stress is calculated for each finite element using a simulation program,
- the calculated von Mises stress for individual components of the vehicle body structure or which is written out for the entire vehicle body structure,
- a standardization of the von Mises stress is carried out by relating the written out von Mises stress to at least one respective material property, and
- a superposition of the normalized von Mises stress over a collision time of a simulated collision of the vehicle body structure is carried out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur.The invention relates to a method for optimizing a vehicle body structure.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der US 6,212,486 B1 beschrieben, ein Verfahren zur Identifizierung kritischer Elemente in der Ermüdungsanalyse mit von-Mises-Spannungsbegrenzung und Filterung der modalen Verschiebungsgeschichte unter Verwendung dynamischer Fenster bekannt. Ein Verfahren zur dynamischen Haltbarkeitsanalyse und Identifizierung von Ermüdungsbereichen unter Verwendung modaler Techniken für eine Struktur umfasst die Schritte der Simulation eines Finite-Elemente-Modells der Struktur, um Modalspannungen und Modalverschiebungen für ein Element der Struktur zu bestimmen, und die Durchführung einer Modaltransientenanalyse unter Verwendung der Modalverschiebungen. Das Verfahren umfasst außerdem die Schritte der Bestimmung einer Spannungsgrenze für das Element aus den Modalspannungen und der Modaltransientenanalyse, der Bestimmung, ob eine Spannungsgrenze für das Element größer als ein vorgegebener Wert ist, und der Identifizierung des Elements als kritisches Element, wenn die Spannungsgrenze für das Element größer ist als der vorgegebene Wert. Das Verfahren umfasst weiterhin die Schritte der Bestimmung eines Spannungs-Zeit-Verlaufs für das kritische Element und der Verwendung des Spannungs-Zeit-Verlaufs zur Durchführung einer Ermüdungsanalyse, um einen Ermüdungsbereich innerhalb der Struktur zu identifizieren.The state of the art is, as in the US6,212,486 B1 describes a method for identifying critical elements in fatigue analysis with von Mises stress limitation and modal displacement history filtering using dynamic windows. A method for dynamic durability analysis and identification of fatigue regions using modal techniques for a structure comprises the steps of simulating a finite element model of the structure to determine modal stresses and modal displacements for an element of the structure, and performing a modal transient analysis using the modal displacements. The method further comprises the steps of determining a stress limit for the element from the modal stresses and the modal transient analysis, determining whether a stress limit for the element is greater than a predetermined value, and identifying the element as a critical element if the stress limit for the element is greater than the predetermined value. The method further includes the steps of determining a stress-time history for the critical element and using the stress-time history to perform a fatigue analysis to identify a fatigue region within the structure.

In der US 10,933,623 B2 wird eine Optimierung von 3D-gedruckten großflächigen Strukturen unter Worst-Case-Belastungen beschrieben. Es wird ein 3D-Druckersystem mit einem Strukturoptimierungstool zur Generierung von 3D-Modellen, die für Baumaterialien optimiert sind, wie sie in Druckern auf Basis der Binder-Jetting-Technologie verwendet werden, beschrieben. Das Strukturoptimierungstool verwendet einen rechnerischen Ansatz zur Optimierung der mechanischen und Masseneigenschaften großformatiger Strukturen. Der rechnerische Ansatz ist auf die Herstellung mit Binder-Jetting-Technologien zugeschnitten. Bei der Entwicklung des rechnerischen Ansatzes wurde das Bresler-Pister-Fehlerkriterium in ein Ziel umgewandelt, das das Fehlerpotenzial eines Objekts oder einer Struktur misst. Dabei wurde der Unterschied in der Zug- und Druckfestigkeit des Baumaterials modelliert. Um Strukturen unter Worst-Case-Lasten zu optimieren, vereint der rechnerische Ansatz eine Optimierung zur Identifizierung von Worst-Case-Lasten mit einer Optimierung zur Minimierung des resultierenden Ausfallpotenzials und verschachtelt sie mit Optimalitätsbeschränkungen erster Ordnung.In the US10,933,623B2 describes an optimization of 3D printed large-scale structures under worst-case loading. A 3D printer system with a structural optimization tool for generating 3D models optimized for building materials as used in printers based on binder jetting technology is described. The structural optimization tool uses a computational approach to optimize the mechanical and mass properties of large-scale structures. The computational approach is tailored to manufacturing with binder jetting technologies. In developing the computational approach, the Bresler-Pister failure criterion was converted into a target that measures the failure potential of an object or structure. The difference in the tensile and compressive strength of the building material was modeled. To optimize structures under worst-case loads, the computational approach combines an optimization to identify worst-case loads with an optimization to minimize the resulting failure potential and nests them with first-order optimality constraints.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for optimizing a vehicle body structure that is improved compared to the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a method for optimizing a vehicle body structure having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur wird mittels eines Simulationsprogramms für jedes finite Element mindestens die von-Mises-Spannung und beispielsweise auch die Dehnung berechnet. Das Simulationsprogramm ist insbesondere der Crash-Solver LS-Dyna. Dieser ist explizit, nicht-linear und multi-physikalisch. Dieses Simulationsprogramm, insbesondere der Crash-Solver LS-Dyna, dient somit als Basis für das Verfahren und berechnet für jedes finite Element beispielsweise Spannungen und Dehnungen. Die Spannung, insbesondere die von-Mises-Spannung, ist hier die repräsentative Bezugsgröße zur Bewertung einer Materialausnutzung mittels des hier beschriebenen Verfahrens.In a method according to the invention for optimizing a vehicle body structure, at least the von Mises stress and, for example, the strain are calculated for each finite element using a simulation program. The simulation program is in particular the crash solver LS-Dyna. This is explicit, non-linear and multi-physical. This simulation program, in particular the crash solver LS-Dyna, thus serves as the basis for the method and calculates, for example, stresses and strains for each finite element. The stress, in particular the von Mises stress, is the representative reference value for evaluating material utilization using the method described here.

Die berechnete von-Mises-Spannung wird beispielsweise für einzelne Bauteile der Fahrzeugrohbaustruktur oder für die gesamte Fahrzeugrohbaustruktur herausgeschrieben, das heißt insbesondere aus dem Simulationsprogramm ausgelesen. Hierzu wird beispielsweise ein Datenmanagement verwendet.The calculated von Mises stress is written out, for example, for individual components of the vehicle body shell structure or for the entire vehicle body shell structure, i.e. read out from the simulation program. For example, data management is used for this purpose.

Über ein weiteres post-processing, zum Beispiel Skripte, das heißt über eine weitere Verarbeitung, kann die von-Mises-Spannung in Bezug zu den jeweiligen Materialeigenschaften gesetzt werden, zum Beispiel in Bezug auf eine Streckgrenze und/oder Dehngrenze, insbesondere Rp0.2, sodass eine Normierung der von-Mises-Spannung erfolgt. Die Normierung der von-Mises-Spannung wird somit insbesondere durchgeführt, indem die herausgeschriebene von-Mises-Spannung in Bezug zu mindestens einer jeweiligen Materialeigenschaft, insbesondere der Streckgrenze und/oder Dehngrenze, insbesondere Rp0.2, gesetzt wird. Damit werden insbesondere unterschiedliche Werkstoffklassen, beispielsweise Stahl oder Aluminium, berücksichtigt.Through further post-processing, for example scripts, i.e. through further processing, the von Mises stress can be related to the respective material properties, for example in relation to a yield point and/or proof strength, in particular Rp0.2, so that the von Mises stress is standardized. The standardization of the von Mises stress is thus carried out in particular by setting the written out von Mises stress in relation to at least one respective material property, in particular the yield point and/or proof strength, in particular Rp0.2. This takes into account in particular different material classes, for example steel or aluminum.

Danach ist insbesondere vorgesehen, dass eine Überlagerung der normierten von-Mises-Spannung über eine Kollisionszeit einer simulierten Kollision der Fahrzeugrohbaustruktur erfolgt.In particular, it is provided that the normalized von Mises stress is superimposed over a collision time of a simulated collision of the vehicle body structure.

In einer möglichen Ausführungsform wird die normierte von-Mises-Spannung visualisiert, zum Beispiel über einen post processor, beispielsweise animator, und mit einem Schwellwert gefiltert.In one possible embodiment, the normalized von Mises stress is visualized, for example game via a post processor, for example animator, and filtered with a threshold.

Das beschriebene Vorgehen, das heißt der oben beschriebene Verfahrensablauf, kann für mehrere Lastfälle, insbesondere kollisionsbedingte Lastfälle, durchgeführt werden, wobei alle Ergebnisse überlagert werden. Dadurch werden Bereiche geringer normierter von-Mises-Spannung über die Zeit und über mehrere Lastfälle identifiziert, das heißt Bereiche, welche ein Einsparpotential bezüglich des verwendeten Materials aufweisen, und/oder es werden Bereiche hoher normierter von-Mises-Spannung über die Zeit und über mehrere Lastfälle identifiziert, das heißt Bereiche, welche wichtige Lastpfade darstellen und gegebenenfalls verstärkt ausgebildet werden müssen.The procedure described, i.e. the process sequence described above, can be carried out for several load cases, in particular collision-related load cases, with all results being superimposed. This identifies areas of low normalized von Mises stress over time and across several load cases, i.e. areas that have potential for saving in terms of the material used, and/or identifies areas of high normalized von Mises stress over time and across several load cases, i.e. areas that represent important load paths and may need to be reinforced.

Die beschriebene Lösung ermöglicht somit insbesondere eine Identifizierung von Leichtbaupotentialen in der Fahrzeugrohbaustruktur, wobei dennoch eine erforderliche Stabilität hinsichtlich Kollisionen sichergestellt wird. Das Verfahren ermöglicht es insbesondere, den Werkstoff-Ausnutzungsgrad und das damit verbundene Leichtbaupotential bauteil-, werkstoff- und lastfallübergreifend, also gesamtheitlich, zu analysieren. Dadurch müssen auch Optimierungen nicht auf das jeweilige Bauteil beschränkt werden, sondern können übergreifend an der gesamten Fahrzeugrohbaustruktur erfolgen.The solution described thus enables the identification of lightweight construction potential in the vehicle body shell structure, while still ensuring the required stability with regard to collisions. The method makes it possible in particular to analyze the degree of material utilization and the associated lightweight construction potential across components, materials and load cases, i.e. as a whole. This means that optimizations do not have to be limited to the respective component, but can be carried out across the entire vehicle body shell structure.

Zusammenfassend ermöglicht die beschriebene Lösung eine Identifikation von, insbesondere auch neuen, Leichtbaupotentialen, eine Beschleunigung eines Entwicklungsprozesses für die Fahrzeugrohbaustruktur, eine Erweiterung einer virtuellen Produktentwicklung, eine Generierung neuer Konzeptideen und einen Vorteil in der Entwicklung gegenüber aus dem Stand der Technik bekannter Vorgehensweisen.In summary, the solution described enables the identification of, in particular new, lightweight construction potentials, an acceleration of a development process for the vehicle body structure, an extension of virtual product development, the generation of new concept ideas and an advantage in development compared to known state-of-the-art procedures.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1 schematisch eine erste Stufe eines Verfahrens zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur,
2 schematisch eine zweite Stufe des Verfahrens, und
3 schematisch eine alternative zweite Stufe des Verfahrens.

Showing:

1 schematically shows a first stage of a process for optimising a vehicle body structure,
2 schematically a second stage of the process, and
3 schematically an alternative second stage of the process.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.

Am Beispiel der 1 bis 3 wird im Folgenden ein Verfahren zur Optimierung einer Fahrzeugrohbaustruktur beschrieben. Dabei zeigt 1 eine erste Stufe des Verfahrens und die 2 und 3 zeigen zwei alternative zweite Stufen des Verfahrens, die jeweils auf der ersten Stufe aufbauen. In der ersten Stufe erfolgt insbesondere eine Datenvorbereitung. In der jeweiligen zweiten Stufe erfolgt insbesondere eine Analyse.Using the example of 1 to 3 A method for optimizing a vehicle body structure is described below. 1 a first stage of the procedure and the 2 and 3 show two alternative second stages of the procedure, each of which builds on the first stage. In the first stage, data preparation takes place in particular. In the respective second stage, analysis takes place in particular.

Das Ziel des im Folgenden beschriebenen Verfahrens ist es insbesondere, Leichtbaupotentiale in der Fahrzeugrohbaustruktur zu identifizieren, das heißt Material zu identifizieren, das eingespart werden kann, und gleichzeitig Lastpfade zu identifizieren, insbesondere um eine erforderliche Materialstärke in den Lastpfaden sicherzustellen. Der Ansatz des hier beschriebenen Verfahrens ist eine Auswertung über die Materialausnutzung. Das Konzept des Verfahrens ist eine Superposition mehrerer Lastfälle und eine Visualisierung normierter Größen.The aim of the method described below is in particular to identify lightweight construction potential in the vehicle body structure, i.e. to identify material that can be saved and at the same time to identify load paths, in particular to ensure the required material thickness in the load paths. The approach of the method described here is an evaluation of material utilization. The concept of the method is a superposition of several load cases and a visualization of standardized sizes.

In dem hier beschriebenen Verfahren wird mittels eines Simulationsprogramms für jedes finite Element mindestens die von-Mises-Spannung und beispielsweise auch die Dehnung berechnet. Das Simulationsprogramm ist insbesondere der Crash-Solver LS-Dyna. Dieser ist explizit, nicht-linear und multi-physikalisch. Dieses Simulationsprogramm, insbesondere der Crash-Solver LS-Dyna, dient somit als Basis für das Verfahren und berechnet für jedes finite Element beispielsweise Spannungen und Dehnungen. Die Spannung, insbesondere die von-Mises-Spannung, ist hier die repräsentative Bezugsgröße zur Bewertung einer Materialausnutzung mittels des hier beschriebenen Verfahrens.In the method described here, at least the von Mises stress and, for example, the strain are calculated for each finite element using a simulation program. The simulation program is in particular the crash solver LS-Dyna. This is explicit, non-linear and multi-physical. This simulation program, in particular the crash solver LS-Dyna, thus serves as the basis for the method and calculates, for example, stresses and strains for each finite element. The stress, in particular the von Mises stress, is the representative reference value for evaluating material utilization using the method described here.

Danach erfolgt eine Überlagerung der normierten von-Mises-Spannung über eine Kollisionszeit einer simulierten Kollision der Fahrzeugrohbaustruktur.The normalized von Mises stress is then superimposed over a collision time of a simulated collision of the vehicle body structure.

In einer möglichen Ausführungsform wird die normierte von-Mises-Spannung visualisiert, zum Beispiel über einen post processor, beispielsweise animator, und mit einem Schwellwert gefiltert.In one possible embodiment, the normalized von Mises stress is visualized, for example via a post processor, such as animator, and filtered with a threshold value.

Anhand der 1 bis 3 wird im Folgenden ein beispielhafter detaillierter Verfahrensablauf des Verfahrens, umfassend die in 1 dargestellte erste Stufe und die in 2 oder in 3 dargestellte zweite Stufe, detailliert beschrieben.Based on 1 to 3 Below is an exemplary detailed procedure of the procedure, including the 1 The first stage shown and the 2 or in 3 The second stage shown is described in detail.

In dem hier beschriebenen Verfahren werden in der in 1 dargestellten ersten Stufe in einem ersten Verfahrensschritt V1 die von-Mises-Spannungen für die Fahrzeugrohbaustruktur im Simulationsprogramm, insbesondere LS-Dyna, definiert.In the procedure described here, the 1 In the first step shown, in a first process step V1, the von Mises stresses for the vehicle body structure are defined in the simulation program, in particular LS-Dyna.

In einem zweiten Verfahrensschritt V2 werden in dieser Basis, das heißt im Simulationsprogramm, insbesondere in LS-Dyna, relevante Lastfälle für die Fahrzeugrohbaustruktur berechnet. Dies betrifft insbesondere Lastfälle, die bei Kollisionen eines die Fahrzeugrohbaustruktur aufweisenden Fahrzeugs auftreten. Für diese Berechnungen werden insbesondere Materialdaten des für die Fahrzeugrohbaustruktur verwendeten oder vorgesehenen Materials aus einer Materialdatenbank verwendet.In a second process step V2, relevant load cases for the vehicle body shell structure are calculated in this basis, i.e. in the simulation program, in particular in LS-Dyna. This particularly applies to load cases that occur in collisions of a vehicle with the vehicle body shell structure. For these calculations, material data from a material database is used in particular for the material used or intended for the vehicle body shell structure.

In der in 2 dargestellten zweiten Stufe des Verfahrens werden in einem dritten Verfahrensschritt V3 mittels des Simulationsprogramms für jedes finite Element mindestens die von-Mises-Spannung, insbesondere die maximale von-Mises-Spannung, für jeden Lastfall berechnet und herausgeschrieben. Hierfür werden das Simulationsprogramm, insbesondere LS-Dyna, und die Daten aus der Materialdatenbank verwendet.In the 2 In the second step of the process shown, in a third step V3, at least the von Mises stress, in particular the maximum von Mises stress, is calculated and written out for each finite element using the simulation program. The simulation program, in particular LS-Dyna, and the data from the material database are used for this purpose.

In einem vierten Verfahrensschritt V4 werden die berechneten, insbesondere maximalen, von-Mises-Spannungen über alle Lastfälle in ein Simulationsmodell der Fahrzeugrohbaustruktur gemappt, das heißt übertragen, so dass deren Superposition im Simulationsmodell der Fahrzeugrohbaustruktur erreicht wird. Dies wird beispielsweise durch ein Skript realisiert.In a fourth process step V4, the calculated, in particular maximum, von Mises stresses across all load cases are mapped, i.e. transferred, into a simulation model of the vehicle body shell structure so that their superposition is achieved in the simulation model of the vehicle body shell structure. This is implemented, for example, using a script.

In einem fünften Verfahrensschritt V5 ist eine Einstellung einer maximalen von-Mises-Spannung vorgesehen, insbesondere durch Definieren eines so genannten Treshold-Schiebers, das heißt eines Schwellwerteinstellers. Dies erfolgt beispielsweise in einem animator. Dadurch kann insbesondere eingestellt werden, ab welchem Schwellwert die maximale von-Mises-Spannung in einem folgenden sechsten Verfahrensschritt V6 visualisiert, das heißt angezeigt, werden soll.In a fifth method step V5, a setting of a maximum von Mises voltage is provided, in particular by defining a so-called threshold slider, i.e. a threshold value adjuster. This is done, for example, in an animator. This makes it possible in particular to set the threshold value from which the maximum von Mises voltage should be visualized, i.e. displayed, in a subsequent sixth method step V6.

Im sechsten Verfahrensschritt V6 können dadurch, insbesondere im animator, unbelastete Bereiche in der Fahrzeugrohbaustruktur visualisiert werden. An diesen unbelasteten Bereichen ist somit eine Materialeinsparung und dadurch die Realisierung von Leichtbaupotentialen möglich.In the sixth process step V6, unstressed areas in the vehicle body structure can be visualized, particularly in the animator. Material savings are therefore possible in these unstressed areas, thus realizing lightweight construction potential.

In der in 3 dargestellten alternativen zweiten Stufe des Verfahrens werden im dritten Verfahrensschritt V3 mittels des Simulationsprogramms die maximale von-Mises-Spannung und die Dehngrenze Rp0.2 für jedes finite Element in jedem Lastfall berechnet und herausgeschrieben. Hierfür werden das Simulationsprogramm, insbesondere LS-Dyna, und die Daten aus der Materialdatenbank verwendet.In the 3 In the alternative second stage of the process shown, the maximum von Mises stress and the yield strength Rp0.2 for each finite element in each load case are calculated and written out in the third process step V3 using the simulation program. The simulation program, in particular LS-Dyna, and the data from the material database are used for this purpose.

Im vierten Verfahrensschritt V4 werden die normierten Spannungen, das heißt die normierten von-Mises-Spannungen als Quotient der maximalen von-Mises-Spannung der Dehngrenze Rp0.2 für jedes finite Element berechnet. Dies wird beispielsweise mittels der Materialdatenbank und eines Skriptes realisiert.In the fourth process step V4, the normalized stresses, i.e. the normalized von Mises stresses as a quotient of the maximum von Mises stress of the yield strength Rp0.2, are calculated for each finite element. This is achieved, for example, using the material database and a script.

Im fünften Verfahrensschritt V5 werden die normierten von-Mises-Spannungen über alle Lastfälle in das Simulationsmodell der Fahrzeugrohbaustruktur gemappt, das heißt übertragen, so dass deren Superposition im Simulationsmodell der Fahrzeugrohbaustruktur erreicht wird. Dies wird beispielsweise durch ein Skript realisiert.In the fifth process step V5, the normalized von Mises stresses across all load cases are mapped into the simulation model of the vehicle body shell structure, i.e. transferred, so that their superposition is achieved in the simulation model of the vehicle body shell structure. This is achieved, for example, using a script.

Im sechsten Verfahrensschritt V6 ist eine Einstellung der normierten von-Mises-Spannung vorgesehen, insbesondere durch Definieren eines so genannten Treshold-Schiebers, das heißt eines Schwellwerteinstellers. Dies erfolgt beispielsweise im animator. Dadurch kann insbesondere eingestellt werden, ab welchem Schwellwert die normierte von-Mises-Spannung in einem folgenden siebten Verfahrensschritt V7 visualisiert, das heißt angezeigt, werden soll.In the sixth method step V6, an adjustment of the standardized von Mises voltage is provided, in particular by defining a so-called threshold slider, i.e. a threshold value adjuster. This is done, for example, in the animator. This makes it possible to set, in particular, the threshold value from which the standardized von Mises voltage is to be adjusted in a subsequent seventh method. process step V7 is to be visualized, i.e. displayed.

In im siebten Verfahrensschritt V7 kann dadurch, insbesondere im animator, ein Materialausnutzungsgrad in der Fahrzeugrohbaustruktur visualisiert werden. Daran wird ersichtlich, ob das Material in einem jeweiligen Bereich für die in den Lastfällen auftretenden Belastungen ausreicht oder zu wenig Material oder ein zu schwaches Material vorhanden ist, so dass Maßnahmen getroffen werden können, um den Bereich zu verstärken, oder ob in dem jeweiligen Bereich noch Material eingespart werden kann und somit auch hier ein Leichtbaupotential realisierbar ist.In the seventh process step V7, a degree of material utilization in the vehicle body structure can be visualized, particularly in the animator. This shows whether the material in a particular area is sufficient for the loads occurring in the load cases or whether there is too little material or the material is too weak so that measures can be taken to strengthen the area or whether material can still be saved in the respective area and thus lightweight construction potential can also be realized here.

In dem oben erwähnten Animator erfolgt insbesondere ein post-processing und die Visualisierung. Das oben jeweils erwähnte Skript ist insbesondere ein Datenmanagement. In the animator mentioned above, post-processing and visualization are carried out. The script mentioned above is particularly a data management.

Die Visualisierung der Elementeigenschaften (z.B. v.Mises-Spannung, Dehnung) kann im Post-Processing Tool animator erfolgen, ist aber auch in anderen Tools möglich. Gleiches gilt für das Tool Is-dyna für die eigentliche Simulation der Crash-Lastfälle. Die Verwendung von animator (=Post-prosessor) oder LS-Dyna (= Solver) ist für die Vorgehensweise nicht essentiell.The visualization of the element properties (e.g. v.Mises stress, strain) can be done in the post-processing tool animator, but is also possible in other tools. The same applies to the Is-dyna tool for the actual simulation of the crash load cases. The use of animator (= post-processor) or LS-Dyna (= solver) is not essential for the procedure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6212486 B1 [0002]
US 10933623 B2 [0003]

Claims

Method for optimizing a vehicle body shell structure, characterized in that - at least the von Mises stress is calculated for each finite element by means of a simulation program, - the calculated von Mises stress is written out for individual components of the vehicle body shell structure or for the entire vehicle body shell structure, - a standardization of the von Mises stress is carried out by setting the written out von Mises stress in relation to at least one respective material property, and - a superposition of the standardized von Mises stress over a collision time of a simulated collision of the vehicle body shell structure is carried out.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the normalized von Mises stress is visualized and filtered with a threshold value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method sequence is carried out for several load cases, whereby all results are superimposed.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that regions of low normalized von Mises stress and/or regions of high normalized von Mises stress are identified over time and over several load cases.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a yield strength and/or proof strength is used as the material property.