Steifigkeit

engl. stiffness

Definition

Im einfachsten Fall einer linearen Feder ist deren Steifigkeit definiert über:
[math]\displaystyle{ c = \frac{F}{s} }[/math]

mit

• Kraft F [N]
• Weg s [m]

Struktursteifigkeiten

Hinweise:

• i.d.R. sind Fahrzeustruktursteifigkeiten nicht linear. Die Angaben sind daher als gemittelte Anhaltswerte zu verstehen. Zu unterscheiden ist des weiteren zwischen der Steifigkeit bei Kompression und der bei Restitution (Hysterese).
• die Angaben resultieren meist aus Crashversuchen mit voller Überdeckung. Die Anwendung auf einen konkreten Fall mit geringerer Überdeckung ist zu prüfen.
• zwischen Fahrzeugen für den europäischen und amerikanischen Markt ist (auch bei äußerlich identischem Aussehen) wegen unterschiedliche Vorschriften zu unterscheiden.

Pkw-Front

• ~450 kN/m (Durchschnittswerte mehrerer (?) Hersteller) bis 660 kN/m (Käfer, Golf, Passat), gültig bis etwa s = 0,5 m Deformationsweg; VW (1976)
• ~625 kN/m für "kleine Fahrzeuge mit DIN-Leergewicht < 800 kg", gültig bis etwa s = 0,4 m; Porsche Analyse Wettbewerbsfahrzeuge (1991)
• ~600 kN/m bis 1450 kN/m bei Euro-NCAP-Fahrzeugen

Anwendungen

Steifigkeitsbasiertes Stoßmodell

In der Software PC-Crash wird bei Verwendung eines kräftebasierenden Stoßmodells per default-Einstellung für jedes Fahrzeug ein Wert für die Karosseriesteifigkeit "vorgegeben" (oder vorgeschlagen). Dieser wird mit Masse m und Erdbeschleunigung g durch folgende Formel approximiert:
[math]\displaystyle{ c = \frac{m g}{s_{def}} }[/math]

Standardmäßig ist eine statische Deformation s_def von 0,05 m eingestellt. Damit ergibt sich bspw. bei einer Fahrzeugmasse von 1200 kg eine Steifigkeit von 235,44 kN/m.

Beiträge im VuF

• 2015 #5 Neue Entwicklungen an Front und Heck aktueller Fahrzeuge

Siehe auch

• PC-Crash Steifigkeitsdatenbank
• wikipedia – Steifigkeit