Laborausstattung

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Das Automobiltechniklabor (ATLab) der FH Aachen ist dem Fachbereich Luft- und Raumfahrtechnik zugeordnet. Der historische Nukleus des Labors liegt in der Erforschung von Synergien zwischen Automotive- und Aerospace-Technologien im Umfeld des Struktur-Leichtbaus.

Der größte Teil der Forschungsprojekte am ATLab beschäftigt sich mit Fahrzeugleichtbau in unterschiedlichster Prägung. Ein klarer Kompetenzschwerpunkt liegt hierbei in der Versuchsdurchführung mit Fokus auf die FEM-Simulationsvalidierung.

Sowohl namhafte Fahrzeughersteller als auch Zulieferer bedienen sich der Kompetenz des ATLabs der FH Aachen.

3D Drucker

Einsatz:

Zum Bau dreidimensionaler farbiger Demonstratoren für Konstruktions- und Funktionsüberprüfungen

Technische Daten:

  • Auflösung: 300 x 450 dpiSchichtdicke: 0,089mm - 0,102mm
  • Farbdruck: Vollfarbdrucker 180.000 Farben
  • Bauraum: 203 x 254 mm x 203 mm
  • Minimale Detailwiedergabe: 0,15 mm
  • Vertikale Baugeschwindigkeit: 23mm/Stunde
  • Pulverbefüllung: automatische Pulverzuführung
  • Pulverrecycling: automatisches Pulverrecycling
  • Entpulverstation: integriert

Anlagenbeschreibung (pdf 105kB)

Akkustikkammer

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Mit der 2008 gebauten Messbox an der FH Aachen („Ruffomat“ genannt) werden zurzeit vorwiegend ebene Materialproben akustisch bewertet werden bezüglich ihrer Dämm- und Absorptionswirkung. Seine Abmessungen erlauben (in Anlehnung an den bekannten “Appamat“ und an die „Petit Cabine“ der Akustik-Firma Rieter AG)  die gleichen Probenmaße von 80 cm x 80 cm (mit einem Messfenster von 70 cm x 70 cm.

Die Messbox ist ein verkleinerter, auf Probenmaterial ausgelegter Fensterprüfstand in Anlehnung an den Normprüfstand nach DIN 52210 und wurde vorerst mit einem Lautsprecher ausgestattet. (Die Option Körperschallanregung mittels eines Shakers ist noch realisierbar.) Somit erfolgt die akustische Anregung im schallharten Senderaum mit einem Rausch- oder Sinussignal. Das Empfängermikrofon in der schallweichen Kammer erfasst das bedämmte und bedämpfte Geräusch. Mit einer handelsüblichen Akustik-Software können Differenzpegel ) -verläufe und ihre Spektren ermittelt werden.

Proben-Platten sind in der Regel Halbzeuge, aus denen Teile für die passive Akustik-Ausstattung im Automobilbau hergestellt werden. Sie bestehen oft aus einer Materialkombination, die sowohl dämmt (reflektiert) wie auch dämpft (absorbiert) oder auch im Doppelwandprinzip weitere Vorteile aufweisen können.

  • Die akustische Güte solcher Materialien wird
    a) im Vergleich zu einem (unbelegten) Referenzblech ermittelt oder
    b) in Relation zu ähnlichen Proben erfasst.
  • Geprüft werden jeweils die Dämmwirkung (incl. Schlüsselocheffekte)  und die Absorberwirkung von unterschiedlich aufgebauten Platten.

Aufgrund der Kammer-Abmessungen sind Relativ-Aussagen erst ab ca. 300 Hz möglich.


Anlagenbeschreibung (pdf 192kB)

Betriebsfestigkeitsprüfstand

Einsatz:

für statische und dynamische Material- & Bauteilprüfung für Zug-, Druck- Biegeversuche mit ruhender und zügiger Belastung;
Schwingprüfungen im Schwell- und Wechsellast-Bereich

Technische Daten:

  • Prüfkraft statisch ± 25 kN
  • Prüfkraft dynamisch ± 20 kN
  • Kolbenweg ± 25 mm
  • Lichte Weite zwischen den Säulen 400 mm
  • Tiefe der T-Nutenplatte 600 mm
  • Prüfraumhöhe zw. den Steckbolzenadaptern bei Kolbenmittelstellung 1000 mm
  • Kraftmessdose GTM-K50 kN Messgenauigkeit gemäß EN ISO 7500-1 von 0.5 bis 25kN Kl. 0.5 von 0.1 bis 0.5kN Kl. 1.0
  • Induktiver Kolbenwegaufnehmer 80nV/V /± 25 mm
  • Genauigkeitsklasse EN9513 Kl. 0.5

Anlagenbeschreibung (pdf 127Kb)

CAE

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Neben der Erfassung von Kennwerten können, an mit verschiedenen Software-Programmen ausgestatteten Rechnern, CAx-Konstruktionen, Simulationen und Berechnungen durchgeführt werden.

  • CAD: Catia V5 & V4; I-DEAS; Inventor, UG
  • FEM: Hypermesh, Radioss, LS-Dyna, Ansys, I-Deas  Simulation, Abaqus, Optistruct
  • Dynamik: Adams
  • DMU: EAI VIS Plus, Catia V5 
  • Package: Ramsis
  • Design: Alias Autostudio, Rhino 3D
  • VR: CAVE / VRCA of RWTH

Anlagenbeschreibung (pdf 297kB)

Crashschlittenanlage

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Mit der Crashanlage werden Optimierungspotentiale experimentell ermittelt und Deformationsuntersuchungen durchgeführt.

Beurteilt wird das Aufprallverhalten des Prüflings durch Messung von Weg, Kraft und Beschleunigung sowie durch Aufnahme von Hochgeschwindigkeitsvideos. Der Einsatz erfolgt für die Lehre, für Forschungsprojekte und im Rahmen der Auftragsentwicklung für die Fahrzeug- und Zuliefererindustrie.

Daten

  • Beschleunigungsstrecke: 12,5m

  • Max. Beschleunigung: ~3g

  • Hydraulischer Antrieb: 300kW

  • Aufzeichnung: 16 simultanen Kanälen

  • Samplingrate: 50kHz pro Kanal

Schlittenseite

  • Aufprallgeschwindigkeit: 30-100km/h
  • Prüfmassen: 150kg – 500kg

Fahrzeugseite

  • Aufprallgeschwindigkeit: bis 30km/h
  • Fahrzeugmassen: bis 2500kg

  • Basis: Gesamtfahrzeug-Crashanlage der BMW AG München
  • 2006 Umbau in Crash-Schlittenanlage in Eigenleistung
  • Besonderheit: hohe Geschwindigkeit, sehr hohe Präzision
  • reproduzierbare Versuchsdurchführung von Komponententests mit zuverlässiger Validierung von FEM-Simulationsmodellen
  • zweigeteilten Aufbau

    • rechte Seite: Fahrzeugkomponenten auf einem schweren Metallschlitten
    • linke Seite:komplette Fahrzeugkarosserien mit im Boden versenktem Schlittensystem

  • Auswertung hochwertiges integratives Messsystem mit Steuerung der Anlage, den Kraftsensoren als auch einer Hochgeschwindigkeitskamera gekoppelt
  • CE-zertifiziert

Anlagenbeschreibung (pdf 213kB)

Klimakammer

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Daten

  • Modell: Vötsch VC³ 7200
  • Prüfrauminhalt: ca. 2247 Liter
  • Abmessungen Prüfraum:

    • ca. 1100 breit 
    • ca. 2150 mm tief 
    • ca. 950 mm hoch

  • Temperaturbereich für Temperaturprüfungen: -75 °C bis +180 °C
  • Temperaturbereich für Klimaprüfungen: +10 °C bis +95 °C
  • Feuchtebereich: 10 % r.F. bis 98 % r.F.
  • Taupunktbereich: -3 °C bis +94 °C
  • Temperaturabweichung, zeitlich in Nutzraummitte: +/- 0,1 K bis +/- 0,5 K
  • Temperaturabweichung, räumlich: +/- 0,5 K bis +/- 1,5 K
  • Temperaturgradient nach IEC 60068-3-5: 1 K bis 3 K
  • Temperaturänderungsgeschwindigkeit nach IEC 60068-3-5:

    • Heizen: ca. 2,5 K/min 
    • Kühlen: ca. 1,5 K/min

Anlagenbeschreibung (pdf 74kB)

Zug-/Druck-Prüfmaschine

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Daten

  • Mechanischer Zug-Druck-Prüfstand - Artios
  • Max. Verfahrweg:  2100mm
  • Verfahrgeschwindigkeit: 0-8,43mm/s
  • Prüfraum (LxBxH): 860x450x2400mm
  • Maximalkraft:  500.000N (ca.50,9t)
  • Eigengewicht:  ca. 6t
  • Messgenauigkeit: 

    • 500kN-Kraftmessdose: 0,03%
    • 100kN-Kraftmessdose: 0,05%

Einsatz

  • Ermittlung von quasistatischen Verformungen aus Stauch-, Biege-, Torsions- und Zugversuchen zur Bestätigung von Ergebnissen aus FEM-Simulationen
    oder Funktionskontrolle von Bauteilen

Besonderheit

  • Übertragung sehr hoher Kräfte
  • höchste Genauigkeit durch 4-Säulen-Führung
  • Umsetzung außergewöhnlich hoher Verfahrwege

Anlagenbeschreibung (pdf 149kB)

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