Theorie I. Ordnung: Heckklappe
Mit ISAFEM3D wurde der Schließvorgang einer Auto-Heckklappe simuliert. Die Simulationen wurden für den geschlossenen Zustand und für die Öffnungswinkel 10°, 30°, 50° und 60° durchgeführt.
Definition von Randbedingungen und Belastungen
Die Scharniere, um deren Achse sich die Heckklappe dreht, wurden als Federn modelliert. Diese Federn sind auf einer Seite fest eingespannt und auf der anderen Seite starr mit der Heckklappe verbunden, siehe Bild 1. Die Federn reflektieren die Steifigkeit der Karosserie.
Die Gasdruckfeder der Heckklappe wurde in dem Modell durch eine Kraft ersetzt, siehe Bild 2 für den Öffnungswinkel φ = 30°. Die Richtung der Kraft dreht sich mit dem im Modell eingeführten lokalen Koordinatensystem 2 je nach modelliertem Zustand. Der Betrag der Kraft ist in Abhängigkeit des Öffnungswinkels bekannt.
Berechnung der Reaktionskräfte
Mit Hilfe dieser Simulationen wurden die Reaktionskräfte, die die beiden Scharniere der Heckklappe aufnehmen, berechnet. Aufgrund der Symmetrie des Modells besitzen die Lager die gleichen Reaktionskräfte.
Die berechneten Reaktionskräfte in der horizontalen und der vertikalen Richtung sind in Abhängigkeit des Öffnungswinkels in Bild 3 und Bild 4 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die äußeren Belastungen von den Reaktionskräften kompensiert werden.
