DE102018129725A1

DE102018129725A1 - Fahrzeugbauteil für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018129725A1
Application number: DE102018129725.4A
Authority: DE
Inventors: Georg Frost; Mathias Lohberg
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: CN111216799B; US20200164818A1; CN111216799A; DE102018129725B4; US11167705B2

Abstract

Die Offenbarung umfasst ein Fahrzeugbauteil (100) für ein Fahrzeug, mit einem Bauteilkörper (101), welcher aus einem Kernmaterial (103) gebildet ist, wobei der Bauteilkörper (101) eine örtlich begrenzte Deformationszone (105) aufweist, welche flächig in dem Kernmaterial (103) angeordnet ist, und wobei die Deformationszone (105) eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil aufweist, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers (101) bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper (101) zu beeinflussen.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeugbauteil für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Das Fahrzeugbauteil kann insbesondere Bestandteil einer Fahrzeugkarosserie sein und die mechanischen Eigenschaften, beispielsweise eine Deformation der Fahrzeugkarosserie im Falle einer Krafteinwirkung auf die Fahrzeugkarosserie bestimmen. Ferner kann das Fahrzeugbauteil Deformationsbereiche aufweisen, welche eine verringerte Materialhärte aufweisen können, um eine Deformation des Fahrzeugbauteils auf diese Deformationsbereiche zu konzentrieren. Insbesondere können dadurch die Richtung der Deformation gesteuert und/oder Risse in dem Fahrzeugbauteil vermieden werden. Entsprechend kann mit den Deformationsbereichen eine Änderung der Geometrie des Fahrzeugbauteils bei einer Krafteinwirkung vorbestimmt werden. Jedoch kann mit den bekannten Fahrzeugbauteilen der zeitliche Verlauf der Deformation respektive der Energieabsorption durch das Fahrzeugbauteil bei einer externen Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil nicht vorbestimmt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizienteres Fahrzeugbauteil bereitzustellen, welches insbesondere ausgebildet ist, ein vorbestimmtes zeitliches und/oder geometrisches Deformationsverhalten des Fahrzeugbauteils bei einer Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil zu realisieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Fahrzeugbauteil gelöst wird, welches eine Deformationszone mit einem Zugfestigkeitsprofil aufweist, insbesondere mit einer flächigen Zugfestigkeitstopografie. Das Zugfestigkeitsprofil beschreibt eine örtliche Änderung der Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone, wobei in unterschiedlichen Raumrichtungen unterschiedlich große Zugfestigkeitsgradienten in der Deformationszone realisiert sein können. Entsprechend kann bereits mit einer einzelnen, zugfestigkeitsprofilierten Deformationszone ein vorbestimmtes Deformationsverhalten des Fahrzeugbauteils realisiert sein.
Insbesondere kann die Deformationszone an Krafteinleitungspunkten des Fahrzeugbauteils eine geringe Materialhärte aufweisen und mit zunehmender Entfernung von den Krafteinleitungspunkten kann die Materialhärte in der Deformationszone ansteigen. Dadurch kann das Deformationsverhalten des Fahrzeugbauteils, insbesondere ein ziehharmonikaartiges Falten, ein Knicken und/oder Biegen und/oder dessen jeweilige zeitliche Entwicklung, vorbestimmt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Fahrzeugbauteil für ein Fahrzeug mit einem Bauteilkörper, welcher aus einem Kernmaterial gebildet ist und eine örtlich begrenzte Deformationszone aufweist, welche flächig in dem Kernmaterial angeordnet ist. Die Deformationszone weist eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil auf, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper zu beeinflussen.
Das Fahrzeugbauteil kann ein warmgeformtes Fahrzeugbauteil, insbesondere aus einer härtbaren Stahllegierung, beispielsweise Mangan-Bor-Stahl, sein. Ferner kann das Fahrzeugbauteil eine A-Säule, ein Bestandteil des Dachrahmens, eine Innenverstärkung des Dachrahmens, ein Längsträger, eine Innenverstärkung des Längsträgers, eine Kotflügelbank, ein Träger (Beam), eine Diagonalstrebe, eine Vertikalstrebe, eine Stirnwand, ein Tunnel in einem Unterboden, ein Sitzquerträger, ein Unterzug, ein Fersenblech, ein seitlicher Schweller, eine B-Säule, eine C-Säule, ein Dachquerträger, eine Sitzlehne, Sitzfläche und/oder eine Sitzflanke sein.
Ferner kann das Fahrzeugbauteil ein, insbesondere partiell gehärtetes, Achsteil sein, wobei das Achsteil Sollknickstellen aufweisen kann. Diese Sollknickstellen können beispielsweise mittels der Deformationszone realisiert oder durch die Deformationszone gebildet sein.
Ferner kann das Fahrzeugbauteil aus Stahl, insbesondere einem UHSS-Stahl, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem Verbundwerkstoff gefertigt sein. Die Deformationszone kann beispielsweise durch eine lokale Wärmebehandlung des Bauteilkörpers erzeugt werden. Durch die Wärmebehandlung kann die Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone angepasst werden. Beispielsweise kann eine graduelle, kontinuierliche oder stufenförmige Anpassung der Zugfestigkeit realisiert sein. Die Deformationszone kann in einer ebenen Fläche des Bauteilkörpers angeordnet sein und/oder sich über Kanten, Biegungen und/oder Ausnehmungen des Bauteilkörpers erstrecken. Eine Formung des Bauteilkörpers kann während oder nach dem Einbringen der Deformationszone erfolgen.
Das Kernmaterial des Bauteilkörpers kann insbesondere ein homogenes Blechmaterial sein, welches über eine Blechdicke des Bauteilkörpers homogene Eigenschaften, insbesondere Materialzusammensetzung, Elastizität und/oder Materialhärte aufweist.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper eine Körperoberfläche auf, wobei auf die Körperoberfläche eine Beschichtung aufbringbar ist, welche ausgebildet ist, ein Korrodieren nach der Herstellung und/oder ein Verzundern während eines Warmformprozesses zur Herstellung des Bauteilkörpers zu unterbinden. Auf der Körperoberfläche kann beispielsweise eine metallische Beschichtung, insbesondere eine Aluminium-Silizium-Legierung aufgebracht werden, die bei dem Warmformprozess mit dem Kernmaterial ein stabiles Legierungsschichtsystem ausbildet. Entsprechend kann die Körperoberfläche mit dem ausgebildeten Legierungsschichtsystem einen Korrosions- und/oder Verzunderungsschutz des Bauteilkörpers bilden.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper aus zumindest zwei miteinander gefügten Blechplatinen gebildet. Der Bauteilkörper kann insbesondere ein Tailored Blank sein oder aus einem Tailored Blank geformt sein, und entsprechend aus Blechplatinen zusammengesetzt sein, welche unterschiedliche Werkstoffgüten, Blechdicken und/oder Materialien aufweisen können. Ferner können die gefügten Blechplatinen Überlappungsbereiche aufweisen, in welchen die Blechplatinen überlappend angeordnet, insbesondere gefügt, sind. Weiterhin kann an den Fügebereichen ein Verstärkungsblech angeordnet sein oder durch den Fügebereich ein Verstärkungsblech gebildet sein.
Der Bauteilkörper kann sich in einer Längsrichtung länglich erstrecken, wobei die Deformationszone ausgebildet sein kann, eine Deformation des Bauteilkörpers bei einer parallel zu der Längsrichtung wirkenden Kraft zu steuern. Beispielsweise kann eine mehrschrittige Faltung des Bauteilkörpers realisiert sein. Eine zeitliche und örtliche Vorbestimmung der Faltung kann durch eine Anpassung des Zugfestigkeitsprofils der Deformationszone realisiert sein. Lokale Zugfestigkeitsminima innerhalb der Deformationszone mit einer geringeren Zugfestigkeit können eine Deformation des Bauteilkörpers zulassen, bevor lokale Zugfestigkeitsmaxima mit einer höheren Zugfestigkeit eine weitere Deformation des Bauteilkörpers zulassen.
Die Deformationszone kann an den zu erwartenden Krafteinwirkungspunkten des Bauteilkörpers im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs angeordnet sein, um eine Kraftaufnahme und entsprechend eine Deformation in der Deformationszone zu realisieren. Bereiche des Bauteilkörpers außerhalb der Deformationszone können eine geringere oder keine Deformation erfahren. Entlang der Längsrichtung des Bauteilkörpers können weitere Deformationszonen mit ansteigender Zugfestigkeit angeordnet sein.
Ferner können in einem ersten Abschnitt des Bauteilkörpers mehrere voneinander getrennte Deformationszonen angeordnet sein, welche ein vergleichbares Zugfestigkeitsprofil aufweisen. In einem zweiten Abschnitt, welcher entlang der Längsrichtung gegenüber dem ersten Abschnitt versetzt ist, können zudem weitere voneinander getrennte Deformationszonen mit weiteren Zugfestigkeitsprofil angeordnet sein. Ein Mittelwert des Zugfestigkeitsprofils der weiteren Deformationszonen in dem zweiten Abschnitt kann größer sein, als ein Mittelwert des Zugfestigkeitsprofils der Deformationszonen in dem ersten Abschnitt. Die Deformationszonen in dem jeweiligen Abschnitt können zentral oder teilweise beabstandet von einer Symmetrieachse des Bauteilkörpers angeordnet sein.
Der Bauteilkörper erstreckt sich axial entlang der Längsrichtung, wobei die Längsrichtung einen gekrümmten Verlauf aufweisen kann, welcher der Geometrie des Bauteilkörpers folgt. Ferner kann die Längsrichtung mit einer Symmetrieachse und/oder einer Haupterstreckungsrichtung des Bauteilkörpers zusammenfallen.
Eine örtliche Zugfestigkeitsänderungsrate der Deformationszone kann insbesondere stetig sein, sodass in der Deformationszone Zugfestigkeitssprünge nicht ausgebildet sind und Übergänge zwischen Bereichen unterschiedlicher Zugfestigkeit eine graduelle Änderung aufweisen. An einem Zonenübergang der Deformationszone zu dem die Deformationszone umgebenden Kernmaterial des Bauteilkörpers kann die Zugfestigkeit einer Zugfestigkeit des Kernmaterials entsprechen, wobei mit zunehmendem Abstand vom Zonenübergang hin zu einem Mittelpunkt der Deformationszone die Zugfestigkeit abnehmen kann. Ferner kann die örtliche Zugfestigkeitsänderungsrate von dem Zonenübergang zu dem Zonenmittelpunkt hin ansteigen und mit Erreichen des Zonenmittelpunkts wieder abnehmen, um insbesondere einen stetigen Verlauf der Zugfestigkeit an dem Mittelpunkt zu realisieren.
In einer Ausführungsform sind in der Deformationszone zumindest zwei Zugfestigkeitsplateaus gebildet, welche zueinander und gegenüber dem Kernmaterial unterschiedliche Zugfestigkeiten, insbesondere Zugfestigkeitsverläufe aufweisen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein zeitliches und/oder örtliches Deformationsverhalten innerhalb der Deformationszone gesteuert werden kann. Bereiche geringerer Zugfestigkeit können beispielsweise zeitlich vor Bereichen erhöhter Zugfestigkeit bei einer Krafteinwirkung deformieren.
Ferner kann durch einen graduellen Anstieg der Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone mit zunehmender Entfernung von einem Krafteinleitungspunkt einen Deformationsfortschritt abgeschwächt werden. Insbesondere kann die strukturelle Integrität des Bauteilkörpers nach einer initialen Deformation erhalten sein.
In einer Ausführungsform kann der Bauteilkörper aus Stahl-Kernmaterial mit einer Zugfestigkeit R_M,K in einem Bereich von 1200 MPa bis 2200 MPa hergestellt sein, wobei die Deformationszone eine Zugfestigkeit R_M,D in einem Bereich von 450 MPa bis 1100 MPa aufweist.
In einer Ausführungsform kann das Kernmaterial des Bauteilkörpers eine Aluminiumlegierung sein, wobei das Kernmaterial eine Zugfestigkeit R_M,K in einem Bereich von 300 MPa bis 600 MPa aufweist und die Deformationszone eine Zugfestigkeit R_M,D in einem Bereich von 50 MPa bis 200 MPa aufweist.
In einer Ausführungsform weist das Zugfestigkeitsprofil eine Mindestzugfestigkeitsspanne auf, wobei absolute Zugfestigkeitswerte des Zugfestigkeitsprofils um zumindest 5 % und maximal 30 % in Bezug auf einen Zugfestigkeitsmittelwert schwanken. Dies kann beispielsweise eine Zugfestigkeitsschwankung von zumindest 10 % und maximal 60 % realisieren. In Bezug auf die Zugfestigkeit des Kernmaterials kann das Zugfestigkeitsprofil der Deformationszone Zugfestigkeitswerte aufweisen, welche um zumindest 30 % und bis zu 150 % reduziert sind.
In einer Ausführungsform ist die Zugfestigkeit des Kernmaterials stets höher als eine Zugfestigkeit in der Deformationszone. Entsprechend kann eine Deformation des Bauteilkörpers auf die Deformationszone und/oder auf Bereiche beschränkt sein, die an die Deformationszone angrenzen. Entsprechend kann das Kernmaterial bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper eine geringere Deformation erfahren als die Deformationszone. Insbesondere kann eine Steifigkeit des Bauteilkörpers erhöht sein und eine vorteilhaft erhöhte Verformungsresistenz des Bauteilkörpers erreicht werden.
In einer Ausführungsform erstreckt sich der Bauteilkörper entlang einer Längsrichtung und die Deformationszone ist gebildet, um, insbesondere im Falle eines Aufpralls, einen in Längsrichtung vorbestimmten Deformationsverlauf, insbesondere eine Biegung und/oder eine Faltung, des Bauteilkörpers zu erhalten. Mit der reduzierten Zugfestigkeit der Deformationszone kann eine Vorzugsrichtung einer Faltung und/oder Biegung des Bauteilkörpers bestimmt werden.
Weiterhin kann der Bauteilkörper eine Mehrzahl von Deformationszonen aufweisen, welche jeweils ein Zugfestigkeitsprofil aufweisen. Eine zeitliche Reihenfolge von Faltungen kann durch ansteigenden Mittelwerte der Zugfestigkeiten der Zugfestigkeitsprofile in den jeweiligen Deformationszonen realisiert sein. Beispielsweise können Deformationszonen mit größerer Zugfestigkeit gegenüber Deformationszonen mit geringer Zugfestigkeit eine Faltung des Bauteilkörpers zeitlich nachgeordnet realisieren. Entsprechend können Deformationszonen mit geringerer Zugfestigkeit bei einem Aufprall als erstes nachgeben.
In einer Ausführungsform können die Deformationszonen örtlich verteilt in dem Bauteilkörper angeordnet sein, wobei das Kernmaterial relativ zu den Deformationszonen eine höhere Zugfestigkeit aufweist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Deformationszonen die Stabilität des Bauteilkörpers, insbesondere bei statischer oder, im Vergleich zu einem Aufprall, geringfügigerer dynamischer Belastung, nicht herabsetzen.
Ferner können durch eine beabstandete Anordnung der Deformationszonen zwischen den Deformationszonen formstabile Bereiche gebildet sein, die im Falle eines Aufpralls nicht oder im Vergleich zu den Deformationszonen nur geringfügig deformieren. Die Kombination aus formstabilen Bereichen und Deformationszonen kann genutzt werden, um eine definierte Verformung des Bauteilkörpers bei einem Aufprall zu steuern, um ein hohes Maß an Energieabbau zu erlauben. Beispielsweise kann bei einem Aufprall eine ziehharmonikaartige Stauchung des Bauteilkörpers in Aufprallrichtung und/oder Längsrichtung reproduzierbar realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper mit der Deformationszone einstückig aus demselben Blechmaterial, insbesondere aus einem Metall oder einer Metalllegierung, geformt.
In einer Ausführungsform ist die Deformationszone abschnittsweise oval, kreisförmig, dreiecksförmig und/oder rechteckförmig geformt. Ferner kann die Deformationszone einer beliebigen Freiform entsprechen, welche an die Geometrie des Bauteilkörpers angepasst sein kann. Insbesondere kann die Deformationszone in ebenen Bereichen des Bauteilkörpers angeordnet sein. Ein Flächenumfang der Deformationszone kann insbesondere eine kontinuierliche Krümmung aufweisen, sodass die Deformationszone kantenfrei sein kann.
In einer Ausführungsform weist die Deformationszone ein Zugfestigkeitsgradientenfeld auf, welches eine Änderung der Zugfestigkeit entlang einer Körperoberfläche in der Deformationszone entsprechend einer vorgegebenen Zugfestigkeitstopografie beschreibt, und wobei das Zugfestigkeitsgradientenfeld eine Mehrzahl an lokalen Maxima aufweist. Das Zugfestigkeitsgradientenfeld beschreibt insbesondere die lokalen örtlichen Änderungsraten der Zugfestigkeit in der Deformationszone. Die Zugfestigkeitstopografie ist insbesondere ein Skalarfeld, welches in einem beliebig feinen Raster jedem Punkt der Deformationszone einen Zugfestigkeitsbetrag zuordnet. Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Zugfestigkeitsmaxima und/oder Zugfestigkeitsminima innerhalb der Deformationszone kann eine mehrschrittige Deformation, insbesondere ein Ausbilden mehrerer Biegungen oder Faltungskanten bei einer Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil realisiert sein.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper eine erste Abschlusskante auf und die Deformationszone ist zumindest teilweise an der ersten Abschlusskante angeordnet, wobei die Deformationszone an der ersten Abschlusskante zumindest ein lokales Zugfestigkeitsminimum aufweist, und wobei sich die Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone mit zunehmendem Abstand von der ersten Abschlusskante erhöht.
Insbesondere kann die Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone kontinuierlich bis zu einem Randbereich der Deformationszone mit dem umgebenden Kernmaterial ansteigen. Der Randbereich kann insbesondere durch einen Flächenumfang der Deformationszone auf einer Körperoberfläche des Bauteilkörpers definiert sein. Ferner kann dieser kontinuierliche Zugfestigkeitsanstieg durch lokale Zugfestigkeitsmaxima unterbrochen sein, wobei ein Zugfestigkeitsmaxima einen lokalen Bereich erhöhter Zugfestigkeit in der Deformationszone bildet.
Die Deformationszone kann beispielsweise an einem Bauteilkörperende des Bauteilkörpers in Längsrichtung eine verringerte Zugfestigkeit aufweisen und/oder von dem Bauteilkörperende weiter entfernt angeordnete Bereiche der Deformationszone können eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen. Entsprechend kann bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper zeitlich und/oder örtlich zuerst eine Deformation an dem Bauteilkörperende und anschließend eine Deformation entfernt von dem Bauteilkörperende realisiert sein.
Eine maximale Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone, insbesondere in Form eines Zugfestigkeitsmaximums, kann einer Zugfestigkeit außerhalb der Deformationszone in dem Kernmaterial entsprechen. Dieses Zugfestigkeitsmaximum ist in der Deformationszone von Bereichen geringerer Zugfestigkeit umgeben, wobei die Zugfestigkeit an dem Randbereich ansteigen kann, um ein Angleichen der Zugfestigkeit des Randbereichs der Deformationszone an eine Zugfestigkeit des Kernmaterials zu erreichen.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper eine zweite Abschlusskante auf, welche winklig zu der ersten Abschlusskante angeordnet ist, wobei die Deformationszone zumindest teilweise an der zweiten Abschlusskante angeordnet ist. Die Deformationszone kann beispielsweise in einer Eckgeometrie des Bauteilträgers angeordnet sein.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper eine Körperoberfläche und eine Blechdicke auf, welche die Materialdicke des Bauteilkörpers in Richtung einer Flächennormalen der Körperoberfläche beschreibt, wobei die Deformationszone den Bauteilkörper in Bezug auf die Blechdicke vollständig durchdringt und einen Randbereich aufweist, welcher einem Umfang der Deformationszone auf der Körperoberfläche folgt, und wobei sich die Zugfestigkeit in dem Randbereich an die Zugfestigkeit des die Deformationszone umgebenden Materials des Bauteilkörpers angleicht., um einen homogenen Zugfestigkeitsübergang zu bilden.
In einer Ausführungsform nimmt die Zugfestigkeit der Deformationszone in Richtung eines Mittelpunkts der Deformationszone kontinuierlich ab.
In einer Ausführungsform ändert sich die Zugfestigkeit entlang eines Oberflächenquerschnitts zum Mittelpunkt der Deformationszone der Deformationszone entlang unterschiedlicher, insbesondere entgegengesetzter, Richtungen unterschiedlich schnell ändert.
In einer Ausführungsform weist die Deformationszone ein erstes Zugfestigkeitsprofil und ein zweites Zugfestigkeitsprofil auf, welche jeweils entlang eines geraden Oberflächenquerschnitts umfassend einen Mittelpunkt der Deformationszone verlaufen, wobei die Zugfestigkeitsprofile jeweils eine Zugfestigkeitsänderung von einem Randpunkt der Deformationszone zu dem Mittelpunkt der Deformationszone hin beschreiben, und wobei das erste Zugfestigkeitsprofil in Bezug auf das zweite Zugfestigkeitsprofil eine kleinere maximale Zugfestigkeitsänderungsrate aufweist.
In dem Bauteilkörper kann einer Mehrzahl von zugfestigkeitsprofilierten Deformationszonen ausgebildet sein, welche örtlich verteilt und voneinander beanstandet in dem Bauteilkörper angeordnet sind. Jede der Deformationszonen kann eine veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem jeweils vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil aufweisen. Die Zugfestigkeitsprofile können kontinuierlich miteinander verbunden sein und in einem Verbindungspunkt zwischen der beiden Zugfestigkeitsprofilen einen lokalen oder globalen Zugfestigkeitsextremwert bilden.
In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeugbauteil ein Kopplungselement, welches an dem Bauteilkörper und außerhalb der Deformationszone, insbesondere zwischen zwei benachbarten Deformationszonen, angeordnet ist. Insbesondere kann das Fahrzeugbauteil ein Längsträger sein, wobei das Kopplungselement eine außen gekoppelte Querstrebe ist. Die außen gekoppelte Querstrebe kann winklig, insbesondere in einem Winkelbereich von 30 bis 90 Grad, insbesondere 45 bis 90 Grad zu dem Bauteilkörper ausgerichtet sein.
Ferner kann das Kopplungselement ein Innenverstärkungsblech oder Patch sein, welches außerhalb der Deformationszone angeordnet ist. Das Kopplungselement kann mit weiteren Fahrzeugbauteilen verbindbar sein, um das Fahrzeugbauteil in eine Fahrzeugkarosserie zu integrieren. Eine Verbindung zwischen dem Fahrzeugbauteil und der Fahrzeugkarosserie über das Kopplungselement kann insbesondere in einem Bereich des Bauteilkörpers ausgebildet sein, welcher eine erhöhte Zugfestigkeit aufweist, um bei einer Krafteinwirkung auf das Kopplungselement, respektive den Bauteilkörper eine Deformation des Bauteilkörpers auf die Deformationszone zu konzentrieren, insbesondere auf die Deformationszone zu beschränken.
In einer Ausführungsform ist das Kopplungselement zumindest teilweise in der Deformationszone angeordnet. Insbesondere kann das Kopplungselement mit dem Bauteilkörper einen gemeinsamen Lastpfad bilden, wobei die Deformationszone unmittelbar in einer Fügeverbindung des Kopplungselements mit dem Bauteilkörper ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform ist eine Verbindung zwischen dem Bauteilkörper und dem Kopplungselement mittels eines zusätzlichen Verstärkungselements, insbesondere einem quer eingefügten Schottblech, verstärkt ist, um eine Festigkeit einer Verbindung des Kopplungselements mit dem Bauteilkörper zu erhöhen.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper einen Kraftaufnahmebereich auf, an welchem, insbesondere im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs, die Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil maximal ist, wobei die Deformationszone in dem Kraftaufnahmebereich angeordnet ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Deformation des Bauteilkörpers unmittelbar an dem Krafteinleitungspunkt realisiert sein kann. Eine Deformation des Bauteilkörpers entfernt von dem Krafteinleitungspunkt und/oder entfernt von der Deformationszone kann entsprechend reduziert oder unterbunden sein. Die strukturelle Integrität und/oder die Form des Bauteilkörpers kann, insbesondere entfernt von dem Krafteinleitungspunkt erhalten sein.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper einen Kraftaufnahmebereich auf, wobei eine dem Kraftaufnahmebereich nachgeordnete Deformationszone eine, mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich, zunehmende Zugfestigkeit aufweist. Insbesondere kann durch eine Deformation eines Bereichs der Deformationszone mit geringer Zugfestigkeit die Zugfestigkeit in diesem Bereich, insbesondere in Krafteinleitungsrichtung, ansteigen, bis die Zugfestigkeit von Bereichen der Deformationszone mit höherer Zugfestigkeit übersteigt. Im nachfolgenden deformieren diese Bereiche höherer Zugfestigkeit. Entsprechend kann eine zeitlich kaskadierte Deformation des Bauteilkörpers mittels einer Deformationszone mit einem variablen Zugfestigkeitsprofil realisiert sein.
In einer Ausführungsform weist die Deformationszone eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf, und wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich zunehmen.
In einer Ausführungsform weist die Deformationszone entlang einer Längsachse des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf, wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima von einem jeweiligen Fahrzeugende zu einer Fahrzeugmitte hin zunehmen, um bei einem Aufprall des Fahrzeugs im Frontbereich oder im Heckbereich jeweils eine Reihe von lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit in Krafteinwirkungsrichtung ansteigender Zugfestigkeit zu bilden.
In einer Ausführungsform weist die Deformationszone entlang einer Querachse des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf, wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima von einer jeweiligen Fahrzeugseite zu einer Fahrzeugmitte hin zunehmen, um bei einem Aufprall des Fahrzeugs im Seitenbereich jeweils eine Reihe von lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit in Krafteinwirkungsrichtung ansteigender Zugfestigkeit zu bilden. Die Querrichtung des Fahrzeugs kann insbesondere quer zu einer Fahrtrichtung und/oder quer zu einer Hochachse des Fahrzeugs verlaufen. Der Bauteilkörper kann insbesondere ein Querträger sein, welcher entlang der Querrichtung von einer Fahrzeugseite zu einer anderen Fahrzeugseite ausgerichtet ist.
Das Fahrzeugbauteil kann derart in eine Fahrzeugkarosserie integriert sein, dass eine Krafteinleitung in den Bauteilkörper an einem Bereich geringer Zugfestigkeit der Deformationszone erfolgt. Alternativ kann der Bauteilkörper mit einem Befestigungsabschnitt hoher Zugfestigkeit mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein und die Deformationszone ist beabstandet von dem Befestigungsabschnitt angeordnet, um eine Deformation des Bauteilkörpers entfernt von dem Befestigungsabschnitt zu realisieren. Eine Deformation des Bauteilkörpers kann insbesondere den Vorteil einer reduzierten Impulsweitergabe an einen Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs. Ferner kann ein unkontrolliertes Verschieben und/oder Verformen des Bauteilträgers, insbesondere in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs, unterbunden werden.
Des Weiteren kann eine Impulsänderungsrate des Fahrzeugs im Falle eines Aufpralls vorteilhaft reduziert sein, da bei einem Aufprall auf ein, insbesondere unbewegliches Hindernis, ein Abbremsen des Fahrzeugs während der Deformation des Bauteilkörpers erfolgt. Ferner kann eine Beschleunigung des Fahrzeugs bei einem Aufprall eines weiteren Fahrzeugs, auf das Heck vorteilhaft reduziert sein, da initial der Bauteilkörper deformiert und entsprechend einen Teil der Stoßenergie absorbiert. Dadurch können vorteilhafterweise, insbesondere auf Fahrzeuginsassen wirkende, Beschleunigungskräfte reduziert werden. Die Deformationszone kann insbesondere ein Zugfestigkeitsprofil aufweisen, welches einen Zugfestigkeitsgradienten aufweist, der eine Energieabsorption des Bauteilträgers bei einem Aufprall maximiert und/oder eine strukturelle Integrität des Bauteilträgers bis zu einem Maximalimpuls und/oder einer maximalen kinetischen Energie erhält. Entsprechend kann das Zugfestigkeitsprofil eine Wellenform, eine linearansteigende Form oder eine Überlagerung der zuvor genannten Formen aufweisen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil entlang einer Hochachse in einem Fahrzeug angeordnet und die Deformationszone weist quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf, und wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima, insbesondere mit einer Fahrzeughöhe, zunehmen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil, insbesondere ein Dachquerträger, Bodenquerträger und/oder Bodenblech, entlang einer Querachse, welche insbesondere parallel zu einer Fahrbahn und senkrecht zu einer Fahrtrichtung verläuft, in einem Fahrzeug angeordnet und die Deformationszone weist quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf.
Die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima nehmen insbesondere in Richtung einer Fahrzeugmitte und/oder mit zunehmenden Abstand von einer Seitenaufprallfläche des Fahrzeugs zu. Weiterhin können die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit zunehmendem Abstand von einem Krafteinleitungspunkt zunehmen. Der Krafteinleitungspunkt kann insbesondere an einer Außenfläche der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper in einer Längsrichtung ausgebildet und die Deformationszone weist in Längsrichtung eine Querschnittslänge auf, welche zumindest einem 0,2-fachen einer Bauteilkörperlänge in Längsrichtung entspricht.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper eine Körperoberfläche auf und ein Flächeninhalt der Deformationszone auf der Körperoberfläche entspricht zumindest dem 0,05- bis 0,4-fachen eines Flächeninhalts der Körperoberfläche.
In einer Ausführungsform sind die Zugfestigkeiten der örtlich verteilten Deformationszonen relativ zu dem umgebenden Kernmaterial des Bauteilkörpers niedriger.
In einer Ausführungsform weist der Bauteilkörper zusätzlich quer zur Längsrichtung weitere örtlich verteilte Deformationszonen auf. Insbesondere können die quer zur Längsrichtung angeordneten Deformationszonen die gleichen Merkmale aufweisen wie die in Längsrichtung angeordneten Deformationszonen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil eine Fahrzeugsäule, insbesondere eine A-, B-, oder C-Säule, ein Träger, insbesondere ein Längsträger oder ein Querträger, ein Stoßfänger, oder ein Karosseriebauteil.
In einer Ausführungsform sind die unterschiedlichen Zugfestigkeiten innerhalb der Deformationszone durch unterschiedliche Materialhärten bewirkt. Eine Änderung der Materialhärte kann durch Wärmeeinwirkung, mechanische Umformung, chemische Prozesse und/oder strukturelle Änderungen, beispielsweise Materialausnehmungen realisiert sein. Die Zugfestigkeit kann proportional zu der Materialhärte des jeweiligen Bereichs in der Deformationszone sein. In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper durch eine Warmumformung, auch Presshärten genannt, hergestellt.
Insbesondere kann die Deformationszone mittels einer Wärmebehandlung eines bereits gehärteten Bauteilkörpers entfestigt sein. Der Bauteilkörper kann aus einer Materialkombination umfassend Martensit, Restaustenit, Perlit, Ferrit und/oder Bainit gebildet sein. Die Materialhärte des Bauteilkörpers kann abhängig von einem Martensitanteil sein. Die Deformationszone kann durch eine partielle Austenitisierung des Bauteilkörpers, insbesondere mit anschließender Ferrit-Perlit-Umwandlung erzeugt werden. Eine Entfestigung der Deformationszone erreicht den Vorteil einer besseren Umformbarkeit. Alternativ kann ein Anlassen bei einer Temperatur, die kleiner ist als eine Rekristallisationstemperatur Ac3, durchgeführt werden.
Ferner kann das Entfestigen der Deformationszone mittels Rekristallisieren des Bauteilkörpers realisiert sein, welcher insbesondere durch ein dünnes Blech gebildet ist. Die Kornstruktur des Materials kann mittels kurzzeitiger Erwärmung vollständig erneuert werden, um eine weitere Kaltverformung zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper aus einer kaltverfestigten 5000er Aluminiumlegierung gebildet und nach einem Umformen des Bauteilkörpers kann der Bauteilkörper mittels Induktion, Laser, Brenner und/oder Heizplatte in einem Teilbereich wärmebehandelt werden, um die Deformationszone und insbesondere das Zugfestigkeitsprofil zu erzeugen. Eine spätere Wärmebehandlung der umliegenden hochfesten Bereiche kann entfallen. Ferner können die umliegenden hochfesten Bereiche zusätzlich gekühlt werden, um einen Wärmefluss zu bremsen. Entsprechend kann ein Wärmeeintrag auf einen begrenzten Bereich beschränkt werden. Dies kann für Bereiche der Deformationszone mit geringer Zugfestigkeit notwendig sein, da diese einen erhöhten Wärmeeintrag erfahren können.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper aus einer kaltverfestigten 5000er oder einer ausscheidungshärtbaren 6000er oder 7000er Aluminiumlegierung gebildet, und vor einem Umformen des Bauteilkörpers kann der Bauteilkörper mittels Induktion, Laser, Brenner und/oder Heizplatte in einem Teilbereich wärmebehandelt werden, um die Deformationszonen zu erzeugen. Die Wärmebehandlung kann in Dauer und/oder Intensität variiert werden, wobei eine Änderung der Zugfestigkeit proportional zu einem Energieeintrag in die Deformationszone respektive einen lokalen Bereich der Deformationszone sein kann.
Nach der Wärmebehandlung kann eine Abkühlung der Deformationszonen und/oder des Halbzeugs mittels einer aktiven Kühlung realisiert sein, insbesondere kann das Halbzeug abgeschreckt werden. Anschließend kann das Halbzeug mittels eines kalten Presswerkzeugs zu dem Bauteilkörper geformt werden. Ein Umformen kann unmittelbar nach der Wärmebehandlung und/oder dem Abkühlen erfolgen. Bei einer 5000er Legierung kann ein Umformen unmittelbar nach der Wärmebehandlung notwendig sein.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil ein Längsträger oder eine Kotflügelbank in einem Vorderwagen und/oder einem Heckabschnitt eines Fahrzeugs, wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, das Fahrzeugbauteil kontrolliert zu stauchen und/oder zu knicken.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil ein Deformationselement in dem Vorderwagen und/oder dem Heckabschnitt des Fahrzeugs, wobei das Deformationselement in einem Hauptlastpfad, in einem oberen Lastpfad und/oder einem unteren Lastpfad des Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, das Deformationselement kontrolliert zu tordieren und/oder zu biegen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil ein Träger (Beam) in dem Vorderwagen und/oder dem Heckabschnitt des Fahrzeugs, wobei die Deformationszonen bei einem Aufprall ausgebildet ist, den Träger kontrolliert zu tordieren und/oder zu biegen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil eine Diagonalstrebe in dem Vorderwagen des Fahrzeugs, wobei die Deformationszonen bei einem Aufprall mit geringer Überlappung ausgebildet ist, die Diagonalstrebe kontrolliert zu knicken.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil eine Vertikalstrebe in dem Vorderwagen des Fahrzeugs, wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, die Vertikalstrebe kontrolliert zu knicken.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil eine Stirnwand in dem Vorderwagen des Fahrzeugs, wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, die Stirnwand kontrolliert zu stauchen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil ein Tunnel, ein Sitzquerträger, ein längs angeordneter Unterzug und/oder ein Fersenblech, welche jeweils in einem Unterboden des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, das Fahrzeugbauteil kontrolliert zu stauchen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil seitlich links oder rechts oder an dem Dach des Fahrzeugs angeordnet, wobei das Fahrzeugbauteil eine A-Säule, eine B-Säule, eine C-Säule, ein Dachquerträger und/oder einen Dachrahmen bildet, und wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, das Fahrzeugbauteil kontrolliert zu knicken und/oder Dehnungsreserven an Steifigkeitssprüngen bereitzustellen.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil seitlich links oder rechts, insbesondere in einer Tür des Fahrzeugs angeordnet, wobei das Fahrzeugbauteil ein Türaufprallträger ist und die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, den Türaufprallträger kontrolliert zu knicken. Das kontrollierte Knicken des Türaufprallträger kann insbesondere unter Beibehaltung der strukturellen Integrität des Türaufprallträgers und einer Reduzierung, insbesondere einer Minimierung, einer maximalen Eindringtiefe des Türaufprallträgers realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugbauteil im Innenbereich des Fahrzeugs angeordnet, insbesondere als Teil eines Fahrzeugsitzes, wobei das Fahrzeugbauteil eine Lehne, eine Flanke und/oder eine Sitzfläche ist, und wobei die Deformationszone bei einem Aufprall ausgebildet ist, das Fahrzeugbauteil kontrolliert zu stauchen und zu knicken, um ein unkontrolliertes Kollabieren des Fahrzeugbauteils zu verhindern.
Bei einem kontrollierten Knicken des Fahrzeugbauteils kann die Deformationszone an Krafteinleitungspunkten eine geringe Zugfestigkeit und entfernt von Krafteinleitungspunkten eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen. Bei einem kontrollierten Knicken, kann durch eine alternierende Anordnung von Bereichen geringerer Zugfestigkeit und Bereichen mit größerer Zugfestigkeit eine ziehharmonikaartige Faltung des Fahrzeugbauteils realisiert sein.
In einer Ausführungsform bildet die Deformationszone eine Sollknickstelle, um ein Knicken von knickgefährdeten Bereichen des Fahrzeugbauteils außerhalb der Deformationszone zu unterbinden.
Eine kontrollierte Verformung kann als eine vorgegebene geometrische Beeinflussung, insbesondere mit einer vorbestimmten Verformungsrichtung und/oder einem vorbestimmten zeitlichen Ablauf definiert werden. Ein kontrolliertes Stauchen, Knicken, Biegen, Tordieren und/oder Falten erreicht den Vorteil, dass ein unkontrollierbares kollabieren des Fahrzeugbauteils unterbunden sein kann.
In einer Ausführungsform ist der Bauteilkörper mit der Deformationszone einstückig, insbesondere einstückig und unterbrechungsfrei, aus dem Kernmaterial gebildet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Bauteilkörper spaltfreie Übergänge zwischen den Deformationszonen und dem Kernmaterial aufweisen kann und/oder ein Verbinden der Deformationszone mit dem Bauteilkörper durch Klebe-, Schweiß- oder Schraubverbindungen entfallen kann. Ferner kann der Bauteilkörper eine homogene Oberfläche und/oder homogene Oberflächenstruktur aufweisen. Ferner kann dadurch der Vorteil einer effizienten Kraftübertragung von dem Kernmaterial zu der Deformationszone realisiert werden.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1A ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
1B ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
2A ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
2B ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
3A ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
3B ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
4 ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform;
5 ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform; und
6 ein Fahrzeugbauteil in einer Ausführungsform.

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist. Die Deformationszone 105 weist eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil auf, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers 101 bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper 101 zu beeinflussen.
Ferner weist die Deformationszone 105 ein erstes Zugfestigkeitsprofil 113-1 und ein zweites Zugfestigkeitsprofil 113-2 auf, welche jeweils entlang eines geraden Oberflächenquerschnitts 115 umfassend einen Mittelpunkt 117 der Deformationszone 105 verlaufen. Die Zugfestigkeitsprofile 113-1, 113-2 beschreiben jeweils eine Zugfestigkeitsänderung von einem jeweiligen Randpunkt 119-1, 119-2 der Deformationszone 105 zu dem Mittelpunkt 117 der Deformationszone 105 hin.
Ferner weist das erste Zugfestigkeitsprofil 113-1 in Bezug auf das zweite Zugfestigkeitsprofil 113-2 eine kleinere maximale Zugfestigkeitsänderungsrate auf. Der Oberflächenquerschnitt 115 verläuft parallel zu der Längsrichtung 109, wobei der Bauteilkörper 101 länglich entlang der Längsrichtung 109 ausgebildet ist. Für den Bereich zwischen den Randpunkten 119-1, 119-2 ist die Materialhärte in Diagrammform abgebildet, wobei die Materialhärte in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über eine Raumrichtung (X-Achse) beschrieben ist. Die Materialhärte ist entlang des Oberflächenquerschnitts 115 angegeben.
1B zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist. Die Deformationszone 105 weist eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil auf, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers 101 bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper 101 zu beeinflussen. Die Deformationszone 105 ist rechteckförmig ausgebildet und erstreckt sich mit einer ersten Abschlusskante 111-1 bis an den Rand des Bauteilkörpers 101.
In der Deformationszone 105 sind zumindest zwei Zugfestigkeitsplateaus 107-1, 107-2 gebildet, welche zueinander und gegenüber dem Kernmaterial 103 unterschiedliche Zugfestigkeiten aufweisen. Ferner weist die Deformationszone 105 ein Zugfestigkeitsgradientenfeld auf, welches eine Änderung der Zugfestigkeit entlang einer Oberfläche der Deformationszone 105 entsprechend einer vorgegebenen Zugfestigkeitstopografie beschreibt. Weiterhin weist die Zugfestigkeitstopografie eine Mehrzahl an lokalen Maxima auf.
Für den Bereich zwischen der ersten Abschlusskante 111-1 und dem Randpunkt 119-1 ist die Materialhärte der Deformationszone 105 in Diagrammform abgebildet, wobei die Materialhärte in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über eine Raumrichtung (X-Achse) beschrieben ist. Die Materialhärte ist entlang der eingezeichneten Längsrichtung 109 angegeben.
In einer Ausführungsform kann der Bauteilkörper 101 in Fahrtrichtung 111 des Fahrzeugs ausgerichtet sein. Ferner kann die Materialhärte der Deformationszone 105 eine wellenartige Profilform aufweisen, um bei einem Aufprall eine ziehharmonikaartige Faltung des Bauteilkörpers 101 und/oder eine Kraftaufnahme an Einleitungspunkten zu bewirken.
2A zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist.
Der Bauteilkörper 101 weist ferner eine erste Abschlusskante 111-1 auf und die Deformationszone 105 ist zumindest teilweise an der ersten Abschlusskante 111-1 angeordnet. Weiterhin weist die Deformationszone 105 an der ersten Abschlusskante 111-1 zumindest ein lokales Zugfestigkeitsminimum auf und die Zugfestigkeit erhöht sich innerhalb der Deformationszone 105 mit zunehmendem Abstand von der ersten Abschlusskante 111-1.
Der Bauteilkörper 101 weist zudem einen Kraftaufnahmebereich 201 auf, an welchem im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs die Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil 100 maximal ist. Die Deformationszone 105 ist in dem Kraftaufnahmebereich 201 angeordnet.
Die Materialhärte der Deformationszone 105 ist entlang der Längsrichtung 109 (X-Achse) und entlang einer Querrichtung 203 (Y-Achse) in Diagrammform abgebildet. Die Materialhärte ist in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über jeweils eine Raumrichtung, hier gekennzeichnet durch die X-Achse respektive Y-Achse, beschrieben. In X-Richtung weist die Deformationszone 105 ein kontinuierlich abfallendes Zugfestigkeitsprofil auf und in Y-Richtung weist die Deformationszone 105 ein senkenförmiges Zugfestigkeitsprofil auf, welches insbesondere symmetrisch ausgebildet ist. Ferner ist das Zugfestigkeitsprofil in Y-Richtung entsprechend dem Zugfestigkeitsprofil in X-Richtung skaliert. Insbesondere weist das auf der Y-Achse aufgetragene Zugfestigkeitsminimum in Richtung der X-Achse eine abnehmende Zugfestigkeit auf.
2B zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist.
Der Bauteilkörper 101 weist eine zweite Abschlusskante 111-2 auf, welche winklig zu der ersten Abschlusskante 111-1 angeordnet ist, und wobei die Deformationszone 105 zumindest teilweise an der zweiten Abschlusskante 111-2 angeordnet ist. Insbesondere ist die zweite Abschlusskante 111-2 rechtwinklig zu der ersten Abschlusskante 111-1 angeordnet. Ferner ist die Deformationszone 105 in einem Randbereich, insbesondere in einer Ecke des Bauteilkörpers 101 angeordnet.
Die Materialhärte der Deformationszone 105 ist entlang der Längsrichtung 109 (X-Achse) und entlang einer Querrichtung 203 (Y-Achse) in Diagrammform abgebildet. Die Materialhärte ist in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über jeweils eine Raumrichtung, hier gekennzeichnet durch die X-Achse respektive Y-Achse, beschrieben. In X-Richtung weist die Deformationszone 105 ein kontinuierlich abfallendes Zugfestigkeitsprofil auf und in Y-Richtung weist die Deformationszone 105 ein wellenförmiges Zugfestigkeitsprofil auf, welches insbesondere asymmetrisch ausgebildet ist. Ferner ist das Zugfestigkeitsprofil in Y-Richtung entsprechend dem Zugfestigkeitsprofil in X-Richtung skaliert. Insbesondere weist das auf der Y-Achse aufgetragene Zugfestigkeitsprofil in Richtung der X-Achse eine zunehmende Zugfestigkeitsspannbreite mit einem steigenden Zugfestigkeitsmaximum und einem sinkenden Zugfestigkeitsminimum auf.
Der Bauteilkörper 101 ist U-profilförmig ausgebildet und weist ferner zwei abgeflachte Seitenbänder 205-1, 205-2 und zwei Krümmungsbereiche 207-1, 207-2 auf, welche in Längsrichtung 109 ausgebildet sind, wobei die abgeflachten Seitenbänder 205-1, 205-2 jeweils an einen Krümmungsbereich 207-1, 207-2 angrenzen. Die Deformationszone 105 erstreckt sich über einen Plateaubereich der U-Profilform hinaus in den Krümmungsbereich 207-1. Entsprechend kann auch die Deformationszone 105 eine gekrümmte Profilform aufweisen.
3A zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine Mehrzahl von örtlich begrenzten Deformationszonen 301-1, 301-2, 301-3, 301-4 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet sind. Ferner ist der Bauteilkörper 101 entlang der Längsrichtung 109 länglich ausgebildet.
Die Deformationszonen 301-1, 301-2, 301-3, 301-4 sind jeweils örtlich verteilt und voneinander beanstandet in dem Bauteilkörper 101 angeordnet, wobei jede der Deformationszonen 301-1, 301-2, 301-3, 301-4 eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem jeweils vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil aufweist. Das Zugfestigkeitsprofil der Deformationszone 301-4 kann dem Zugfestigkeitsprofil der Deformationszone 301-3 entsprechen.
Das jeweilige Zugfestigkeitsprofil der Deformationszonen 301-1, 301-2, 301-3 ist entlang der jeweiligen Oberflächenquerschnitte 307-1, 307-2, 307-3 in Diagrammform abgebildet. Die Materialhärte ist in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über eine Raumrichtung, hier gekennzeichnet durch die X-Achse beschrieben. In X-Richtung weist die Deformationszone 301-1 ein wellenförmiges, stets ansteigendes Zugfestigkeitsprofil auf, und die Deformationszonen 301-2, 301-3 weisen jeweils ein wellenförmiges abnehmendes Zugfestigkeitsprofil auf. In den Deformationszonen 301-2, 301-3 ist jeweils eine Mehrzahl an Zugfestigkeitsmaxima ausgebildet.
Ferner sind die örtlich verteilten Deformationszonen 301-1 bis 301-4 gebildet, um im Falle eines Aufpralls, einen in Längsrichtung 109 vorbestimmten Deformationsverlauf des Bauteilkörpers 101, insbesondere eine Biegung oder eine Faltung zu erhalten. Die örtlich verteilten Deformationszonen 301-1 bis 301-4 sind voneinander in einem vorbestimmten Abstand beabstandet angeordnet und durch Kernmaterial 103 isoliert. Das Kernmaterial 103 weist eine im Vergleich zu den Deformationszonen 301-1 bis 301-4 größere Zugfestigkeit auf
Das Fahrzeugbauteil 100 weist eine U-Profilform auf, wobei an den Profilenden jeweils ein abgeflachtes Seitenband 305-1, 305-2 geformt ist, auf welchem die weitere Deformationszonen 301-3 respektive 301-4 angeordnet sind. Die weiteren Deformationszonen 301-3; 301-4 können in Bezug auf die Deformationszonen 301-1, 301-2 eine im Mittel geringere Zugfestigkeit aufweisen.
3B zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine Mehrzahl von örtlich begrenzten Deformationszonen 301-1 bis 301-5 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet sind.
Ferner umfasst das Fahrzeugbauteil 100 ein Kopplungselement 303, welches an dem Bauteilkörper 101 und außerhalb der Deformationszone 301-2, insbesondere zwischen zwei benachbarten Deformationszonen 301-2, 301-4, angeordnet ist. Eine Verbindung zwischen dem Bauteilkörper 101 und dem Kopplungselement 303 kann mittels eines zusätzlichen Verstärkungselements, insbesondere einem quer eingefügten Schottblech, verstärkt sein, um eine Festigkeit einer Verbindung des Kopplungselements 303 mit dem Bauteilkörper 101 zu erhöhen.
Der Bauteilkörper 101 weist einen Kraftaufnahmebereich 201 auf, an welchem im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs die Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil 100 maximal ist. Die Deformationszone 301-1 ist in dem Kraftaufnahmebereich 201 angeordnet und eine dem Kraftaufnahmebereich 201 nachgeordnete Deformationszone 301-2 weist eine, mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich 201, zunehmende Zugfestigkeit aufweist.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist. Ferner ist der Bauteilkörper 101 entlang der Längsrichtung 109 länglich ausgebildet und U-profilförmig geformt. An die Deformationszone angrenzend ist jeweils seitlich ein Krümmungsbereich 207-1, 207-2 ausgebildet.
Der Bauteilkörper 101 weist ferner eine Körperoberfläche 401 und eine Blechdicke 403 auf, welche die Materialdicke des Bauteilkörpers 101 in Richtung einer Flächennormalen 405 der Körperoberfläche 401 beschreibt, und wobei die Deformationszone 105 den Bauteilkörper 101 in Bezug auf die Blechdicke 403 vollständig durchdringt und einen Randbereich aufweist, welcher einem Umfang der Deformationszone 105 auf der Körperoberfläche 401 folgt, und wobei sich die Zugfestigkeit in dem Randbereich an die Zugfestigkeit des die Deformationszone 105 umgebenden Materials des Bauteilkörpers 101 angleicht., um einen homogenen Zugfestigkeitsübergang zu bilden.
Der Bauteilkörper 101 weist einen Kraftaufnahmebereich 201 auf, an welchem, eine Krafteinwirkung auf das Fahrzeugbauteil 100 im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs maximal ist. Die Deformationszone 105 ist zumindest teilweise in dem Kraftaufnahmebereich 201 angeordnet ist.
Die Deformationszone 105 weist eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima 407-1, 407-2, 407-3 auf, wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich 201 zunehmen. Ferner ist die Deformationszone 105 flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet und weist eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil auf, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers 101 bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper 101 zu beeinflussen. Die Deformationszone 105 ist rechteckförmig ausgebildet und erstreckt sich mit einer ersten Abschlusskante 111-1 bis an einen ersten Rand des Bauteilkörpers 101 und mit einer weiteren Abschlusskante 409 bis an einen zweiten Rand des Bauteilkörpers 101.
Für den Bereich zwischen der ersten Abschlusskante 111-1 und der weiteren Abschlusskante 409 ist die Materialhärte der Deformationszone 105 in Diagrammform abgebildet, wobei die Materialhärte in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über eine Raumrichtung (X-Achse) beschrieben ist. Die Materialhärte ist entlang der eingezeichneten Längsrichtung 109 angegeben.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 für ein Fahrzeug in einer Ausführungsform, mit einem Bauteilkörper 101, welcher aus einem Kernmaterial 103 gebildet ist. Der Bauteilkörper 101 weist eine örtlich begrenzte Deformationszone 105 auf, welche flächig in dem Kernmaterial 103 angeordnet ist. Ferner ist der Bauteilkörper 101 entlang der Längsrichtung 109 länglich ausgebildet und U-profilförmig geformt, wobei der Bauteilkörper 101 zwei Krümmungsbereiche 207-1, 207-2 aufweist, welche sich in Längsrichtung erstrecken. Die Krümmungsbereiche 207-1, 207-2 sind ausgebildet, die U-Profilform des Bauteilkörpers 100 zu bilden. An die Krümmungsbereiche 207-1, 207-2 schließt sich seitlich jeweils ein Seitenband 305-1, 305-2 an. Auf dem Seitenband 305-1 ist die Deformationszone 501-1 angeordnet und auf dem Seitenband 305-2 ist die Deformationszone 501-2 angeordnet.
Der Bauteilkörper 101 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung 109 und die Deformationszone 105 ist gebildet, um im Falle eines Aufpralls, einen in Längsrichtung 109 vorbestimmten Deformationsverlauf, insbesondere eine Biegung oder eine Faltung, des Bauteilkörpers 101 zu erhalten. Das Fahrzeugbauteil 100 ist ein Sitzquerträger, welcher in einem Unterboden eines Fahrzeugs angeordnet werden kann.
Der Bauteilkörper 101 ist mit den Deformationszonen 105, 501-1, 501-2 einstückig und unterbrechungsfrei aus dem Kernmaterial gebildet. Ferner weist jede der örtlich verteilten Deformationszonen 105, 501-1, 501-2 jeweils ein Zugfestigkeitsprofil auf, welches sich von einer Zugfestigkeit des Bauteilkörpers 101 außerhalb der jeweiligen Deformationszone 105, 501-1, 501-2 unterscheidet. Die Zugfestigkeit außerhalb der Deformationszonen 105, 501-1, 501-2 ist insbesondere größer oder zumindest gleich einer jeweiligen maximalen Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszonen 105, 501-1, 501-2.
Die Deformationszone 105 weist in Längsrichtung 109 eine Querschnittslänge 501 auf, welche zumindest einem 0,2-fachen einer Bauteilkörperlänge 503 in Längsrichtung 109 entspricht. Ferner weist der Bauteilkörper 101 eine Körperoberfläche 401 auf und ein Flächeninhalt der Deformationszone 105 auf der Körperoberfläche 401 entspricht zumindest dem 0,05- bis 0,4-fachen eines Flächeninhalts der Körperoberfläche 401.
Das jeweilige Zugfestigkeitsprofil der Deformationszonen 105, 501-2, 501-3 ist entlang der Längsrichtung 109 respektive entlang der jeweiligen Oberflächenquerschnitte 505-1, 505-2 in Diagrammform abgebildet. Die Materialhärte ist in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über eine Raumrichtung, hier gekennzeichnet durch die X-Achse beschrieben. In X-Richtung weist die Deformationszone 105 in wellenförmiges, stets ansteigendes Zugfestigkeitsprofil auf, und die Deformationszonen 501-1, 501-2 weisen jeweils ein wellenförmiges abnehmendes Zugfestigkeitsprofil auf.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbauteils 100 mit einem Bauteilkörper 101, welcher sich in eine Längsrichtung 109 länglich erstreckt. Der Bauteilkörper 101 weist quer zu der Längsrichtung 109 örtlich verteilte Deformationszonen 601-1, 601-2, 601-3, 601-4 auf, welche in dem Bauteilkörper 101 aus Blechmaterial gebildet sind. Das Fahrzeugbauteil 100 ist eine B-Säule, welche seitlich und/oder an einem Dach eines Fahrzeugs angeordnet werden kann.
Das Fahrzeugbauteil 100 kann in einem Bereich der Deformationszonen 601-1 bis 601-3 mit einem Fahrzeugboden und/oder im Bereich der Deformationszone 601-4 mit einem Fahrzeugdach verbunden werden.
Das Fahrzeugbauteil 100 ist entlang einer Hochachse in einem Fahrzeug angeordnet und die Deformationszone 601-1 weist quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima auf, wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima, insbesondere mit einer Fahrzeughöhe, zunehmen.
Die Materialhärte der Deformationszone 601-1 ist entlang der Längsrichtung 109 (Y-Achse) in Diagrammform abgebildet. Ferner ist die Materialhärte der Deformationszonen 601-1, 601-2, 601-3 entlang eines Oberflächenquerschnitts 603 (Y-Achse) in Diagrammform abgebildet. Die Materialhärte ist in einer relativen Angabe der Vickershärte (HV) über jeweils eine Raumrichtung, hier gekennzeichnet durch die X-Achse respektive Y-Achse, beschrieben. In X-Richtung weisen die Deformationszonen 601-1, 601-2, 601-3 ein kontinuierlich abfallendes Zugfestigkeitsprofil auf und in Y-Richtung weist die Deformationszone 601-1 ein wellenförmig abfallendes Zugfestigkeitsprofil auf, welches eine Mehrzahl von Zugfestigkeitsmaxima aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeugbauteil
101: Bauteilkörper
103: Kernmaterial
105: Deformationszone
107-1: Zugfestigkeitsplateau
107-2: Zugfestigkeitsplateau
109: Längsrichtung
111-1: Abschlusskante
111-2: Abschlusskante
113-1: Zugfestigkeitsprofil
113-2: Zugfestigkeitsprofil
115: Oberflächenquerschnitt
117: Mittelpunkt
119-1: Randpunkt
119-2: Randpunkt
201: Kraftaufnahmebereich
203: Querrichtung
205-1: Seitenband
205-2: Seitenband
207-1: Krümmungsbereich
207-2: Krümmungsbereich
301-1: Deformationszone
301-2: Deformationszone
301-3: Deformationszone
301-4: Deformationszone
305-1: Seitenband
305-2: Seitenband
307-1: Oberflächenquerschnitt
307-2: Oberflächenquerschnitt
307-3: Oberflächenquerschnitt
401: Körperoberfläche
403: Blechdicke
405: Flächennormale
407-1: Zugfestigkeitsmaxima
407-2: Zugfestigkeitsmaxima
407-3: Zugfestigkeitsmaxima
409: Abschlusskante
501-1: Deformationszone
501-2: Deformationszone
503: Bauteilkörperlänge
505-1: Oberflächenquerschnitt
505-2: Oberflächenquerschnitt
601-1: Deformationszone
601-2: Deformationszone
601-3: Deformationszone
601-4: Deformationszone
603: Oberflächenquerschnitt

Claims

Fahrzeugbauteil (100) für ein Fahrzeug, mit: einem Bauteilkörper (101), welcher aus einem Kernmaterial (103) gebildet ist, wobei der Bauteilkörper (101) eine örtlich begrenzte Deformationszone (105) aufweist, welche flächig in dem Kernmaterial (103) angeordnet ist, wobei die Deformationszone (105) eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil aufweist, um einen Deformationsverlauf des Bauteilkörpers (101) bei einer Krafteinwirkung auf den Bauteilkörper (101) zu beeinflussen.
Fahrzeugbauteil (100) nach Anspruch 1, wobei in der Deformationszone (105) zumindest zwei Zugfestigkeitsplateaus (107-1, 107-2) gebildet sind, welche zueinander und gegenüber dem Kernmaterial (103) unterschiedliche Zugfestigkeiten aufweisen.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) sich entlang einer Längsrichtung (109) erstreckt, und wobei die Deformationszone (105) gebildet ist, um, insbesondere im Falle eines Aufpralls, einen in Längsrichtung (109) vorbestimmten Deformationsverlauf, insbesondere eine Biegung oder eine Faltung, des Bauteilkörpers (101) zu erhalten.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Deformationszone (105) ein Zugfestigkeitsgradientenfeld aufweist, welches eine Änderung der Zugfestigkeit entlang einer Körperoberfläche in der Deformationszone (105) entsprechend einer vorgegebenen Zugfestigkeitstopografie beschreibt, und wobei das Zugfestigkeitsgradientenfeld eine Mehrzahl an lokalen Maxima aufweist.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) eine erste Abschlusskante (111-1) aufweist und die Deformationszone (105) zumindest teilweise an der ersten Abschlusskante (111-1) angeordnet ist, und wobei die Deformationszone (105) an der ersten Abschlusskante (111-1) zumindest ein lokales Zugfestigkeitsminimum aufweist, und wobei sich die Zugfestigkeit innerhalb der Deformationszone (105) mit zunehmendem Abstand von der ersten Abschlusskante (111-1) erhöht.
Fahrzeugbauteil (100) nach Anspruch 5, wobei der Bauteilkörper (101) eine zweite Abschlusskante (111-2) aufweist, welche winklig zu der ersten Abschlusskante (111-1) angeordnet ist, und wobei die Deformationszone (105) zumindest teilweise an der zweiten Abschlusskante (111-2) angeordnet ist.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) eine Körperoberfläche (401) und eine Blechdicke (403) aufweist, welche die Materialdicke des Bauteilkörpers (101) in Richtung einer Flächennormalen (405) der Körperoberfläche (401) beschreibt, und wobei die Deformationszone (105) den Bauteilkörper (101) in Bezug auf die Blechdicke (403) vollständig durchdringt und einen Randbereich aufweist, welcher einem Umfang der Deformationszone (105) auf der Körperoberfläche (401) folgt, und wobei sich die Zugfestigkeit in dem Randbereich an die Zugfestigkeit des die Deformationszone (105) umgebenden Materials des Bauteilkörpers (101) angleicht., um einen homogenen Zugfestigkeitsübergang zu bilden.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zugfestigkeit der Deformationszone (105) in Richtung eines Mittelpunkts der Deformationszone (105) kontinuierlich abnimmt.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Deformationszone (105) ein erstes Zugfestigkeitsprofil (113-1) und ein zweites Zugfestigkeitsprofil (113-2) aufweist, welche jeweils entlang eines geraden Oberflächenquerschnitts (115) umfassend einen Mittelpunkt (117) der Deformationszone (105) verlaufen, und wobei die Zugfestigkeitsprofile (113-1, 113-2) jeweils eine Zugfestigkeitsänderung von einem jeweiligen Randpunkt (119-1, 119-2) der Deformationszone (105) zu dem Mittelpunkt (117) der Deformationszone (105) hin beschreiben, und wobei das erste Zugfestigkeitsprofil (113-1) in Bezug auf das zweite Zugfestigkeitsprofil (113-2) eine kleinere maximale Zugfestigkeitsänderungsrate aufweist.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Mehrzahl von Deformationszonen (301-1, 301-2, 301-3, 301-4), welche örtlich verteilt und voneinander beanstandet in dem Bauteilkörper (101) angeordnet sind, wobei wenigstens eine der Deformationszonen (301-1, 301-2, 301-3, 301-4) eine örtlich veränderliche Zugfestigkeit gemäß einem jeweils vorgegebenen Zugfestigkeitsprofil aufweist.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Kopplungselement (303), welches an dem Bauteilkörper (101) und außerhalb der Deformationszone (301-2), insbesondere zwischen zwei benachbarten Deformationszonen (301-2, 301-4), angeordnet ist.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) einen Kraftaufnahmebereich (201) aufweist, und wobei eine dem Kraftaufnahmebereich (201) nachgeordnete Deformationszone (105) eine, mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich (201), zunehmende Zugfestigkeit aufweist.
Fahrzeugbauteil (100) nach Anspruch 12, wobei die Deformationszone (105) eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima (407-1, 407-2, 407-3) aufweist, und wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit zunehmendem Abstand von dem Kraftaufnahmebereich (201) zunehmen.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Deformationszone (105) entlang einer Längsachse des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima aufweist, und wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima von einem jeweiligen Fahrzeugende zu einer Fahrzeugmitte hin zunehmen, um bei einem Aufprall des Fahrzeugs im Frontbereich oder im Heckbereich jeweils eine Reihe von lokalen Zugfestigkeitsmaxima mit in Krafteinwirkungsrichtung ansteigender Zugfestigkeit zu bilden.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugbauteil (100) entlang einer Hochachse in einem Fahrzeug angeordnet ist und die Deformationszone (105) quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Mehrzahl von lokalen Zugfestigkeitsmaxima aufweist, und wobei die Beträge der lokalen Zugfestigkeitsmaxima, insbesondere mit einer Fahrzeughöhe, zunehmen.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) in einer Längsrichtung (109) ausgebildet ist, und wobei die Deformationszone (105) in Längsrichtung (109) eine Querschnittslänge (501) aufweist, welche zumindest einem 0,2-fachen einer Bauteilkörperlänge (503) in Längsrichtung (109) entspricht.
Fahrzeugbauteil (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bauteilkörper (101) eine Körperoberfläche (401) aufweist und ein Flächeninhalt der Deformationszone (105) auf der Körperoberfläche (401) zumindest dem 0,05- bis 0,4-fachen eines Flächeninhalts der Körperoberfläche 401 entspricht.