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Ziel der Arbeit ist die Analyse und analytische Beschreibung von Schwingungsphänomenen in Längs- und Vertikalrichtung beim Überbremsen von Bodenwellen. Neben den konstruktiven Bauteil- und Gesamtfahrzeugeinflüssen auf das entstehende Lastniveau werden nicht direkt beeinflussbare Einflussgrößen, wie die Bodenkontur als auch Fahrer- und Regeleingriffe systematisch analysiert um die signifikantesten Parametereinflüsse auf die Lasten in Längsrichtung aufzuzeigen. Es werden Erkenntnisse über die Ursachen der auftretenden Fahrwerkslasten sowie über die Möglichkeiten der Beeinflussung gewonnen, um bereits zu einem frühen Entwicklungszeitpunkt gezielte Maßnahmen zur Vermeidung hoher Beanspruchungen einleiten zu können.
Neben der zu erwartenden Lasthöhe für ein Bauteil spielt die Auftretenswahrscheinlichkeit der Ereignisse, welche zu den entsprechenden Lasten führen, eine große Rolle für die optimale Auslegung der Bauteile. Die Häufigkeit der auftretenden Bauteillasten fließt hierbei über die Lastkollektive direkt in den Auslegungsprozess mit ein. Daher wird die Häufigkeit von entsprechenden Schwingungsphänomenen beim Überbremsen von Bodenwellen untersucht. Die Analyse des Schwingungsphänomens erfolgt anhand der Mehrkörpersimulation eines Gesamtfahrzeugs, als auch mit Hilfe von reproduzierbaren Fahrzeugmessungen an einem geometrisch definierten Hindernis. Ausgehend von Mess- und Simulationsdaten wird zunächst eine phänomenologische und physikalische Beschreibung von Schwingungsphänomenen beim Überbremsen von Bodenwellen gegeben, dessen Evaluierung anhand der Simulation, als auch mittels ausgewählter Messungen erfolgt.
Die vorliegende Arbeit gibt Aufschlüsse über Schwingungsphänomene in Längsrichtung und zeigt die signifikantesten Parametereinflüsse auf die Lasten in Längsrichtung auf. Die Ergebnisse tragen dazu bei, sowohl Schwingungsphänomene besser zu verstehen und somit Lastannahmen fundierter treffen zu können als auch aufgrund der Kenntnis des Vorgangs Sicherheitsbeiwerte oder Lasten zu reduzieren, um somit Leichtbau zu ermöglichen. Die Einordnung in den Auslegungsprozess, bezüglich der Häufigkeit dieser Ereignisse im Kundenbetrieb, erfolgt anhand gemessener, kundennaher Daten. An einem konkreten Beispiel wird abschließend eine Bauteilauslegung für die anforderungsoptimierte Lastannahme durchgeführt und das resultierende Leichtbaupotenzial aufgezeigt.
