Im Frontal-, Heck- und Schrägaufprall von Fahrzeugen ist die Funktionsweise der Crashabsorber von entscheidender Bedeutung für die Insassensicherheit. Im Rahmen von Fallturmversuchen werden am IMKF neuartige Bauformen von Crashabsorbern (mit aktiven Elementen, verschiedene Triggerarten, progressives Verhalten) und neuartige Werkstoffe (Faser-Kunststoff-Verbunde, Magnesium, 3D-Druckbauteile) untersucht. Die Auswertung des Deformationsverhaltens und der Kraft-Weg Charakteristik liefert Rückschlüsse für die Eignung des Bauteils im Gesamtfahrzeug.

Literatur:

Szlosarek R., Luft J., Wittig F., Ullmann M., Prahl U., Kawalla R., Kröger M. Improving the crashworthiness of magnesium AZ31 by tapering and triggering, (2021) Thin-Walled Structures, 162, art. no. 107565, https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.107565

Zarei H., Kröger M., Albertsen H. An experimental and numerical crashworthiness investigation of thermoplastic composite crash boxes (2008) Composite Structures, 85 (3), pp. 245 - 257, DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2007.10.028

Zarei H.R., Kröger M. Bending behavior of empty and foam-filled beams: Structural optimization (2008) International Journal of Impact Engineering, 35 (6), pp. 521 - 529, DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2007.05.003

Zarei H.R., Kröger M. Crashworthiness optimization of empty and filled aluminum crash boxes (2007) International Journal of Crashworthiness, 12 (3), pp. 255 - 264, DOI: https://doi.org/10.1080/13588260701441159

Schrauben sind eines der beliebtestes Verbindungselemente im Maschinen- und Anlagenbau. Neben den quasistatischen und zyklischen Beanspruchungen unterliegen Schrauben auch schlagartigen Belastungen (zum Beispiel durch Explosionen oder Crashsituationen). Im Rahmen von Fallwerksversuchen wird das Versagensverhalten von Schrauben und Schraubverbindungen unter hohen Beanspruchungsraten untersucht mit dem Ziel eine zielgerichteten Dimensionierung von Schraubverbindungen für diese Beanspruchungsarten zu erreichen.

Im Fallwerk können Crashstrukturen unter Geschwindigkeiten bis zu 45 km/h und einer Masse von 300 kg (entspricht eine Aufprallenergie von ca. 28 kJ bei 9,5 m Fallhöhe) getestet werden. Die Auswertung der Kraft-Weg Kurve und des Highspeedvideos ermöglichen eine Beurteilung des Bauteil- und Werkstoffverhaltens. Neben mittigen, axialen Stauchlasten stehen auch Versuchsaufbauten für den Schrägaufprall und Biegebelastungen (Drei- und Vierpunktbiegung) zur Verfügung.

Mittels eines seilgezogenen Crashrollwagens können verschiedenen Crashsituationen mit Gesamtfahrzeugen nachgebildet werden. Der Crashrollwagen kann dabei variablen konfiguriert werden mit einer Masse zwischen 850 kg und 1500 kg. Ebenso ist es möglich verschiedene Impaktoren oder eine Vorderwagenstruktur mit integrierter Kraftmessung zu applizieren. Der gesamte Versuchsaufbau ist mobil, sodass die Versuche an beliebigen, geeigneten Orten durchgeführt werden können.