Airbaggewebe – temperierte Versuche für die Simulation

Airbaggewebe – temperierte Versuche für die Simulation

© Fraunhofer EMI
Handelsübliches Airbag-Gewebe. Gut zu erkennen ist die prägnante Struktur der textilen Verwebung.

Zur prognosefähigen Simulation von Airbag-Entfaltungsvorgängen müssen im Berechnungsmodell alle relevanten Materialeigenschaften hinterlegt werden. Um auch den Temperatureinfluss auf das Materialverhalten messen zu können, wurden die experimentellen Möglichkeiten am Fraunhofer EMI dahingehend erweitert, dass alle entscheidenden Charakterisierungsversuche für Airbaggewebe, insbesondere auch Biaxialzugversuche, im Temperaturbereich von -40 Grad Celsius bis +120 Grad Celsius durchgeführt werden können; alles sowohl zyklisch über mehrere Be- und Entlastungsvorgänge als auch dynamisch bis zu Dehnraten von zehn pro Sekunde! Gleichzeitig wurde in einer Studie der Einfluss asymmetrischer, biaxialer Belastungsverhältnisse untersucht, um aktuelle Tendenzen bei der Entwicklung von Materialmodellen einschätzen zu können. Die Studie lieferte die Erkenntnis, dass gängige Formulierungen bereits hinreichend genaue Ergebnisse liefern. Darüber hinaus zeigte sie, dass beim untersuchten Material die Temperatur einen höheren Einfluss hatte als die Dehnrate und dass der Schlupf der Proben in der Einspannung grundsätzlich genau erfasst und auch virtuell abgebildet werden muss, damit die Versuche in der Simulation exakt wiedergegeben werden können.

© Fraunhofer EMI
Erweiterung des Mehrachsen-Prüfstands um eine Temperiereinheit für Biaxialzug- und Scherrahmenversuche im Bereich zwischen -40 und +120 °C.
© Fraunhofer EMI
Spannungs-Verzerrungskurven für Kett- bzw. Schussfaden in Abhängigkeit der Längs- und Querdehnung des Materials. Schwarze Punkte kennzeichnen Versuchsdaten.
Probenschlupf an der Einspannung in Experiment (links) und Simulation (rechts), induziert durch die hohe Spannungskonzentration in den Ecken der Kreuzprobe.