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Analyse zur Realisierung eines Kraftmesssystems für Dachöffnungssysteme in Kraftfahrzeugen

Kolb, Alexander (2004):
Analyse zur Realisierung eines Kraftmesssystems für Dachöffnungssysteme in Kraftfahrzeugen.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

In dieser Arbeit wird eine Lösung vorgestellt, mit welcher die Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen eines Dachöffnungssystems zum Schutz der Kraftfahrzeuginsassen gemäß der amerikanischen Sicherheitsnorm FMVSS 118 (Federal Motor Vehicle Safety Standard) überprüft werden können. Es werden verschiedene Konzepte eines Messsystems vorgestellt, bewertet und auf ihre Realisierungsmöglichkeiten überprüft. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Konzept, mit dem Dachöffnungssysteme konform den Vorgaben der amerikanischen Sicherheitsnorm validiert werden können.

Aufgrund der Verletzungsgefahr beim Betrieb von Dachöffnungssystemen wurde seitens des amerikanischen Gesetzgebers die Sicherheitsnorm FMVSS 118 erlassen. Diese schreibt vor, dass ein Dachöffnungssystem beim Schließen seine Bewegungsrichtung umkehrt, bevor es zum Kontakt mit einem Objekt in der Dachöffnung kommt oder im Einklemmfall bevor eine Klemmkraft von maximal 100 Newton auf das Objekt wirkt. Zur Überprüfung der maximalen Klemmkraft schreibt die Norm ein Prüfgerät vor, welches eine zylindrische Geometrie besitzt und sich mit einem definierten Kraft-Auslenkungs-Verhältnis verformt.

Zurzeit existiert auf dem Markt kein der amerikanischen Sicherheitsnorm konformes Messsystem, welches die maximal erlaubte Klemmkraft in einem Dachöffnungssystem überprüfen kann. Daraus folgt auch die Motivation für diese Arbeit. Demzufolge war das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines Konzeptes zur Realisierung eines Kraftmesssystems. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der Anwendung verschiedener Entwicklungsmethodiken. Durch eine systematische Untersuchung verschiedener Lösungswege werden am Ende der Arbeit drei verschiedene Gesamtkonzepte bewertet. Diese basieren auf der Verwendung eines piezoelektrischen Kraftsensors, eines Miniatur-Metall-DMS-Sensors und auf einer Biegefeder applizierten Dehnmessstreifen. Aus dem Ergebnis der Bewertung geht hervor, dass ein Messsystem auf dem Kenntnisstand dieser Arbeit nur mit auf einer Biegefeder applizierten Dehnmessstreifen zu realisieren ist.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2004
Creators: Kolb, Alexander
Title: Analyse zur Realisierung eines Kraftmesssystems für Dachöffnungssysteme in Kraftfahrzeugen
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

In dieser Arbeit wird eine Lösung vorgestellt, mit welcher die Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen eines Dachöffnungssystems zum Schutz der Kraftfahrzeuginsassen gemäß der amerikanischen Sicherheitsnorm FMVSS 118 (Federal Motor Vehicle Safety Standard) überprüft werden können. Es werden verschiedene Konzepte eines Messsystems vorgestellt, bewertet und auf ihre Realisierungsmöglichkeiten überprüft. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Konzept, mit dem Dachöffnungssysteme konform den Vorgaben der amerikanischen Sicherheitsnorm validiert werden können.

Aufgrund der Verletzungsgefahr beim Betrieb von Dachöffnungssystemen wurde seitens des amerikanischen Gesetzgebers die Sicherheitsnorm FMVSS 118 erlassen. Diese schreibt vor, dass ein Dachöffnungssystem beim Schließen seine Bewegungsrichtung umkehrt, bevor es zum Kontakt mit einem Objekt in der Dachöffnung kommt oder im Einklemmfall bevor eine Klemmkraft von maximal 100 Newton auf das Objekt wirkt. Zur Überprüfung der maximalen Klemmkraft schreibt die Norm ein Prüfgerät vor, welches eine zylindrische Geometrie besitzt und sich mit einem definierten Kraft-Auslenkungs-Verhältnis verformt.

Zurzeit existiert auf dem Markt kein der amerikanischen Sicherheitsnorm konformes Messsystem, welches die maximal erlaubte Klemmkraft in einem Dachöffnungssystem überprüfen kann. Daraus folgt auch die Motivation für diese Arbeit. Demzufolge war das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines Konzeptes zur Realisierung eines Kraftmesssystems. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der Anwendung verschiedener Entwicklungsmethodiken. Durch eine systematische Untersuchung verschiedener Lösungswege werden am Ende der Arbeit drei verschiedene Gesamtkonzepte bewertet. Diese basieren auf der Verwendung eines piezoelektrischen Kraftsensors, eines Miniatur-Metall-DMS-Sensors und auf einer Biegefeder applizierten Dehnmessstreifen. Aus dem Ergebnis der Bewertung geht hervor, dass ein Messsystem auf dem Kenntnisstand dieser Arbeit nur mit auf einer Biegefeder applizierten Dehnmessstreifen zu realisieren ist.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Biegefeder, Biegewandler piezoelektrisch, Kraftfahrzeugssicherheitsnorm FMVSS 118, Kraftmessung, Kraftsensor piezoelektrisch
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 07 Sep 2011 10:31
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1561

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 19-07-2004

Ende Datum: 19-10-2004

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung:Mikro- und Feinwerktechnik MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKD 1561
Referees: Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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