magazine Good Rail-ations! Die Querschnittfunktion Rail am VIRTUAL VEHICLE Schwerpunkt-Thema:

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1 magazine III-2009 Schwerpunkt-Thema: Good Rail-ations! Die Querschnittfunktion Rail am VIRTUAL VEHICLE Weitere Themen: Aerodynamics: Stream-Sim Vehicle - Safety First! DMMU: Die Digitale Fabrik

2 Inhalt 3. Quartal Schwerpunkt-Thema Schwerpunkt-Thema Good Rail -ations! Virtual Vehicle widmet dem Bereich Rail eine dezitierte Querschnittsfunktion über sämtliche Forschungsrichtungen hinweg. Denn in Graz laufen wesentliche Schienenstränge der Forschung zusammen... Gleislage und Rad-Schiene Die Bewertung der Gleislage sowie der Kraftschluß zwischen Rad und Schiene - zwei Forschungsprojekte der Gruppe Rail Applications spiegeln die Breite der Forschunsthemen im Bereich Rail... Aerodynamics: Stream-Sim. Die Berechnung und Simulation der Aerodynamik eines Fahrzeuges ist hochkomplex. Das Thermodynamics CFD-Team leistet einen wesentlichen Beitrag zum Fortschritt der numerischen Strömungssimulation Vehicle-Safety First! Die Europäische Union verfolgt in Bezug auf Fahrzeugsicherheit ambitionierte Ziele. Die Arbeit der Gruppe Vehicle Safety der Area Mechanics spielt in diesem spannenden Forschungsbereich eine wesentliche Rolle. DMMU: Die Digitale Fabrik Die Industrie sucht nach neuen Konzepten, um die Durchgängigkeit und Integration von Prozessen, Methoden und Werkzeugen sicherzustellen. Die Digitale Fabrik des Virtual Vehicle hilft dabei... Aktuelles Ein erfolgreiches 2. Grazer Symposium Virtuelles Fahrzeug, das Institut für Leichtbau der TU Graz als neuer Kooperationspartner, ausgezeichnete Erfolge unserer Forscher/-innen und vieles mehr im Überblick... Impressum: Medieninhaber, Herausgeber, Verleger: Kompetenzzentrum Das Virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbh (ViF) A-8010 Graz, Inffeldgasse 21/A Tel.: +43 (0) office@v2c2.at Web: Für den Inhalt verantwortlich: Dr. Jost Bernasch, Geschäftsführer Redaktion und Gestaltung: Wolfgang Wachmann Fotos: ViF, Industriepartner, TU Graz Titelfoto: Siemens FB: LG f. ZRS Graz, FN: Y UID: ATU COMET K2 Forschungsförderungsprogramm - Gefördert durch das Österreichische Bundesministerium für Verkehr und Technologie (BMVIT), das Österreichische Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA), die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbh (FFG), das Land Steiermark sowie die Steirische Wirtschaftsförderung (SFG). 2 magazine

3 Alles auf Schiene! Die Querschnittsfunktion Rail des Virtual Vehicle entwickelt sich ausgezeichnet und spannt einen weiten Bogen durch zahlreiche Forschungsbereiche und Anwendungsgebiete. Dr. Jost Bernasch Graz gilt nicht zuletzt dank führender Universitätsintitute und innovativer Unternehmen als eine Hochburg der Eisenbahnforschung. Das Virtual Vehicle trägt dem durch eine dedizierte Querschnittfunktion Rail sowie ambitionierten Projekten in verschiedenen Forschungsbereichen Rechnung. Neben zahlreichen anderen Aktivitäten ist die Rad/Schiene-Interaktion eine der erklärten Kernkompetenzen, mit der sich die Gruppe Rail Applications der Area Mechanics am Virtual Vehicle beschäftigt. Einen Einblick in die Good Rail ations des ViF zum Thema Schiene hat der Leiter der Querschnittsfunktion, Dr. Michael Schmeja, in diesem Heft für Sie zusammengestellt. Schöner Erfolg: Das 2.GSVF Das Interesse am 2. Grazer Symposium Virtuelles Fahrzeug war erneut groß: Hochrangige Experten aus Industrie und Forschung präsentierten in Graz neueste Forschungsergebnisse, zahlreiche Vorträge und Workshops boten Informationen aus erster Hand zu den Themen Zukunft der Simulation, Einbindung und Integration von Elektrik/Elektronik-Systemen sowie Multidisziplinäre Integration am Gesamtfahrzeug. Eine Nachlese sowie die Vorträge des Symposiums haben wir für Sie auf zusammengestellt und einem Teil der Auflage dieses Heftes beigelegt. 6. ISNVH-Kongress in Graz Nicht nur das GSVF wird 2010 erneut stattfinden - im Juni lädt die Area NVH & Friction des Virtual Vehicle gemeinsam mit unseren Partnern AVL und MAGNA STEYR in Kooperation mit der Steirischen Wirtschaftsförderung (SFG) und der Society of Automotive Engineers (SAE) zum 6. International Styrian Noise, Vibration & Harshness Congress nach Graz. Wir freuen uns sehr, diesen renommierten Kongress in bester Tradition des Akustikkompetenzzentrums ACC weiterzuführen. Bandbreite der Forschung Auch in dieser Ausgabe des VVM versuchen wir wieder, Ihnen die Bandbreite unserer Forschungsthemen näher zu bringen - von der hochkomplexen Simulation aerodynamischer Prozesse über neue EU-Richtlinien zur Fahrzeugsicherheit bis hin zur Digitalen Fabrik. Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre und erholsame Sommerferien! Dr. rer. nat. Jost Bernasch Geschäftsführer Call for Papers: 6 th International Styrian NVH Congress Sustainable NVH solutions inspired by ecology and economy - unter diesem Titel werden sich vom Juni 2010 internationale NVH- Experten (Noise, Vibration & Harshness) zum 6. International Styrian Noise, Vibration & Harshness Congress in Graz versammeln. Mit spezifischer Forschungstätigkeit auf dem Gebiet der Schwingung und Akustik wurde am Gelände der TU Graz bereits im Jahr 1999 durch das Akustikkompetenzzentrum (ACC) unter der Leitung von Prof. Josef Affenzeller und Prof. Hans-Herwig Priebsch begonnen. Auf diesem soliden Fundament baut seit Anfang 2008 die Area C NVH & Friction des Virtual Vehicle auf und wird diese renommierte Veranstaltung in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern AVL und MAGNA STEYR sowie der amerikanischen Society of Automotive Engineers (SAE) nun zum insgesamt sechsten Mal durchführen. Auch im kommenden Jahr erwartet man daher international hochstehende Fachvorträge aus Industrie und Wissenschaft zu den Themen: NVH and hybrid/electric drives Light weight design contra NVH Powertrain optimisation Full vehicle comfort optimisation Modelling and manufacturing of intake and exhaust systems Tyre-road and rolling noise Detailinformation: magazine

4 Good Rail -ations! Virtual Vehicle widmet dem Bereich Rail eine dezitierte Querschnittsfunktion über sämtliche Forschungsrichtungen hinweg. Und das aus gutem Grund - denn in Graz laufen wesentliche Schienenstränge der Forschung zusammen. VVM bat den Leiter der Querschnittsfunktion, Dr. Michael Schmeja zu einem Gespräch über die zukünftigen Weichenstellungen seines Netzwerks. VVM: Virtual Vehicle - denkt man da nicht in erster Linie an Automotive Research? Schmeja: Natürlich - denn Graz ist ja die Drehscheibe des Automotive Clusters Styria. Aber Graz darf sich auch getrost als Hochburg der Eisenbahnforschung bezeichnen und braucht dabei einen Vergleich mit bekannten Forschungszentren wie Aachen, Dresden, Minden oder München nicht zu scheuen. Das Virtual Vehicle trägt dem durch eine eigene Querschnittfunktion Rail Rechnung. Aus bescheidenen Anfängen konnten wir eine schlagkräftige Organisation formen, wo in nahezu allen Forschungsbereichen Projekte mit Rail -Bezug laufen. Das Herzstück befindet sich in der Area Mechanics, wo rund 20 Forscher unter der Leitung von Dr. Martin Rosenberger auf dem Gebiet der Vehicle Dynamics arbeiten. Erklärte Kernkompetenz ist die Rad/ Schiene-Interaktion. Aktuelle Projekte beschäftigen sich u.a. mit neuen Methoden der Gleiszustandsbewertung, mit dem immer größer werdenden Problem der Rollkontaktermüdung (RCF), Mechatronik im Fahrwerk aber auch mit Fragen der Schallabstrahlung am Rad/Schiene System oder der Simulation einer sedimentierten 2-Phasenströmung für einen namhaften Komponentenhersteller. Diese Kompetenz des Virtual Vehicle zeigt sich nicht zuletzt auch in Vorträgen auf den bekannten Tagungen in Graz, Budapest und Dresden. VVM: Welche Forschungspartner arbeiten am Standort Graz im Bereich Rail? Basis und Fundament für die breit gestreute Kompetenz bildet die TU Graz, die im Jahr 2011 ihr 200. Gründungsjubiläum feiert und für den entsprechenden wissenschaftlichen Nachwuchs sorgt. Mit dem Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft und ihrem Vorstand Univ.-Prof. Rießberger gibt es eine Ausbildungsstätte, deren Ruf weit über die Grenzen des deutschen Sprachraums hinausreicht. Hier wird auch die Tagung Moderne Schienenfahrzeuge ausgerichtet, die am April 2010 bereits zum 39.Mal (!) stattfindet und jedes Jahr rund 600 prominente Eisenbahnexperten nach Graz bringt wurde an der TUG zudem das Institut für Leichtbau (ILM) gegründet, das sich mit seiner wichtigsten Abteilung dem Problemkreis der Betriebsfestigkeit widmet. Zu diesem Institut gehört auch ein Schwingprüfstand, der in der Lage ist, Fahrwerksrahmen jeglicher Größe auf Dauerfestigkeit zu prüfen. Erst kürzlich wurde eine Zusammenarbeit mit dem ILM vereinbart (siehe Meldung auf S.14). Eine weitere wesentliche Komponente der Forschungshochburg bilden die Industriepartner im Großraum Graz. Denn mit VA Schiene und VAE sind hier zwei Weltmarktführer beheimatet. Zudem hat die Siemens Mobility hier ihr Kompetenzzentrum für Fahrwerke angesiedelt - an einem Standort, wo schon vor 150 Jahren Eisenbahnen gebaut wurden. Am selben Areal wie Siemens befindet sich auch die FH Joanneum, deren Studiengang Fahrzeugtechnik passenderweise auch die Vertiefungsrichtung Schienenfahrzeuge anbietet. VVM: Welche Funktion spielt das Virtual Vehicle in diesem Umfeld? Wie im Automotive-Bereich agiert das Virtual Vehicle auch hier als Vernetzer und Kristallisationspunkt. Neben der umfassenden Kompetenz unserer 130 Mitarbeiter/innen in allen relevanten Fachdisziplinen bieten wir auch einen unbürokratischen Zugang zu dem Förderprogramm K2 Mobility, dass mit 50% Förderquote mit genehmigtem Globalbudget für fünf Jahre im deutschsprachigen Raum nahezu konkurrenzlos ist. Das Virtual Vehicle umfasst alle relevanten Fachdisziplinen, um Berechnung und Simulation in der frühen Phase des Produktentstehungsprozesses kompetent abzuwickeln. Von den Requirements bis zur Digitalen Fabrik wird hier an neuen Methoden und Tools geforscht, wie sie im automobilen Umfeld heute unerlässlich sind. Die Eisenbahnindustrie hat die Chance, von dieser Synergie zu profitieren und sich schlagartig in der virtuellen Produktentwicklung um einige Jahre in die Zukunft zu beamen. 4 magazine

5 Rail am ViF Die Gruppe Rail Applications der Area Mechanics am Virtual Vehicle beschäftigt sich mit spurgebundenen Fahrzeugen und deren Interaktion mit dem Fahrweg, dies sind primär Schienenfahrzeuge aber auch seilgezogene Automated People Mover. Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion Ein Kernthema ist dabei die Analyse der Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion als Schnittstelle zwischen dem dynamischen System Fahrzeug und dem dynamischen System Fahrweg. Da die physikalischen Vorgänge im Kontakt zwischen Fahrzeug und Fahrweg sehr komplex sind, kommt ihr in der Forschung, in der Fahrzeugentwicklung sowie im täglichen Betrieb eine besondere Bedeutung zu. Nur eine gemeinsame Betrachtung von Fahrzeug und Fahrweg sowie deren Einzelkomponenten ermöglicht eine Optimierung des Gesamtsystems. Die Forschungsaktivitäten unterteilen sich in drei Bereiche, wobei die Gesamtbetrachtung des Systems als Kernansatz zugrunde liegt: Bereich Fahrzeug Für die physikalische Abbildung eines realen Schienenfahrzeugs wird die Methode der Mehrkörpersimulation (MKS) eingesetzt. Diese ermöglicht eine Ermittlung und Analyse der Bauteillasten (Kräfte und Momente) und weiterer dynamischer Größen, wie z.b. Wege, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu einem frühen Zeitpunkt im Engineering-Prozess. Davon ausgehend wird u.a. das fahrdynamische Verhalten von Schienenfahrzeugen beurteilt. Spezielle Komponenten im Fahrzeug weisen oft ein sehr komplexes dynamisches Verhalten auf (z.b. Elastomerbauteile), welches mit bisher für die MKS verfügbaren Modellen nur unzureichend beschrieben werden kann. Daher wird an Hochgeschwindigkeitszüge sind ohne Simulation nicht möglich. Quelle: Siemens (Foto), ViF (MKS Simulation, Grafik) der Entwicklung von mathematischen Modellen für einzelne Komponenten des Fahrwerks gearbeitet. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von aktiven Spurführungskonzepten zur Verschleißminimierung. Bei Automated People Movern stellt sich vor allem die Frage nach der Abbildung des Seils zur Beschreibung des dynamischen Gesamtsystems mit dem Fahrzeug, dem Fahrweg und dem Seil als zusätzliches Element der Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion. Bereich Rad-Schiene Interaktion Der Rad-/Schiene Kontakt spielt, wie bereits beschrieben, eine wesentliche Rolle für das dynamische Verhalten eines Schienenfahrzeugs. Diese Schnittstelle bildet die natürliche Trennlinie zwischen Fahrzeughersteller und Infrastrukturerrichter, sowie Fahrzeug- und Infrastrukturbetreibern. Die Beschreibung der physikalischen Vorgänge im Rad-Schiene Kontakt erfordert Kenntnisse und Methoden aus den Bereichen der Kontaktmechanik, Strömungsmechanik, Werkstoffwissenschaften sowie der Tribologie im Allgemeinen. In der Gruppe Rail Applications wird ein innovatives Rad-Schiene Kontaktmodell entwickelt, welches in der Lage ist, den Kraftschluss zwischen Rad und Schiene abhängig von Größen wie z.b. Temperatur, Oberflächenrauheiten und Zwischenschichten zu beschreiben. Ein weiterer Baustein zur Beschreibung des Schädigungsverhaltens von Rad und Schiene ist die Abbildung der Strukturdynamik von Fahrzeug und Fahrweg, welche maßgeblichen Einfluss auf die Bildung von Radunrundheiten und Schienenriffeln hat. Belastungen, welche aus der Fahrzeug-Fahrweg Interaktion resultieren und sich im Rad-Schiene Kontakt lokal ausprägen, können somit beschrieben und als Basis für die Untersuchung von Rollkontaktermüdungserscheinungen herangezogen werden. Bereich Fahrweg Die Anregung eines Schienenfahrzeuges ergibt sich vor allem aus der Fahrweggeometrie in Kombination mit dem Oberbau. Abweichungen in der Fahrweggeometrie haben sowohl bei der Instandhaltung des Fahrwegs, als auch bei der Auslegung und fahrtechnischen Zulassung von Schienenfahrzeugen eine große Bedeutung. Diese regen das dynamische System zu Schwingungen an und müssen für eine standardisierte Beschreibung entsprechend klassifiziert werden. Bei der Untersuchung von Methoden zur Klassifizierung verschiedener Gleislageformen wird speziell darauf geachtet, dass die Bewertungsgrößen der Gleislage wesentlich mit den Bewertungsgrößen der daraus resultierenden Fahrzeugreaktionen zusammenhängen. Zusätzlich ist es auch notwendig, jene Formen von Gleislageabweichungen mit mathematischen Methoden zu detektieren, die unerwünschte Fahrzeugreaktionen hervorrufen. Damit kann eine Basis für eine gezielte Instandhaltung in Richtung fahrzeugrelevanter Parameter geschaffen werden. Kampf gegen den Lärm Für die Bewertung, Messung und Simulation des Rollgeräusches von Schienenfahrzeugen ist die Bestimmung der Rad-Schiene-Rauhigkeiten und der dynamischen Eigenschaften des Oberbaus unerlässlich. Hierfür wurde eine Methode erarbeitet, um die Rad-Schiene Rauhigkeit aus fahrzeug- und fahrwegseitigen Beschleunigungsmessungen über längere Strecken zu bestimmen. Die dynamischen Eigenschaften des Oberbaus müssen speziell im mittleren und höheren Frequenzbereich bei der Gesamtfahrzeugsimulation berücksichtigt werden und daher wurde ein entsprechendes Oberbaumodell für die MKS- Simulation implementiert. magazine

6 Gleislage - Qualität? Die Bewertung der Gleislage aus Sicht einer internationalen Fahrzeugzulassung ist ein wesentlicher Grundbaustein, um innerhalb der EU einen offenen Markt für Verkehrsleistungen und Ausrüstungen im Eisenbahnbereich zu schaffen. Die Forschung am Virtual Vehicle liefert dazu einen wertvollen Beitrag. DI Bernd Luber Für eine zuverlässige Auslegung von Schienenfahrzeugen in Bezug auf Fahrsicherheit, Fahrwegbeanspruchung, Fahrkomfort und Akustik ist es notwendig, die Betriebsbedingungen des Fahrwegs zu identifizieren und entsprechend zu klassifizieren. Die Bewertung der geometrischen Gleislageabweichungen wird derzeit in zwei Europäischen Normen (EN 14363, EN ) geregelt. Hier stellt sich jedoch die Frage: Berücksichtigen diese Methoden den Zusammenhang zwischen den Bewertungsgrößen des Fahrwegs und den Fahrzeugreaktionen eines Schienenfahrzeugs in ausreichendem Maß? Abb.2: Ein Maximalwert von ca. 8 mm kann eine Fahrzeugreaktionskraft von 20kN oder aber auch 40 kn hervorrufen. Abb.1: Die Fahrzeugreaktion mit dem eingezeichneten Maximalwert (oben) und unten die Gleislage mit dem eingezeichneten Maximalwert (unten) - beide an völlig verschiedenen Orten. Untersuchung aktueller Methoden Dieser geforderte Zusammenhang wurde am Virtual Vehicle für die beiden genannten Normen im Rahmen eines umfassenden Forschungsprojektes untersucht. Es konnte eindeutig gezeigt werden, dass diese Anforderung mit den aktuellen in der Norm definierten Bewertungsmethoden nicht erfüllt wird. Eine Begründung liegt darin, dass als Bewertungsgrößen Maximalwerte und Standardabweichungen der Gleislageabweichungen herangezogen werden. Eine Stelle im Gleis mit einem hohen Maximalwert bedeutet allerdings nicht automatisch eine hohe Fahrzeugreaktion bei der Überfahrt (Abb.1), denn es ist auch die Form des Fehlers von ausschlaggebender Bedeutung. Das kann auch soweit führen, dass z.b. bei zwei Stellen mit gleichem Maximalwert eine doppelt so hohe Fahrzeugreaktion hervorgerufen werden kann (Abb.2). Entwickelte Bewertungsmethode Die am Virtual Vehicle in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern entwickelte Bewertungsmethode besitzt den entscheidenden Vorteil, dass das Verhalten des dynamischen Systems Fahrzeug-Fahrweg berücksichtigt wird. Die Bewertungsgrößen dieser Methode zeigen eine signifikant hohe und deutlich bessere Korrelation mit den zu erwarteten Fahrzeugreaktionen. Die Methode erfüllt auch weitere Anforderungen von Fahrzeugherstellern und Bahnbetreibern wie kurze Berechnungszeiten sowie eine einfache und standardisierte Implementierungsmöglichkeit. Ein zusätzlicher Vorteil ist dabei, dass keine Mehrkörpersimulations-Software für die Anwendung der Methode benötigt wird. Anwendung Das Potenzial der entwickelten Bewertungsmethode liegt nicht nur im Bereich der internationalen Fahrzeugzulassung, sondern bietet auch eine Basis für die Verbesserung von Instandhaltungsstrategien. Stellen mit einer zu erwarteten hohen Wechselwirkung zwischen Fahrzeug und Fahrweg können frühzeitig erkannt werden. Diese verbesserten Fahrweginformationen ermöglichen eine gezielte Instandhaltung und daraus resultieren wiederum entscheidende technische und wirtschaftliche Vorteile. 6 magazine

7 Rad-Schiene-Kontakt Im Kraftschluss zwischen Rad und Schiene treten Effekte auf, die nicht nur für Fahrdynamik oder Schädigungsverhalten von Fahrzeug und Fahrweg, sondern auch für Antriebs- und Bremsregelungen relevant sind. Die Gruppe Vehicle Dynamics - Rail Applications der Area Mechanics entwickelt Modelle, um diese Einflussgrößen zu erfassen und zuverlässig abzubilden. Dr. Martin Rosenberger Schädigungen im Rad-Schiene Kontakt sind sowohl für den Fahrzeughersteller als auch den Bahnbetreiber ein wirtschaftlich relevanter Aspekt. Die Mechanismen die für die Entstehung vieler Schädigungsformen verantwortlich sind, sind größtenteils noch unzureichend erforscht. Die daraus resultierenden Phänomene bieten ein hohes Kosteneinsparpotential bei Wartung und Betrieb des Systems Eisenbahn. Neben verlängerten Wartungsintervallen durch Reduktion von Verschleiß und Rissbildung durch Rollkontaktermüdung (RCF) an Rad und Schiene liefert das bessere Verständnis der Vorgänge im Rad-Schiene-Kontakt auch die Grundlage um die Fahrsicherheit, den Fahrkomfort aber auch der Energieeffizienz des Eisenbahnsystems zu erhöhen. Die Schädigungsmechanismen Um die grundlegenden Mechanismen, welche zu den Schädigungsformen Verschleiß und RCF führen, zu verstehen, ist einerseits ein tiefes Verständnis der im Kontakt ablaufenden Reibungsprozesse und andererseits die Kenntnis der Auswirkungen der Strukturdynamik von Fahrzeug und Fahrweg notwendig. Die durch den Kraftschluss zwischen Rad und Schiene auftretenden Effekte sind aber auch für Antriebs- und Bremsregelungen von Bedeutung. Diese in der Praxis auftretenden Effekte werden von bestehenden Modellen nur unzureichend erfasst. Temperatureinflüsse, Rauigkeiten, Konditionierung von Rad und Schiene sowie Zwischenschichten, fest und flüssig, beeinflussen die Kraftschlusscharakteristik maßgeblich. Modell-Entwicklung Die Gruppe Vehicle Dynamics - Rail Applications der Area Mechanics entwickelt ein Kontaktmodell, das diese Einflussgrößen erfasst und die Reibung auf Basis einer physikalischen Modellbildung abbildet. Die Temperatur wird in der Kontaktzone punktgenau aufgelöst, Oberflächenstruktur und Rauheit über ein elastischplastisches, statistisches Oberflächenmodell berücksichtigt. In Kombination mit einem elastischen Bettungsmodell soll das Modell prediktiven Charakter haben und die in der Praxis auftretenden Effekte abbilden und vorhersagen. Die Basisversion des nun am Virtual Vehicle entwickelten Kontaktmodelles ermöglicht nun erstmals die qualitative Abbildung der meisten, aus der Literatur bekannten und bisher nicht vollständig berücksichtigten Effekte. Die Strukturdynamik Zur Untersuchung des Einflusses der Strukturdynamik der Radsätze auf die Effekte im Rad-Schiene-Kontakt wurden FE-Modelle aus Abaqus genutzt. Die hohe Anzahl der Freiheitsgrade der FE-Modelle wurde durch die Component-Mode-Synthesis reduziert sodass damit die elastische Radsatzstruktur in das Mehrkörpersystem Simulationsprogramm SIM- PACK eingebunden werden konnte. Eine Erweiterung der Freiheitsgrade um wichtige Verformungsmoden aus der Einspannung der Radsätze im Fahrwerk bzw. durch den Rad- Schiene-Kontakt selbst wurde anschließend durch Frequency-Response- Modes (FRM) sichergestellt. Die Untersuchungen am VIRTUAL VEHICLE konnten zeigen, dass der Einfluss der Strukturdynamik der Radsätze aber auch des Oberbaus insbesondere bei Schädigungsmechanismen, welche zu unrunden Rädern und Riffelbildung auf der Schiene führen, von Bedeutung ist. Durch die physikalisch richtige Abbildung der Effekte im Rad-Schiene-Kontakt kann es durch modernste Berechnungsmethoden gelingen die größtenteils messtechnisch nicht erfassbaren komplexen Vorgänge im Rad-Schiene Kontakt sichtbar zu machen und daraus die richtigen Schlüsse zu ziehen, um das Gesamtsystem Eisenbahn entscheidend weiter zu entwickeln. Die Forschungspartner in diesem Projekt am Virtual Vehicle sind: ÖBB Infrastruktur Bau AG Siemens Transportation Systems GmbH & Co KG voestalpine Schienen GmbH VAE GmbH Wiener Linien GmbH & Co KG Institut für Mechanik, TU Graz Institut für Baumechanik, TU Graz Institut für Eisenbahnwesen und Verkehrswirtschaft, TU Graz magazine

8 Aerodynamics: Stream-Sim. Die Aufgabenstellungen an die Aerodynamik eines Fahrzeuges sind zahlreich, deren Berechnung und Simulation gestaltet sich hochkomplex. Das CFD-Team der Area Thermodynamics leistet einen wesentlichen Beitrag zum Fortschritt der numerischen Strömungssimulation. DI (FH) Florian Iser Der Einsatz numerischer Methoden hat sich in den letzten Jahren in der gesamten Fahrzeugbranche durchgesetzt. Getrieben von immer komplexeren Aufgaben bei zugleich reduzierten Entwicklungszeiten hat sich das sogenannte Front-Loading etabliert - darunter versteht man die sukzessive Vorverlagerung von Entwicklungsinhalten. Da in dieser frühen Phase der Entwicklung noch keine realen Prototypen vorhanden sind, muss auf virtuelle Prototypen umgestiegen werden. Speziell der Aufgabenbereich der Aerodynamik hat von diesem Trend profitiert. Besonders bemerkenswert dabei: Messungen im Windkanal und numerische Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) können parallel eingesetzt werden. So wurden in den letzten Jahren keine Windkanäle der Fahrzeughersteller und Zulieferer stillgelegt, sondern ganz im Gegenteil es wurde in neue Anlagen investiert. Das streicht den hohen Stellenwert der Aerodynamik an der Gesamtfahrzeugentwicklung heraus. Aerodynamik: Aufgabenstellungen Die Erweiterung der Ressourcen steht im engen Kontext zur Erweiterung der Aufgabengebiete. In den ersten Windkanälen wurde lediglich der Widerstand eines Fahrzeuges ermittelt, während heute eine Vielzahl von Anforderungen im Lastenheft zu finden ist. Neben dem klassischen aerodynamischen Beiwert für den Widerstand, der zur Berechnung des Kraftstoffverbrauches und somit zur Bestimmung des CO 2 Ausstoßes benötigt wird, finden sich weitere Beiwerte. So etwa der Auftriebsbeiwert an der Vorder- und Hinterachse. Er entscheidet über die Fahrstabilität vor allem bei höheren Geschwindigkeiten und trägt somit zur aktiven Sicherheit eines Fahrzeuges bei. Natürlich hat die Formgebung eines Fahrzeuges den größten Einfluss auf die Aerodynamik. Doch gerade diese ist vom Design und von emotionalen Werten bestimmt und daher schwierig zu verändern. Die Kunst der Aerodynamik ist die Verbesserung der Kontur sowie bestimmter Details ohne als solche Maßnahme aufzufallen. Ein weiteres Aufgabengebiet der Aerodynamik ist die Minimierung von Verschmutzung. Wassertropfen werden über verschiedene Mechanismen mit der Luftströmung transportiert und treffen dann auf dem Fahrzeug auf. Von besonderer Bedeutung sind hier Wirbelsysteme im Fahrzeugnachlauf. Eine sauberere Karosserie trägt nicht nur zum Wohlwollen des Kunden bei, die reduzierte Sichtbehinderung an der Heckscheibe sowie an den Seitenspiegeln und -scheiben steigert auch die aktive Sicherheit des Fahrzeuges. Im Motorraum löst die Aerodynamik technische Probleme wie die Motorkühlung und den damit verbundenen thermischen Bauteilschutz vor Überhitzung. Abbildung 1: Wirbelstrukturen im Nachlauf eines Fahrzeuges Quelle: Area Thermodynamics, ViF 8 magazine

9 Abbildung 2: Wirbelstruktur an der Fahrzeugvorderseite. Quelle: Area Thermodynamics, ViF Daneben gibt es noch komfortgetriebene Themen. Einen großen Stellenwert nimmt hier die sogenannte Aeroakustik ein. Dabei handelt es sich um ein verglichen mit den zuvor genannten Themen relativ junges Aufgabengebiet der Aerodynamik. Windgeräusche und teilweise auftretende Pfeifgeräusche werden über die Fahrzeugstruktur in den Fahrgastinnenraum übertragen und könnten dort als störend empfunden werden. Die Übertragung sowie die Bewertung dieser Geräusche wird von der Area NVH & Friction des Virtual Vehicle berechnet. Die Entstehung dieser Windgeräusche ist von der Art der Strömung sowie den überströmten Bauteilen und Fugen abhängig und wird in der Area Thermodynamics erforscht. Aufwendige Berechnung Zur Berechnung der zuvor genannten Aufgaben werden verschiedene kommerzielle Programme (z.b. STAR-CCM+ und FLUENT) am Virtual Vehicle eingesetzt. Daneben findet auch noch ein Open-Source Programm namens OpenFOAM Verwendung. Limitiert werden die CFD-Simulationen in der Regel durch die Rechenkapazität. Deshalb hat die Area Thermodynamics im Frühjahr 2009 einen neuen Rechencluster mit 72 Rechenkernen angeschafft. Die Herausforderung bezüglich Genauigkeit und Vorhersagekraft der Simulation liegt allerdings in der Natur der Strömung selbst: Aerodynamik beschäftigt sich fast ausschließlich mit turbulenter Strömung. Und diese Turbulenz kann für technische Anwendungen nur durch empirische Modelle bestimmt werden. Prinzipiell kann zwischen zeitabhängigen (instationären) und zeitunabhängigen (stationären) Berechnungen unterschieden werden. Instationäre Simulationen beinhalten zwar wesentlich mehr Informationen der Strömung, deren Berechnung dauert allerdings um ein Vielfaches länger. Anwendung in der Praxis Abbildung 1 zeigt das Ergebnis einer solchen instationären Berechnung an einem Fahrzeugmodell. Damit waren 28 Rechenkerne rund 14 Tage lang beschäftigt. Dargestellt ist die Oberfläche der Wirbelstärke für einen konstanten Betrag. Dabei erkennt man die ungeordnete Struktur der turbulenten Strömung überall am Fahrzeug. Die rote Einfärbung bedeutet hohe Geschwindigkeiten und die blaue niedrige. Verfolgt man die Strömung, so erkennt man Ablöseverhalten an der A-Säule und an den Seitenspiegeln. Im Nachlauf bricht die Strömung am Ende der Fahrzeugkontur zusammen und es bilden sich einzelne feine Wirbel. Dieser Vorgang der Ablösung bildet einen Widerstand, der im sogenannten cw-wert festgeschrieben wird. Der Vorteil eines solchen Wertes ist, dass er über einen weiten Geschwindigkeitsbereich konstant ist. Abbildung 2 zeigt deutlich das Wirbelsystem an der A-Säule. Dieser Wirbel transportiert Wasser von der Frontscheibe zur Seitenscheibe und ist daher oft Ziel von Verbesserungen. Durch spezielle Ausführung der Fugen und Kanten kann die Richtung und die Stärke des Wirbels beeinflusst werden. Neben den gezeigten Auswertungen können noch viele weitere Informationen aus einer CFD-Simulation gewonnen werden, wie z.b. Geschwindigkeitsverläufe oder Druckverteilungen. Das Werkzeug der CFD-Simulation bietet noch weitere Anwendungsgebiete. Trotz des großen Fortschritts der letzten Jahre ist noch immer eine enorme Rechenleistung nötig, zudem können Ungenauigkeiten auftreten. Durch die umfangreichen Erfahrungen im Umgang mit unterschiedlichsten CFD-Programmen sowie der Einhaltung von Qualitätsregeln lassen sich jedoch belastbare Ergebnisse erstellen. Das CFD-Team der Area Thermodynamics des Virtual Vehicle leistet durch zahlreiche Publikationen und Vorträge weltweit einen wesentlichen Beitrag zum Fortschritt der numerischen Strömungssimulation. Thermodynamics Die Area B - Thermodynamics untersucht die thermischen und strömungstechnischen Fragestellungen im und um das System Fahrzeug. Im Vordergrund stehen dabei die Themen Aerodynamik, Thermisches Management, Fahrzeugklimatisierung sowie automotive Antriebskonzepte. Simulationstechnik und Abgleich der Modelle mit experimentellen Versuchen bilden den Kern der Forschung der Area. magazine

10 Safety first! 2001 starben auf den Straßen der EU-15 und der Schweiz Menschen. Die EU verfolgt in Bezug auf die Fahrzeugsicherheit ambitionierte Ziele: Die Anzahl der Verkehrstoten soll im Zeitraum von 2001 bis 2010 auf die Hälfte reduziert werden. Die Arbeit der Gruppe Vehicle Safety der Area Mechanics spielt in diesem spannenden Forschungsbereich eine wesentliche Rolle. Dr. Andreas Rieser Die Welt der Fahrzeugsicherheit befindet sich ständig im Wandel: Durch das stetig steigende Verkehrsaufkommen erhöht sich auch das Risiko für die Verkehrsteilnehmer. Im Jahr 2006 lag die Anzahl der Getöteten in der Europäischen Union bei , davon 768 in Österreich. Um ein Mindestmaß an Sicherheit von zugelassenen PKWs zu gewährleisten, sieht die Gesetzgebung sowohl auf nationaler als auch auf EU- Ebene Crashtests vor - die Erfüllung dieser Tests stellt ein Kriterium für die Zulassung eines Fahrzeugs dar. Consumer Tests Diese Gesetze stellen jedoch keine geeignete Basis für einen einfachen Vergleich von Fahrzeugen dar. Daher wurden von Konsumentenschutzorganisationen und Versicherungen sogenannte Consumertests entwickelt: Diese Vorschriften legen die Messlatte teilweise höher als die gesetzlichen Vorgaben und ermöglichen durch die Ermittlung normierter Kriterien den direkten Vergleich verschiedener Fahrzeuge hinsichtlich Fahrzeugsicherheit. Auch die Consumertests stellen keine starren Kriterien dar - gerade die Euro-NCAP- Bewertung, die in Europa bekannteste Consumer- Bewertung, befindet sich derzeit im Wandel. Grundsätzlich werden hierbei vier verschiedene Bereiche untersucht: Insassenschutz, Kinderschutz, Fußgängerschutz und Safety assist. Dabei beinhaltet beispielsweise der Insassenschutz sowohl Frontal- wie auch Seiten- und Pfahlaufprall. Das Themengebiet Safety Assist fließt erst seit 2009 in die Bewertung ein. Hier werden nun Fahrerassistenzsysteme und aktive Sicherheitssysteme im Endergebnis berücksichtigt. Derzeit ist dies auf ESC (electronic stability control), Geschwindigkeitsbegrenzer und intelligente Gurt-Erinnerungssysteme begrenzt, ein Ausbau auf weitere Systeme jedoch geplant. Aktive mechatronische Systeme Die Berücksichtigung aktiver Sicherheitssysteme bei Consumertests wie Euro-NCAP entspricht dem aktuellen Trend in der Technik - dem Einsatz von aktiven mechatronischen Systemen, hier am Beispiel der Fahrzeugsicherheit. Grundsätzlich sind ähnliche Systeme schon länger in Fahrzeuge integriert, beispielsweise im Bereich Fahrwerkstechnik. Sinkende Preise im Bereich Elektronik bei gleichzeitiger Leistungssteigerung machen diese Systeme jedoch erst seit kürzer Zeit attraktiv für den breiten Einsatz im Bereich Sicherheit. Eine Vorreiterrolle im Bereich der Fahrzeugsicherheit stellen hierbei aktive Motorhauben für den Fußgängerschutz dar. Hierbei kommt es bei Detektion eines Fußgängeraufpralls zum Anheben der Haube. Die Sensorik, die Aktuatorik und die bewegliche Motorhaube stellen dabei ein komplexes EuroNCAP- Test zum Lastfall Frontalaufprall: Schematische Darstellung der verwendeten Versuchskonfiguration Quelle: 10 magazine

11 Anwendungsbeispiel zur Kopplung: Darstellung möglicher Parameter, die zur Optimierung der Insassenbelastung herangezogen werden können. Quelle: Dynamic Simulation of Mechatronic Systems; R. Cresnik, A.Rieser, H. Schluder / ViF Anzahl Unfälle Österreich Anzahl Verkehrstote Österreich Auszug Unfallstatistik Österreich: Gegenüberstellung der Verläufe Anzahl der Unfälle und Anzahl der Getöteten. Quelle: Statistik Austria, Statistik d. Straßenverkehrsunfälle, Zusammenspiel unterschiedlicher Disziplinen und Aufgabenstellungen dar. Zur Entwicklung dieser neuartigen Systeme müssen den Ingenieuren neue Methoden zur Verfügung gestellt werden, die das Einbinden der aktiven Komponenten in die Entwicklungsumgebung ermöglichen. Genau hier liegt einer der Schwerpunkte der Gruppe Vehicle Safety : Hier wurde beispielsweise eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, Finite Elemente Software mit Regelungssoftware zu koppeln. Mithilfe dieser Technologie der direkt gekoppelten Simulation wird es beispielsweise möglich, durch die Einbindung geeigneter Regelungssysteme Rückhaltesysteme wie Airbag, Straffer und Gurt schon frühzeitig aufeinander abzustimmen und vor allem in Kombination mit entsprechender Sensorik neuartige adaptive Systeme auszulegen. Die neutral gestaltete offene Schnittstelle lässt hierbei die Möglichkeit offen, mit jeder dafür geeigneten Software zu kommunizieren. Seit kurzem steht auch eine Schnittstelle für ICOS zur Verfügung: dieses im Haus entwickelte Softwareprodukt ermöglicht die Kopplung verschiedenster Softwarepakete, nun auch unter Einbindung des Finite Elemente Solvers LS Mechanics In der Area D - Mechanics werden zwei grundlegende Themengebiete betrachtet: die nichtlineare Strukturmechanik und die Fahrzeugdynamik. Im Cluster nichtlineare Strukturmechanik werden vorwiegend Fragestellungen zur Fahrzeugsicherheit und zu Material- und Umformtechnologien betrachtet. Dabei werden sowohl numerische als auch experimentelle Methoden eingesetzt, um neue Entwicklungsstrategien und -ansätze zu erarbeiten. Ziel der Gruppe Vehicle Safety ist es, die aktive und passive Sicherheit von Fahrzeugen zu erhöhen. Das stetige Verbessern der Prognosefähigkeit der numerischen Methoden im Bereich der expliziten Finiten Elemente Simulation und das langfristige Ziel der prototypfreien Entwicklung sind die Motivation dieser Arbeitsgruppe. Das Erarbeiten von innovativen Entwicklungsstrategien, welche der Validierung und Absicherung von sicherheitstechnisch relevanten Funktionen dienen, stellt einen weiteren Schwerpunkt dieser Gruppe dar. Schematische Darstellung der Kopplung eines Finite Elemente Solvers (hier: LS DYNA) mit Regelungssoftware. Quelle: Dynamic Simulation of Mechatronic Systems; R. Cresnik, A.Rieser, H. Schluder / ViF magazine

12 DMMU: Die Digitale Fabrik Gerade jetzt sucht die Industrie neue Konzepte, um die Durchgängigkeit und Integration von Prozessen, Methoden und Werkzeugen sicherzustellen. Die Digitale Fabrik des Virtual Vehicle bewegt sich an der Schnittstelle zwischen Produktentstehung, Produktionsplanung und Auftragsabwicklung. DI Peter Reichenpfader Das Projekt DMMU: Digital Manufacturing Mock Up beschäftigt sich mit der vielschichtigen Problematik der Fertigungsplanung anhand digitaler Methoden. Die digitale Fertigungsplanung stellt vor allem hinsichtlich Integration und Durchgängigkeit der Prozesse, Methoden und Daten neue Anforderungen, die in den bestehenden, meist monolithisch gewachsenen und in den Gesamtprozess nur mangelhaft integrierten IT-Umgebungen nur schwerlich abzubilden sind. Die digitale Fabrik an der Schnittstelle zwischen Produktentstehung, Produktionsplanung und Auftragsabwicklung erfordert die Schaffung neuer Konzepte hinsichtlich Durchgängigkeit und Integration von Prozessen, Methoden und Werkzeugen. Als Haupt-Ziele der digitalen Fabrik sind die Verkürzung der Produktionsplanung sowie Produktentstehung, Verringerung der Produktionsplanungskosten, Fast-Ramp-Up ab Start of Production (SOP) aber auch Front-Loading des Produktionsplanungsprozesses für ein Design of Manufacturing zu sehen. Um diese Ziele verfolgen zu können, ist es wichtig, den Produktionsplanungsprozess im Vorfeld des SOP weitestgehend digital abzusichern. Dazu ist es jedoch notwendig, durchgängig Daten und Informationen bezüglich Produkt, Prozesse und Ressourcen zur Verfügung zu stellen sowie vertiefte Integration und Durchgängigkeit der für Produktionsplanung notwendigen Prozesse im Gesamtprozess zu schaffen. Eine vollständige virtuelle Abbildung einer Fertigungsanlage und deren Langzeit-Verhalten hinsichtlich aller auftretender kritischer Situationen (Toleranz-Drift, Ausfallverhalten, Schwankungen der Produktionsumfänge) kann dabei nur erfolgen, wenn das Verhalten der Prozesse und Produkte innerhalb des realen Fertigungsprozesses in Form von Simulationen ausreichend analysiert und aus der Praxis über historische Daten umfassend dokumentiert ist. Die daraus resultierenden Ergebnisse und Erkenntnisse müssen über entsprechende Algorithmen und Logiken in den Gesamt-Simulationsprozess der Anlage einfließen, um realistische Abschätzungen über die Anlage machen zu können. Zudem muss bei auftretenden, unerwünschten Ereignissen in der Anlage eine Die Drehscheibe der Digitalen Fabrik: Systeme, Prozesse und Methoden. Quelle: ViF 12 magazine

13 Teil der Digitalen Fabrik: Die Simulation von komplexen Produktionsprozessen und rekonfigurierbaren Produktionssystemen Quelle: ViF Erkennung des Musterverhaltens der Anlage möglich sein, um korrigierende Maßnahmen IT-unterstützt zu treffen und langzeitig einen sich stetig optimierenden Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Manufacturing-Ontologie für durchgängiges Manufacturing- Data-Management (MDM) Für die Fertigungsplanung sind Daten und Informationen auf unterschiedlichen Systemen bzw. Datenbanken verteilt gespeichert ohne Möglichkeit der Kommunikation der einzelnen Systeme untereinander, was unweigerlich zu Datenredundanzen führt bzw. eine Datenkonsistenz erschwert. Historisch gewachsene Strukturen in der Fertigung, heterogene Maschinenparks mit Maschinensteuerungen unterschiedlicher Anbietern, proprietäre Systeme zur Erstellung von CAM-Programmen und fehlende Schnittstellen erschweren das Management fertigungsrelevanter Informationen. Für den notwendigen Abgleich dieser Daten untereinander ist nicht nur die Definition der Schnittstellen nötig, sondern auch ein Mapping der Daten mit Hilfe einer Ontologie. Projektziele: Erarbeitung eines durchgängigen Konzepts für die Verwaltung fertigungsrelevanter Informationen Erarbeitung eines Frontloading-Konzepts: Manufacturing und Engineering sollen enger zusammenrücken Ausweisen der Integrationspotentiale einer Parameter und Datenverwaltung innerhalb der definierten Use-Cases Anforderungsdefinition benötigter Infrastruktur (Hardware-, Software-Landschaft) zur Umsetzung des Konzepts in bestehender Fertigungsplanung (Siemens TS) Erweitertes Manufacturing-Datenmodell zur verbesserten Integration heterogener Datenstrukturen verschiedener Zulieferer Konzept einer Plattform zur Integration heterogener Systeme Um die Tauglichkeit des Konzeptes aufzuzeigen, wird ein Demonstrator modelliert, der über ein GUI (Graphical User Interface) einen Zugriff auf das semantische Netz ermöglich, das wiederum die einzelnen Systeme mit Fertigungsdaten versorgt. Vereinbarte Einsatzszenarien: Um die Manufacturing-Ontologie mit Realdaten zu füllen werden im Rahmen des Projektes zwei Anwendungsszenarien erhoben, anhand derer der Einsatz der Ontologie aufgezeigt werden soll. Use Case 1: Parameter- und Datenverwaltung für die Layoutplanung Bereits in der Angebotsphase soll eine Abschätzung notwendiger Ressourcen und Platzbedarf, sowie Kapa-Planung für angenommene Aufträge möglich sein. Über Grobinformationen in der Angebotsphase (Stück-Zahlen, Termine, etc.) sollen Aussagen über Layoutplanung getroffen werden und die dafür notwendige Datenverwaltung zur rationellen Modellerstellung festgelegt werden. Use Case 2: Abgleich von realer und geplanter Produktion Abweichungen zwischen geplanter Anlage und real im Betrieb befindlicher Anlage ergeben sich aufgrund von Planungsfehlern, Verschleißerscheinungen, etc. Es sollen Konzepte für den Abgleich zwischen realer und geplanter Produktion definiert werden (Anlagenabgleich, Prozessabgleich), durch welche es ermöglicht werden soll Erkenntnisse für die zukünftige Planung sowie die Modellbildung, Planung und Optimierung der Ramp-up-Phase abzuleiten. Résumé Der Blick in die Industrie zeigt, dass das Konzept Digitale Fabrik nicht mehr wegzudenken ist. Das Projekt DMMU konnte vielversprechende Potentiale aufzeigen, die insbesondere für Produktionen mit kleinen Stückzahlen und zahlreichen Varianten Synergieeffekte liefern. Das Ziel der Area A - System Design & Optimisation ist die Konzeption einer Plattform für die ganzheitliche Entwicklung und Optimierung von Fahrzeugen, die alle wesentlichen Stufen des Produkt-Lebenszyklus unterstützt und die Abbildung komplexer Zusammenhänge ermöglicht. Dies bedingt das Zusammenwirken von menschlichen, technologischen und umwelttechnischen Faktoren und stellt große Anforderungen an die beteiligten Prozesse, Methoden und Informationstechnologien. Die Area A stellt dabei den zentralen Integrationsbereich dar mit Schwerpunkten in der Vernetzung von Wissen, Information und Daten entlang des gesamten Produktentwicklungsprozesses. Besonderes Interesse gilt dabei den frühen Phasen der Produktentwicklung. magazine

14 + + + Aktuelles in Kürze Newsticker Aktuelles in Kürze Newsticker + + Erfolg: 2.GSVF Die Themenliste des 2. Grazer Symposiums Virtuelles Fahrzeug war vielfältig, das Interesse groß: Hochrangige Experten aus Industrie und Forschung präsentierten in Graz neueste Forschungsergebnisse und berieten über Fahrzeuge der Zukunft. Zahlreiche Vorträge und Workshops boten den Teilnehmern an zwei Tagen Informationen aus erster Hand zu den Themen Zukunft der Simulation, Einbindung und Integration von Elektrik/ Elektronik-Systemen sowie Multidisziplinäre Integration am Gesamtfahrzeug. Spannende Einblicke in die Sichtweise und Strategie von Magna International gewährte dessen CTO, Prof. Burkhard Göschel. In den nächsten Jahren werde man, so Göschel, eine Vielzahl von Fahrzeugen, mit Verbrennungsmotor, mildund full-hybrid als auch mit verschiedenen Spielarten des Elektroantriebes nebeneinander sehen. Der Markt von Elektrofahrzeugen werde in den nächsten Jahren rapide wachsen, die größte Herausforderung bei deren Entwicklung sei jedoch mit Sicherheit deren Hauptbestandteil die Batterie. 2. Grazer Symposium Virtuelles Fahrzeug am 27. und im Frank Stronach Institute der TU Graz. V.l.n.r.: Dr. Michael Maletz (Virtual Vehicle), Hermann Van der Auweraer (LMS), Bernhard Giptner (Siemens STS), Dr. Bernd Fachbach (Virtual Vehicle), DI Christoph Fankhauser (MSF), Prof. Kristina Shea (TU München), Prof. Manfred Eigner (TU Kaiserslautern), Dr. Jost Bernasch (Virtual Vehicle), DI Tobias Düser (Uni Karlsruhe), DI Dirk Denger (AVL List GmbH.), Prof. Uli Göhner (DYNAmore), Christoph Gümbel (Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG), Dr. Thomas Moshammer (Siemens STS), DI Florian Jurecka (FE-Design GmbH.), Dr. Uwe Schramm (Altair), DI Jan Fleischhacker (MAN). Foto: W. Wachmann (ViF) Die Gastgeber des GSVF, Dr. Jost Bernasch und Dr. Bernd Fachbach zeigten sich hocherfreut über den Erfolg der Veranstaltung: Das große Interesse an den Themen des Symposiums war zwar schon im Vorfeld spürbar. Wir werten die hohe Teilnehmerzahl als positive Rückmeldung auf die Relevanz der angesprochenen Themen in den Vorträgen und Workshops. Das GSVF bildet seit 2008 eine Plattform, um hochrangige Experten aus Wissenschaft und Industrie zusammenbringen. Weitere Informationen: Das 3. Grazer Symposium Virtuelles Fahrzeug findet vom April 2010 statt. Neuer Partner: Institut für Leichtbau Freuen sich auf die Kooperation: Dr. Jost Bernasch und Dr. Christian Moser (ILB, TU Graz) Foto: ViF Großer Auf-Lauf Raus aus dem Büroalltag und rein in die Laufschuhe: 32 Kolleginnen und Kollegen folgten der Einladung zum E-Businessmarathon am 14. Mai im Schwarzl-Freizeitzentrum bei Graz. Frisch besiegelt wurde dieser Tage die Zusammenarbeit des Virtual Vehicle mit dem Institut für Leichtbau (ILB) der TU Graz. Gemeinsam sollen schon demnächst Projekte im Bereich Fahrwerksentwicklung und -optimierung, Fahrzeugzulassung, Betriebsfestigkeit sowie Fahrweganalyse und -optimierung aufgenommen werden. Das ILB verfügt über besondere Expertise im Bereich Betriebsfestigkeit und Systemzuver- lässigkeit sowie Prüfstände für statische und dynamische Prüfungen von Bauteilen (insbesondere auch Drehgestellrahmen). Im Verbund mit den Kompetenzen des ViF in Berechnung und Simulation sowie dem Know-How von Entwicklungsprozessen und Systemoptimierung eröffnen sich durch die Partnerschaft neue Möglichkeiten, Entwicklungsaufträge von Fahrzeugkomponenten (z.b. Drehgestellen) anzubieten. ViF-Eisenbahner, ViF-Acoustic Runners und Teams wie ViF B-Cool, ViF B-Fast oder ViF Crocodiles warfen sich auf ihre Runde(n), um abseits der Simulation virtueller Mobilität die reale Fortbewegung über das gesamte humane Geschwindigkeitsspektrum - gehen, tänzeln, laufen und humpeln - zu erforschen. 14 magazine

15 + Aktuelles in Kürze Newsticker Aktuelles in Kürze Newsticker Ausgezeichnet! Geschäftsführer Dr. Jost Bernasch und Wissenschaftlicher Leiter Prof. Hermann Steffan verliehen kürzlich insgesamt 11 Special Awards, um besondere Leistungen der Forscherinnen und Forscher des Virtual Vehicle zu würdigen. Unter den Geehrten: Anton Fuchs, dessen erfolgreiche Habilitation im Fach Prozessmessund Sensortechnik in rekordverdächtiger Zeit genehmigt wurde, oder Christian Nußbaumer, der mit seiner Veröffentlichung zum Thema Reduktion von Whiplashbelastungen bereits drei renommierte Preise erhielt den Johann Puch Award 2007, Ing Schmiedl Forschungspreis 2008, sowie den Fachverbandspreis der Fahrzeugindustrie Wir gratulieren allen Preisträgern herzlich! Stehend (v.l.n.r.): Geschäftsführer Dr. Jost Bernasch, Dr. Andreas Rieser, Dr. Martin Rosenberger, DI Bita Rahmani, DI Christian Nußbaumer, DI Martin Sommer, DI Christoph Pötsch, Wissenschaftlicher Leiter Prof. Hermann Steffan; Vorne: Univ.-Doz. Dr. Anton Fuchs, Dr. Michael Maletz und Dr. Eric Armengaud. Foto: ViF Erfolgreiche ISO-Zertifizierung Das Prüfstandzentrum der Area C des Virtual Vehicle wurde am nach ISO 9001:2008 durch den TÜV SÜD Landesgesellschaft Österreich GmbH zertifiziert. DI Randolf Arndt, der Leiter des Prüfstandszentrums, sieht darin die Bestätigung eines erfolgreichen Weges: Wir arbeiten zielgerichtet daran, uns kontinuierlich zu verbessern und somit der Verantwortung gegenüber unseren Kunden, Lieferanten und Mitarbeitern gerecht zu werden. Da für uns die Qualität ein wesentlicher Aspekt ist, ist die Zertifizierung zugleich ein wichtiger Meilenstein, um die hohen Anfor- derung der Kunden zu erfüllen und uns selber immer wieder zu verbessern. Das Test Center der Area C verfügt über hochspezialisierte Prüfstände: Akustik-Motor-Prüfstand Akustik-Antriebsstrang-Prüfstand Modalanalyse-Messstand Weiters steht ein spezieller akustischer Raum(Alfa-Kabine) zur Untersuchung von akustischen Eigenschaften von z.b. Ausstattungsmaterialien zur Verfügung. F&E-Projektleiter/in Berechnung und Simulation research and test center Ihre Aufgabe: Ihre Qualifikation: Unser Angebot: Leitung internationaler Forschungsprojekte Mitwirkung im Bereich CAE-Framework und CAE-Integration Konzeptentwicklung für integrierte CAE-Prozesse und CAE-Methoden in Verbindung mit Daten-/Informations- Modellierung Abgeschlossenes technisches Studium Zukunftsthemen in einem internationalen Berufliche Praxis im automotiven Umfeld Forschungsumfeld Projektleitungserfahrung Umfangreiche Gestaltungs- und Mitwirkungs- Erfahrung in unterschiedlichen CAE- möglichkeiten Disziplinen Kenntnisse der gängigen Simulations-Tools Möglichkeit zur Dissertation oder Habilitation, alternativ Führungslaufbahn Wenn Sie mit uns das Fahrzeug der Zukunft entwickeln wollen, schicken Sie Ihre aussagekräftige Bewerbung an: Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungs-GmbH Abt. HR: Gudrun Gruber Inffeldgasse 21A 8010 Graz, Österreich Phone +43/316/ Fax +43/316/ gudrun.gruber@v2c2.at magazine

16 magazine III-2009 Kompetenzzentrum Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbh (ViF) A-8010 Graz, Inffeldgasse 21/A Tel.: +43 (0) Fax: +43 (0) Internet: