Anwendungsgebiete

Untersuchungen zum Crash-Verhalten von Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Bussen, Schiffen, Schienenfahrzeugen und Flugzeugen.

Gesamtfahrzeug- und Komponenten-Crashsimulationen haben die passive Crashsicherheit der heutigen Fahrzeuggenerationen entscheidend beeinflusst und verbessert. Kürzere Entwicklungszeiten für solche Produkte sind ebenfalls nur unter Verwendung von Computer Aided Engineering (CAE) möglich. So sind verschiedenste Crashlastfälle wie Frontalcrash mit unterschiedlicher Überdeckung, Seitencrashs mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Impaktrichtungen, Fahrzeugüberschlag u. a. in immer kürzerer Zeit zu untersuchen und zu bewerten. Heutzutage werden sehr detaillierte Modelle mit einer großen Anzahl von Finiten Elementen verwendet, die eine zuverlässige Vorhersage des Strukturverhaltens als auch der Belastungen auf die Insassen erlauben. Crashsicherheit ist aber nicht nur in der Automobilindustrie ein Thema, sondern findet sich auch in anderen Transportindustrien, wie beispielsweise Bussen, Schiffsbau, Schienenfahrzeugen und Flugzeugen.

Untersuchungen zur Insassensicherheit unter Berücksichtigung von Airbags, Rückhaltesysteme und Dummy-Interaktion. Verbesserung der Fahrzeug-Frontendstruktur im Hinblick auf Verletzungsrisiken von Fußgängern.

Aspekte der Insassensicherheit sind ein integraler Bestandteil in der heutigen Fahrzeugentwicklung. Hierzu sind vollständig validierte FE-Modelle der experimentellen Versuchskörper für LS-DYNA verfügbar. Dies umfasst Frontcrash Dummies wie Hybrid III 50%, 5% Frau, 95% Mann, 3 und 6 Jahre Kindmodelle. Zusätzlich sind Seitencrash Dummies in Form des EuroSID (European side impact dummy) US-SID (Federal side impact dummy) und der Free Motion Headform für FMVSS 201 verfügbar. Neben den Aspekten der Insassensicherheit werden zunehmend auch Aspekte der Partnerschaft im Verkehr berücksichtigt. So prüft die EEVC derzeit Regularien zur Verbesserung des Fußgängerschutzes im Falle einer direkten Kollision mit einem Fahrzeug. Hierzu sind ebenfalls validierte Fußgänger-Impaktormodelle wie Headform und Legform in LS-DYNA verfügbar.

Untersuchungen zur Straßenverkehrssicherheit unter Berücksichtigung von Fußgänger, Leitplanken und Geländer, temporäre Baustelleneinrichtungen usw.

Das Design von Straßenverkehrsinstallationen wie z.B. Leitplanken, Lichtsignalanlagen, Schilder oder temporäre Baustellenbarrieren hat sich über lange Zeit nur geringfügig verändert. In der Zwischenzeit sind allerdings eine Vielzahl von Fahrzeugmodellen auf dem Markt, die sich deutlich von Form und Eigenschaft gegenüber früherer Fahrzeuge verändert haben, z.B. Sport Utility Vehicles (SUV) oder Familien-Vans. Eine Überprüfung und ggf. Anpassung von Verkehrsinstallationen zur Erfüllung deren Funktion und Sicherheit wird daher nötig. Im Hinblick auf die Kosten können nur wenige reale Tests durchgeführt werden, so dass die numerische Simulation eine attraktive Alternative darstellt. Darüber hinaus kann sie einen tieferen Einblick in die Versagensmechanismen der Struktur geben sowie leicht eine Aussage zu geänderten Randbedingungen in Form von Impaktwinkel oder Impaktgeschwindigkeit.

Untersuchungen zur Metallverarbeitung wie Tiefziehen, Innenhochdruckumformen, Massivumformung, Schneiden, Walzen, Schmieden.

Um dem Bedarf einer hohen Produktqualität in kürzeren Entwicklungszeiten gerecht zu werden, wurde im Bereich der Metallumformung schon vor längerer Zeit die numerische Simulation mit Erfolg eingeführt. Ziel ist dabei eine Werkzeugauslegung, die ein Produkt nach dem Motto „right first time“ herstellt. Anfänglich wurde die numerische Simulation noch zur Auffindung von Produktionsproblemen eingesetzt, während sie heutzutage zum Design und virtuellen Test von Werkzeugen Einsatz findet. LS-DYNA wird im Bereich der Metallumformung bereits seit Ende 1980 eingesetzt.

Falltest-Untersuchungen von Konsumgütern oder nuklearen Transportbehälter.
Vogelschlag-Simulation gegen Flugzeuge, Turbinen oder Windschutzscheiben.

LS-DYNA wird bereits seit mehreren Jahren zur Untersuchung von Falltests bei Behältern eingesetzt. Diese können Abmessungen in Größe von kleinen Soritzgussgehäusen für Schock-Absorber bis hin zu großen, schweren nuklearen Transportbehälter aufweisen. Wandstärken variieren dabei von dünn- bis dickwandig. Darüber hinaus finden numerische Falltests auch für elektronische Produkte und Werkzeuge wie Mobiltelefone, Standherde, Laptops, Bohrmaschinen u. a. Anwendung. Vogelschlag- und Containment-Analysen im Bereich von Flugzeugturbinen, Turboladern oder Pumpe werden ebenfalls mit LS-DYNA vorgenommen.

Untersuchung der maximalen Traglast einer Struktur unter Berücksichtigung des Materialversagen und der Instabilitäten.

Virtuelle Zerreißtests von Bauteilen (z.B. Türschlösser, Heckklappenschlösser u.ä.) bieten die Möglichkeit in der frühen Entwurfsphase bereits eine Aussage zum Strukturverhalten und der Optimierung des Designs zu geben. Gegenstand ist die Berechnung eines Pkw-Schlosses unter verschiedenen stark nichtlinearen Auszugsbelastungen. Da es ein sicherheitsrelevantes Bauteil ist, sind gesetzliche Mindestanforderungen hinsichtlich derKräfte, die das Schloss in verschiedene Richtungen aufnehmen muss, zu erfüllen.