CASIMIR/Automotive – CAE-Lösung zur virtuellen Analyse des Sitzkomforts

Das Software-Tool CASIMIR/Automotive wurde speziell für die virtuelle Bewertung und Optimierung des Sitzkomforts entwickelt. Grundlage hierfür ist ein tiefes Verständnis für das Zusammenspiel von Sitz und Mensch, woraus sich spezielle Anforderungen an die Modellierung beider ergeben.

CASIMIR, virtuelles Insassenmodell zur Analyse des Sitzkomforts:

"Mein Name ist CASIMIR. Dank jahrelanger Weiterentwicklung gebe ich den Menschen und seine mechanischen sowie sensorischen Fähigkeiten exakt wieder. Wenn ich auf dem Modell eines Sitzes Platz nehme, erkennt man also, an welchen Stellen er noch verbessert werden kann, damit zukünftige Insassen immer sicher und bequem fahren. Und das alles rein digital."

Beispielhafte Simulationsergebnisse zu verschiedenen Fragestellungen mit CASIMIR/Automotive

Ein Modell in CASIMIR/Automotive besteht immer aus zwei zentralen Komponenten

Individuelles Modell des unbelegten Sitzes

Von der Sitzstruktur bis hin zur Bepolsterung – mit Hilfe von verschiedenen Assistenten wie einem Material Manager können Sie ein verlässliches und valides Finite-Elemente-Modell Ihres Sitzes erstellen. Bei Bedarf unterstützen wir Sie gerne bei der exakten Modellierung oder Materialversuchen.

Mit der Funktion TrimSim simulieren Sie zudem präzise das Verhalten des Sitzbezugs in Relation zum Schaumpolster während des Bezugvorgangs und stellen zum Beispiel fest, welches Schaumvolumen („Overbuild“) nötig ist, um unerwünschte Effekte wie Faltenbildung („Wrinkling“) zu verhindern.

Individualisierbares virtuelles Menschmodell

Als anatomiebasierte Finite-Elemente-Modelle beschreiben die CASIMIR-Menschmodelle die statischen und dynamischen Eigenschaften typischer Insassen – ausgedrückt durch Perzentile wie z. B. f05, m50 und m95. Nach Auswahl der passenden Konfiguration können mit Hilfe der Posture Preview die gewünschten Haltungen eingenommen und dargestellt werden – darunter auch weiter zurückgelehnte Positionen zur Simulation von autonomem Fahren.

Das virtuelle Insassenmodell CASIMIR kann unabhängig vom Software-Tool CASIMIR/Automotive überall dort eingesetzt werden, wo Menschmodelle in der Produktentwicklung benötigt werden – beispielsweise in der Luftfahrt oder bei Flur- und Lastfahrzeugen.

Valide Sitzkomfort-Bewertung durch realitätsnahe Belastung

Wenn beide Modelle zusammengeführt werden, kann der sogenannte belegte Sitz virtuell getestet werden. Dabei können Sie sowohl Standard-Lastfälle, als auch individuelle Szenarien effizient untersuchen. Die Simulation wird geometrisch nichtlinear und unter Berücksichtigung des reibungsbehafteten Kontakts mit Sitzkissen und Lehne durchgeführt.

So können Sie bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase realitätsnah und reproduzierbar Größen zur Bewertung des Sitzkomforts – beispielsweise die Sitzdruckverteilung oder die Sitzübertragungsfunktion – ermitteln und optimieren.

Umfangreiche Analyse ohne teure und aufwendige Prototypentests

Mit Hilfe von CASIMIR/Automotive können alle zentralen Kenngrößen des Sitzkomforts digital bestimmt werden:

  • Statische Sitzdruckverteilung
  • "Meat-to-Metal"
  • Volumetric Strain Distribution
  • H-Punkt nach SAE J826 (Puppe + Simulationsmethode)
  • Backset-Wert nach FMVSS 202a
  • Sitzübertragungsfunktion in horizontale (x und y) und vertikale Richtung (z)
  • Dynamische Belastungen der Insassen während der Fahrt

Im Post-Processing stehen verschiedene Bewertungsmethoden wie beispielsweise die Bodymap oder Dimensions of Perception zur Verfügung. Sie ermöglichen es, eine Korrelation zwischen physikalischen Größen und dem subjektiven Empfinden des Insassen herzustellen. Außerdem können alternative Designvarianten anhand der Ergebnisse schnell und einfach miteinander verglichen werden.

Einfache Integration in bestehende Arbeitsabläufe

Um eine einfache Integration in bestehende Arbeitsabläufe zu ermöglichen, wurde CASIMIR/Automotive in den FE-Preprocessor HyperMesh® eingebunden und verwendet als FE-Solver SIMULIA Abaqus.

Wir unterstützen Sie bei Analyse und Interpretation

Wenn Sie Zeitdruck oder nicht genügend Kapazitäten für große und komplexe Analysen haben, übernehmen unsere erfahrenen (Simulations-)Ingenieure gerne das gesamte Projekt oder Teilaufgaben. Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei der Spezifizierung der zu messenden Größen sowie bei der Interpretation und Bewertung der Ergebnisse. Erfahren Sie hier mehr über unsere Engineering-Dienstleistungen im Bereich Sitzkomfort.

Referenzen

Whitepaper: Mobilität im Wandel – Sitzen in der Zukunft 4.53 MB
Whitepaper: Mobilität im Wandel

Erfahren Sie, wie sich verändernde Paradigmen der Mobilität auf die Entwicklung von Fahrzeuginnenräumen auswirken und wie Sie damit umgehen können. Füllen Sie rechts das Formular aus und Sie erhalten das White Paper sofort per E-Mail (Absender: Wölfel-Gruppe).

Case Study: Wie sich autonomes Fahren auf die Entwicklung von Fahrzeugsitzen auswirkt 593.94 KB
CASE STUDY SITZENTWICKLUNG

Mal ehrlich: Wie intensiv haben Sie sich in der Sitzentwicklung bisher mit einer Lehnenneigung deutlich über 25° hinaus beschäftigt? Was in der klassischen Automobilwelt mit aufrecht sitzenden Insassen nicht der größten Aufmerksamkeit bedurfte, rückt durch autonom fahrende Autos in den Fokus. Denn dort werden sich Fahrende zukünftig zurücklehnen wollen, um gemütlich ein Buch zu lesen oder einfach zu entspannen. Welche Rolle angepasste virtuelle Menschmodelle bei der Lösung der sich daraus ergebenden Herausforderungen spielen, zeigt diese Case Study.


Kontaktieren Sie uns gerne persönlich

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Wir beraten Sie gerne bei Fragen rund um die Themen (virtuelle) Sitzentwicklung, Sitzkomfort und virtuelle Menschmodelle.

Dipl.-Ing. Jörg Hofmann
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