车辆的加强结构 |
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| 申请号 | CN200980136890.6 | 申请日 | 2009-09-18 | 公开(公告)号 | CN102159442B | 公开(公告)日 | 2013-11-06 |
| 申请人 | SIKA技术股份公司; | 发明人 | 托马斯·克劳夏尔; | ||||
| 摘要 | 一种加强结构，其包括结构部件(2)及设置在该结构部件(2)的空腔(3)中的加强件(4)，其中所述加强件包括 支撑 件(5)和连接装置(6)，该支撑件(5)在该空腔(3)中设置成，当从外部对该结构部件(2)进行 力 作用(8)时在该结构部件(2)的具有较高 变形 概率(7)的 位置 处支撑件(5)与结构部件(2)之间的间距小于当外部的力作用(8)时在该结构部件(2)的具有较低变形概率(9)的位置处的间距。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种加强结构（1），其包括结构部件（2）及设置在所述结构部件（2）的空腔（3）中的加强件（4），其中所述加强件（4）包括支撑件（5）和设置在所述结构部件（2）与所述支撑件（5）之间的连接装置（6），其特征在于，所述支撑件（5）在所述空腔（3）中设置成，当从外部对所述结构部件（2）进行力作用（8）时在所述结构部件（2）的具有较高变形概率（7）的位置处所述支撑件（5）与所述结构部件（2）之间的间距小于当外部的力作用（8）时在所述结构部件（2）的具有较低变形概率（9）的位置处的间距； |
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| 说明书全文 | 车辆的加强结构技术领域[0002] 本发明还涉及一种加强件和一种结构部件的加强方法。 背景技术[0003] 通常，在各领域的构造中，特别是在运输工具结构中，使用带有空腔的结构部件。这种结构类型可以保持低的构造重量以及材料成本。然而，这会致使该部件的稳定性降低，其尤其会对运输工具结构在交通事故时的稳定性带来问题。 [0004] 为了防止稳定性降低并同时能够应用空腔，通常在这种空腔中使用加强件。这种加强件常常包括通常由硬质材料构成的支撑件和将加强件牢固固定（verankern）在空腔中的连接装置。 [0005] 如此加强的结构部件（以下称为加强结构）的缺陷在于，其一方面对于来自外部的负载进行均匀地加强，另一方面在支撑件与结构部件之间经常具有均匀数量的连接装置。这两者导致加强件的材料成本高且重量大，并由此导致加强结构的材料成本高且重量大。 [0006] 专利文献US 6'378'933 B1公开了在支撑件与结构部件之间设置不均匀分布的连接装置，以增强汽车车身的弯曲断裂强度（Biegebruchfestigkeit）。其支撑件为空心体，其由加强泡沫体（Verstarkerschaummasse）包围。空心体的形状构造成，使得结构部件的弯曲负载较高的区域具有尽可能多的加强泡沫体。这种系统的缺陷在于，与弹性模量为5000-200000Mpa的支撑件材料相比，加强泡沫体的为400-2000Mpa的弹性模量太小，因此在交通事故的情况下对稳定性所起的作用较小。 发明内容[0007] 因此，本发明的目的在于，减小前述类型的加强结构的重量，同时确保所需的稳定性。 [0008] 根据本发明，此目的通过如下方案来实现。 [0009] 本发明提供一种加强结构，其包括结构部件及设置在所述结构部件的空腔中的加强件，其中所述加强件包括支撑件和设置在所述结构部件与所述支撑件之间的连接装置，其特征在于，所述支撑件在所述空腔中设置成，当从外部对所述结构部件进行力作用时在所述结构部件的具有较高变形概率的位置处所述支撑件与所述结构部件之间的间距小于当外部的力作用时在所述结构部件的具有较低变形概率的位置处的间距； [0010] 其中外部的力作用为汽车工业的标准的负荷情况； [0011] 所述变形概率根据经验和/或理论，特别是借助所述结构部件的FE模型来确定；以及 [0012] 当外部的力作用时在所述结构部件的具有最高变形概率的位置处的连接装置的数量为在所述结构部件的具有最小变形概率的位置处的连接装置的数量的0-60%，优选10-30%。 [0013] 本发明还提供一种用于加强结构部件的空腔的加强件，其包括支撑件和能被激活的连接装置，所述连接装置设置在所述支撑件的外侧，其特征在于，所述支撑件成型为，使得在所述连接装置激活之后当从外部对所述结构部件进行力作用时在所述结构部件的具有较高变形概率的位置处所述支撑件与所述结构部件之间的间距小于当外部的力作用时在所述结构部件的具有较低变形概率的位置处的间距，其中外部的力作用是车辆事故时的负荷情况，特别是块碰撞、与障碍物碰撞、保护板碰撞、车车互撞、侧面碰撞或后部碰撞，所述变形概率借助于所述结构部件的空腔中的所述加强件的FE模型来确定，并且当外部的力作用时在相应的结构部件的具有最高变形概率的位置处的连接装置的数量为在所述结构部件的具有最小变形概率的位置处的连接装置的数量的0-60%，优选10-30%。 [0014] 本发明又提供一种通过在结构部件的空腔中放置至少一个加强件来加强结构部件的方法，所述加强件包括支撑件和能被激活的、设置在所述结构部件与所述支撑件之间的连接装置，所述方法包括以下步骤： [0015] i）建立所述结构部件的FE模型，在所述结构部件的所述空腔中没有设置至少一个加强件；或者 [0016] i'）建立所述结构部件的FE模型，在所述结构部件的所述空腔（3）中设置所述至少一个加强件； [0017] ii）计算所述FE模型的碰撞性能； [0018] iii）在计算出的FE模型的碰撞性能中减小与所述结构部件变形较小的位置相比变形较大的位置处的能激活的连接装置的数量； [0019] iv）制造所述加强件，其中所述加强件具有对应于由前述步骤所获知的所述连接装置的分布； [0020] v）将所述加强件放置在所述结构部件的所述空腔内； [0021] vi）使所述连接装置激活。 [0022] 本发明的核心还在于，支撑件以如下方式被设置在空腔中，即：当从外部对结构部件进行力作用时在结构部件的具有较高变形概率的位置处支撑件与结构部件之间的间距小于当外部的力作用时在结构部件的具有较低变形概率的位置处的间距。 [0023] 特别有利的是，当从外部对结构部件进行力作用时在结构部件的具有较高变形概率的位置处连接装置的量（数量）小于当从外部进行力作用时在结构部件的具有较低变形概率的位置处的量（数量）。特别是在连接装置为发泡的材料时，就结构部件的稳定性而言，连接装置一般具有比支撑件更小的加强特性。在上述位置处数量较少的连接装置允许通常具有较高加强特性的支撑件更靠近地定位于在上述位置处的结构部件上。由此，该结构部件在负载情况下保持其初始形状，特别是其初始截面，这对于结构部件的稳定性有利。 [0024] 另外，本发明的优点在于，与现有技术的结构类型相比，通过根据本发明的结构类型，该加强结构相对于前述的外部力作用更加稳定，由此可以以较少的用于加强件的材料以及由此较小的重量来制造，以确保期望的稳定性。附图说明 [0025] 以下参照附图详细说明本发明的实施例。在各附图中，相同的元件具有相同的附图标记。 [0026] 在附图中： [0027] 图1a-图1c为根据本发明的加强结构的示意性截面图，其中该加强结构具有根据本发明的加强件，根据本发明的加强件在连接装置激活（活化）之后处于结构部件的空腔中。 [0028] 图2a-图2d为根据本发明的加强结构的示意性截面图，其中该加强结构具有根据本发明的加强件，根据本发明的加强件具有肋和肋支撑件，并且在连接装置激活之后处于结构部件的空腔中。 [0029] 图3a-图3d为根据本发明的加强结构的示意性截面图，其中该加强结构具有根据本发明的加强件，根据本发明的加强件在连接装置激活之前处于结构部件的空腔中。 [0030] 图4a-图4d为根据本发明的加强结构的示意性截面图，其中该加强结构具有根据本发明的加强件，根据本发明的加强件具有肋和肋支撑件，并且根据本发明的加强件在连接装置激活之前处于结构部件的空腔中。 [0031] 附图仅示出了用于直接理解本发明的基本元件。 具体实施方式[0032] 在图1a-图1c及图2a-图2d中分别示出了根据本发明的加强结构1，其包括结构部件2及设置在结构部件的空腔3中的加强件4，其中该加强件4包括支撑件5和设置在结构部件2与支撑件5之间的连接装置6。这种加强结构1所包括的支撑件5在空腔3中设置成，当从外部对结构部件进行力作用8时在结构部件的具有较高变形概率7的位置处支撑件与结构部件2之间的间距小于当从外部进行力作用8时在结构部件的具有较低变形概率9的位置处的间距。 [0033] 结构部件通常在特定负载将作用到结构部件上的位置处被加强。这种将出现的负载或负荷情况通常被已知为标准的负荷情况，并且允许技术人员在从外部对结构部件进行力作用的情况下研究结构部件的性能，特别是变形性能（Verformungsverhalten）。这种标准的负荷情况特别是在汽车工业中具有很大的意义。其使得，在典型的负载情况下，特别是在车辆事故时，根据标准的负荷情况分析加强结构的性能。汽车工业熟知有许多这种标准的负荷情况，特别是块碰撞（Blockanprall，正面碰撞）、与障碍物碰撞、保护板碰撞（Schutzplanken-Anprall，防撞护栏碰撞）、车车互撞、侧面碰撞或后部碰撞。此外，标准的负荷情况还包括撞击试验规程，例如欧洲新车安全评价规程（Euro NCAP）或美国新车安全评价规程（US NCAP）。 [0034] 外部的力作用8对应于标准的负荷情况，特别是如前所述的汽车工业的标准的负荷情况。 [0035] 如果由于外部的力作用8使得结构部件2变形，则结构部件的稳定性通常会受到损害。 [0036] 当结构部件的形状，特别是截面被构造成，使得结构部件有助于运输工具的稳定性时，针对压力的抵抗能力，特别是针对在从外部进行力作用时的变形的抵抗能力，是特别重要的。如果结构部件2例如是车辆的B支撑件，则结构部件在变形的情况下，特别是当变形对截面产生影响时，例如在弯折（Knick）时，结构部件会由于外部的力作用8而丧失稳定性。这导致车辆的稳定性降低。 [0037] 变形概率可根据经验和/或理论，特别地借助结构部件2的FE模型来确定，其中变形概率被理解为在将支撑件5设置在空腔3中之前结构部件2的变形概率。一方面，变形概率能够根据经验，特别是通过实际的负载试验来确定。然而，这种试验通常需要构造原型（Prototyp），由此十分耗时且成本很高。因此，如果人们能够将实际负载试验的数目减少为采用完成研发的部件的少量试验，是有利的。另一方面，可根据理论，特别是借助有限元模型（FE模型），例如结构部件2的FE模型来确定变形概率。此外，这种确定可以借助计算机来执行，并且因此比实际的负载试验更快、成本更低，并且在部件的研发期间是特别适合的。 [0038] 在车辆制造中使用软件程序，采用用于模拟负荷情况（特别是车辆事故）的FE模型，例如法国ESI-Group（ESI集团）的PAM碰撞或者美国Livermore Software Technology Corporation（利沃莫尔软件技术公司）的LS [0039] 根据本发明，支撑件5在空腔3中被设置成，当从外部对结构部件2进行力作用8时在结构部件的具有较高变形概率7的位置处支撑件与结构部件2之间的间距小于当从外部进行力作用时在结构部件的具有较低变形概率9的位置处的间距。通过更加靠近支撑件来降低结构部件2的变形概率，并且由此提高结构部件的稳定性。 [0040] 当从外部进行力作用时，在结构部件2的具有最高变形概率的位置处的连接装置的数量为在结构部件2的具有最小变形概率的位置处的连接装置的数量的0-60%，优选10-30%。 [0041] 有利的是，在从外部进行力作用8时，在结构部件的具有最高变形概率的位置处的支撑件5与结构部件2之间的间距为20-0mm，特别是10-0mm，优选为5至0mm。 [0042] 如果当从外部对结构部件进行力作用8时在结构部件2的具有较高变形概率7的位置处结构部件2与支撑件5之间的连接装置6的数量小于当从外部进行力作用时在结构部件2的具有较低变形概率9的位置处的数量，则是特别有利的。其例如在图1a、图2a、图2b和图2d中示出。当在结构部件2的具有较高变形概率7的位置处没有设置连接装置时，例如如图1b、图1c和图2c所示，可以是特别有利的。 [0043] 连接装置6，特别是在其为发泡材料时，在其激活状态下通常具有小于支撑件5的加强特性。在上述位置的较少数量的连接装置6还允许通常具有较大加强特性的支撑件在上述位置处更靠近地定位于结构部件。由此使结构部件2在负载情况下保持其形状，特别是其截面，这对于结构部件的稳定性是有利的。 [0044] 结构部件2可以由任何材料制成并且具有任何形状。结构部件2通常由金属，特别是铝或钢制成。这种结构部件例如为运输工具及交通工具（特别是水路交通工具或陆路交通工具或航空交通工具）的车身和/或框架，例如汽车、卡车、火车、艇、船、直升飞机及飞机（最优选是汽车）的车身或框架。 [0046] 加强结构1包括设置在结构部件2的空腔3中的加强件4，该加强件4包括支撑件5和设置在结构部件2与支撑件5之间的连接装置6。 [0047] 连接装置6原则上可以使用任何适于将支撑件5固定在结构部件2的空腔3中的材料。除了所述连接功能之外，连接装置也可以执行密封功能和加强功能。 [0048] 连接装置6可以与支撑件5的所有朝向结构部件2的外侧连接，例如图1a或图2d所示，或者仅部分地连接，例如图1b、图1c、图2a、图2b或图2c所示。 [0049] 有利的是，加强结构的连接装置热学地通过水分（Feuchtigkeit）或者通过电磁辐射，尤其是热学地，被激活。使用可激活的连接装置使得，结构部件2在其生产期间只有当结构部件被表面处理时才进行加强和/或密封。这与运输工具结构制造时的情况相类。在使用加强件4之后，但在连接装置6激活之前，结构部件通常要进行表面处理，特别是在清洁池、磷化池和/或浸渍涂覆池中进行处理，以保护结构部件不受腐蚀。 [0050] 通常而言，在连接装置6激活之前，如图3a-图3d和图4a-图4d所示，在连接装置与结构部件2之间保留有间隙14，以在表面处理期间使表面处理剂（特别是液体）循环流动。 [0051] 然而，可激活的连接装置也可以被涂覆在结构部件上或者以任意其它的方式和方法设置在结构部件与支撑件之间。 [0053] 在此处，原则上可以使用任何可发泡的材料（特别是这种可以通过受控激活而发泡的材料）作为发泡材料。这种材料在此处可以具有或者也可以不具有加强特性。通常而言，可发泡的材料热学地通过水分或通过电磁辐射发泡。 [0054] 这种可发泡的材料通常具有化学的或物理的发泡剂。化学的发泡剂是有机的或无机的化合物，其在温度、水分或电磁辐射的影响下分解，其中至少一种分解产物是气体。例如可以使用在温度升高时转变为气态的化合物作为物理的发泡剂。因此，化学的发泡剂和物理的发泡剂都能够产生聚合物泡沫结构。 [0056] 合适的发泡剂例如也可以从荷兰Akzo Nobel公司以商品名 或从美国Chemtura公司以商品名 通过购买得到。 [0057] 可以通过外部的或内部的热源，例如放热的化学反应，引入发泡所需的热量。可发泡的材料可以有利地在110℃至250℃的温度下，特别是150℃至200℃的温度下，优选为160℃至180℃的温度下发泡。 [0058] 作为可发泡的材料，适合的是例如在室温下不流动的单组分环氧树脂体系，其特别地具有提高的冲击韧性并且包含例如硅溶胶或纳米粘土的触变剂。这种环氧树脂体系例如具有20至50重量%的液体环氧树脂、0至30重量%的固体环氧树脂、5至30重量%的韧性改性剂 1至5重量%的物理的或 化学的发泡剂、10至40重量%的填料、1至10重量%的触变剂、以及2至10重量%的可热激活的硬化剂。除了固体环氧树脂之外，结晶的聚环氧化物也适用，所述结晶的聚环氧化物例如为异氰脲酸三缩水甘油酯（Triglycidylisocyanurate）、对苯二甲酸二缩水甘油酯 对苯二甲酸二缩水甘油酯与偏苯三 酸三缩水甘油酯 的混合物、对苯二酚二缩水甘油醚 （Hydrochinondiglycidylether），以及三羟甲基丙烷二缩水甘油醚（Trimethylolpropandiglycidylether）与二异氰酸酯（例如4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）， 2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯（TDI）或1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基-环己烷（IPDI））的加合物。 [0060] 同样，合适的可发泡材料为包含发泡剂的单组分的聚氨酯组分，其由结晶的、具有OH基团的聚酯与其它多元醇（优选聚醚多元醇）和带有封端的异氰酸酯基团的聚异氰酸酯混合而成。结晶的聚酯的熔点应为≥50℃。聚异氰酸酯的异氰酸酯基团例如可以被亲核试剂（例如己内酰胺、苯酚或苯并噁唑酮）封端。此外，封端的聚异氰酸酯适合为如例如在粉末涂料技术中所应用的那些以及例如可以从德国Degussa GmbH以商品名 BF1350和 BF 1540通过购买得到的那些。同样，异氰酸酯可以为所谓的封装的或表面去活性的聚异氰酸酯，其为技术人员所公知并且例如在EP 0204 970中进行了说明。 [0061] 此外，作为可发泡的材料，适合的是包含发泡剂的双组分的环氧化物/聚氨酯组分，如在WO2005/080524A1中所述的那些，其公开的内容结合在本文中。 [0062] 同样，合适的可起泡的材料例如由美国Sika公司以商品名 240、250或 255销售，并且在专利文献US5,266,133和US5,373,027 中进行了说明，其公开的内容结合在本文中。 [0063] 作为具有加强特性的可起泡的材料，例如优选为由美国Sika公司以商品名941进行销售的材料。其在专利文献US6,387,470中进行了说明，其公 开的内容结合在本文中。 [0064] 在发泡状态中，可发泡的材料特别地承担密封功能、连接功能和/或加强功能，优选连接功能。 [0065] 硬化的粘合剂组分可以用在不同的体系中，特别是那些可以通过受控激活而硬化的体系。其优选热学地通过水分、电磁辐射或粒子辐射，特别是热学地，来实现。 [0066] 作为硬化的粘合剂组分，特别适合的是热硬化的粘合剂组分，其在≥110℃，特别是150℃至220℃，优选160℃至200℃的温度下硬化。 [0067] 优选的是，硬化的粘合剂组分为单组分的环氧树脂组分、单组分的聚氨酯组分或单组分的丙烯酸酯组分。 [0068] 最优选的是，硬化的粘合剂组分为单组分的热硬化的环氧树脂组分，其包括至少一种环氧树脂A和至少一种用于环氧树脂的硬化剂B，该硬化剂通过升高的温度而被激活。 [0069] 每个分子平均具有的大于1的环氧化物基团数目的环氧树脂A优选为液体环氧树脂或固体环氧树脂。定义“固体环氧树脂”对于环氧化物领域的技术人员而言是公知的，并且与“液体环氧树脂”相反。固体树脂的玻璃化温度高于室温，即其在室温下可以碾碎为可流动的 粉末。 [0070] 这种固体环氧树脂例如可从美国Dow Chemical Company、美国Huntsman International LLC或美国Hexion Specialty Chemicals Inc通过购买得到。 [0071] 这种液体树脂例如从美国Huntsman International LLC公司以商品名GY 250、 PY 304、 GY 282，或者从美国The Dow ChemicalCompany以商品名 331 oder 330，或者从美国Hexion Specialty Chemicals Inc以商品名 828或 862通过购买得到。 [0072] 用于环氧树脂的硬化剂B通过升高的温度被激活。其在此处优选为选自由双氰胺、三聚氰二胺、胍、氨基胍及其衍生物组成的组的硬化剂。此外，也可以为起加速作用的硬化剂，如取代的尿素，例如3-氯-4-甲基苯基尿素（Chlortoluron）、或苯基-二甲基尿素，特别是p-氯苯基-N,N-二甲基尿素（Monuron）、3-苯基-1,1-二甲基尿素（Fenuron）、或者3,4-二氯苯基-N,N-二甲基尿素（Diuron）。此外，可以使用咪唑类和胺配合物类的化合物。 [0073] 同样，适合的硬化的粘合剂组分为单组分的热硬化的聚氨酯组分，其由聚合的多元醇和聚异氰酸酯组成。合适的聚异氰酸酯特别是二异氰酸酯和三异氰酸酯。 [0074] 聚氨酯组分还包含至少一种硬化剂B'，其带有对异氰酸酯具有活性的基团并为封端的形式。在此处，封端可以是化学性的或物理性的。 [0075] 此外，这种硬化的粘合剂组分可以为单组分的热硬化的丙烯酸酯组分。其优选包括至少一个包含二价或三价的丙烯酸基团或甲基丙烯酸基团的单体以及至少一个包含单功能团的丙烯酸基团或甲基丙烯酸基团的单体。 [0076] 作为硬化剂B"的丙烯酸酯组分包含封端形式的热引发剂，其激活丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体的聚合。 [0077] 此外，其优点在于，硬化的粘合剂组分在硬化时的膨胀为0至5%。 [0078] 支撑件5可以由任何材料构成。优选的材料为：合成材料，特别是聚氨酯、聚酰胺、聚酯和聚烯烃，有利地为耐高温聚合物，例如聚苯醚、聚砜或聚醚砜；复合材料，特别是由聚酰胺和玻璃纤维制成；金属，特别是铝和钢；或者这些材料的任意组合。 [0079] 此外，支撑件5可以具有任意的构造和任意的结构。其例如可以如图1a、图1b、图3a、图3b和图3c所示为实心的，或者为空心的，或者如图1c和图3d所示具有连续的开口 13。 [0080] 如图2a-图2d及图4a-图4d所示，支撑件5可以具有至少一个肋11和至少一个肋支撑件12，特别是至少一个基本上垂直于至少一个肋设置的肋支撑件。 [0081] 具有连续开口和/或肋及肋支撑件的支撑件5具有以下优点，表面处理液体可以在结构部件2中更好地循环流动。此外，这种支撑件的重量较小并且在其制造中需要较少的材料。 [0082] 此外，支撑件5可以由一个构件组成，如图2a、图2b、图4a或图4b所示，或者由多个彼此连接的构件构成，如图2c、图2d、图4c和图4d所示。 [0083] 此外，本发明包括用于加强结构部件2的空腔3的加强件4，该结构部件2包括支撑件5和可激活的连接装置6，该连接装置6设置在支撑件5的外侧。通常加强件及结构部件为如前所述适于加强结构1所提及的那些。 [0084] 加强件4成型为，使得在连接装置6激活之后，从外部对结构部件2进行力作用8时在结构部件的具有较高变形概率7的位置处支撑件5与结构部件2之间的间距小于当从外部进行力作用8时在结构部件的具有较低变形概率9的位置处的间距。 [0085] 外部的力作用8是车辆事故时的负荷情况，优选为块碰撞、与障碍物碰撞、保护板碰撞、车车互撞、侧面碰撞或后部碰撞。借助结构部件2的FE模型来确定变形概率。 [0086] 当从外部进行力作用时在相应的结构部件2的具有最高变形概率的位置处的支撑件5的连接装置6的数量为在该结构部件2的具有最小变形概率的位置处的数量的0-60%，优选10-30%。 [0087] 此外，有利的是，当从外部对结构部件进行力作用时在结构部件的具有较高变形概率7的位置处的连接装置6的数量小于当从外部进行力作用时在结构部件的具有较低变形概率9的位置处的数量。 [0088] 还有利的是，连接装置6可热学地通过水分或通过电磁辐射，特别是热学地，被激活。 [0089] 还有利的是，连接装置6是可发泡的材料和/或粘合剂，特别是在激活时膨胀0-5%的粘合剂。 [0090] 有利的是，支撑件5具有至少一个肋11和至少一个肋支撑件12，特别是至少一个基本上垂直于至少一个肋设置的肋支撑件。 [0091] 此外，还有利的是，在连接装置6激活之前，加强件4与结构部件2之间的间距可以使液体（特别是表面处理液体）通至结构部件的朝向加强件4的表面。 [0092] 以上提及的是所述实施方式的优点。 [0093] 此外，本发明包括一种用于通过在结构部件的空腔3中放置至少一个加强件4来加强结构部件2的方法，所述加强件包括支撑件5和可激活的、设置在结构部件2与支撑件5之间的连接装置6。该方法包括以下步骤： [0094] i）建立结构部件2的FE模型，在结构部件2的空腔3中没有设置至少一个加强件4；或者 [0095] i'）建立结构部件2的FE模型，在结构部件2的空腔3中设置有至少一个加强件4； [0096] ii）计算FE模型的碰撞性能（Crashverhalten）； [0097] iii）在计算出的FE模型的碰撞性能中减小与结构部件的变形（特别是结构部件的截面的变形）较少的位置相比变形较大的位置处的可激活的连接装置的数量； [0098] iv）制造加强件，其具有对应于由前述步骤所得知的连接装置的分布； [0099] v）将加强件放置在结构部件的空腔内； [0100] vi）使连接装置6激活。 [0101] 特别地，步骤ii）的碰撞性能是汽车工业标准负荷情况下的性能，特别是在车辆事故中的标准负荷情况下的性能。 [0102] 通常，加强件4及结构部件2为如前所述适于加强结构1所提及的那些。 [0103] 如前所述，FE模型可以有利地用于加强件4和加强结构1的设计和优化。其可以特别有利地在结构部件2的加强方法中确定在碰撞性能中对FE模型的最小需求和/或最大需求，例如加强件的质量或深度、相应侵入速度。 [0104] 还有利的是，所述方法还包括用于实现在碰撞性能中对FE模型的最小需求和/或最大需求的步骤。 [0105] 这将确保，特别是在步骤iii）中和/或在可能的通过减少材料来减少支撑件5的重量的步骤中，尽管对FE模型进行重量减小的变化，但是FE模型仍然满足所需的最小需求和/或最大需求。这种重量减小的变化不仅带来减少重量的优点，而且还降低了材料成本。 [0106] 还有利的是，多次执行至少一个以下步骤：步骤i）、步骤i'）、步骤ii）、步骤iii）、以及如果存在的话，通过减少材料来减小支撑件的重量的步骤和实现FE模型在碰撞性能中的最小需求和/或最大需求的步骤。 [0107] 可以以不同的方式进行加强件4的制造。在一种可能的变型中，以注射成型方法进行制造。在此处例如可以使用双组分注射成型方法。其中，例如首先注射第一组成部分，其在这种情况下为支撑件5。在该第一组成部分固化之后增大或配设模具中的腔室，或者将制造的铸件安置在新的模具中，第二组成部分（在这种情况下为连接材料）通过第二注射成型装置注射成型在第一组成部分上。 [0108] 显而易见的是，加强件4还可以通过任意其它制造方式来制造。 [0109] 加强件4在结构部件2的空腔3中的放置优选通过例如图4c所示出的夹具10来实现，该夹具在连接装置6激活之前能快速、简单地使加强件与结构部件连接并且保持在适当的位置，因为在工业制造中安装步骤的省时及简便具有极大的经济价值。夹具10通常是加强件的一部分。此外，夹具有利地具有足够的强度，从而尽管例如在清洁池、磷化池或浸渍涂覆池期间由于液体而产生流动负载，仍然可以将加强件保持在适当的位置。夹具可以由任意材料制成。然而，优选的材料是前述作为用于支撑件5的优选材料已经提及的那些材料。 [0110] 然而，可以以各种其它的方式和方法（特别是通过加强件在结构部件的空腔中的简单楔入）来实现加强件4在结构部件2的空腔3中的放置。 [0111] 连接装置6的激活如前所述。 [0112] 显而易见的是，本发明不限于示出的和进行说明的实施例。 [0113] 附图标记列表 [0114] 1 加强结构 [0115] 2 结构部件 [0116] 3 空腔 [0117] 4 加强件 [0118] 5 支撑件 [0119] 6 连接装置 [0120] 7 较高变形概率 [0121] 8 力作用 [0122] 9 较低变形概率 [0123] 10 夹具 [0124] 11 肋 [0125] 12 肋支撑件 [0126] 13 连续的开口 [0127] 14 间隙 |
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