Diploma Thesis
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Für die Reduzierung des Energiebedarfes von Kraftfahrzeugen soll der Luftwiderstand verringert werden. Eine sich daraus ableitende Verbesserung der aerodynamischen Form ist jedoch von weiteren Anforderungen, wie bspw. dem Design, abhängig. Dies führt häufig bei der Entwicklung von neuen Komponenten zu Zielkonflikten und erfordert einen Kompromiss zwischen den jeweiligen unterschiedlichen Anforderungen. Eine Lösung solcher Zielkonflikte soll mittels Freiformdeformation erzielt werden. Durch diese, auch als Morphing bezeichnete Maßnahme, ist ein Anpassen von definierten Karosseriebereichen an die jeweiligen Bedingungen möglich. Im Ergebnis einer Recherche erwies sich die Wasserfangleiste an der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges als potenzieller Anwendungsbereich für eine Morphing-Maßnahme. Neben der Aerodynamik können hier auch weitere Bereiche, wie das Wassermanagement, die Aeroakustik und das Design positiv beeinflusst werden. Eine Untersuchung des Ausgangszustandes der derzeitig statisch ausgeführten Wasserfangleiste führt mittels einer genauen Betrachtung zu einer Darstellung der optimalen Zielgeometrie für die einzelnen Anforderungen. Daraufhin erfolgt die Definition eines zweiten schaltzustandes, in welchem der Wasserfangkanal verschlossen ist. In einer folgenden Analyse unterschiedlicher Aktoren wird das am besten bewertete Kinematik-Konzept für die Verformung ausgewählt und anschließend mit dem CAD-Programm CATIA konstruktiv ausgearbeitet. Anhand eines aufgebauten Funktionsdemonstrators werden das Kinematik-Konzept geprüft und Optimierungsvorschläge abgeleitet. Eine anschließende Berechnung der verformbaren Wasserfangleiste zeigt eine aerodynamische und aeroakustische Verbesserung auf.