Gestaltung von plattenförmigen Hohlprofilen

Abstract

 Es sollen unterschiedliche Substruktur-Eigenfrequenzen von platten­förmigen Hohlprofilen oder wellblechartigen Profilen erzielt werden, die aus flansch- und stegförmigen Teilsegmenten (1, 2) bestehen. Dazu weist das Profil über seine gesamte Querschnittsbreite oder innerhalb sich periodisch wiederholender Bereiche (L_w) geometrisch ungleiche flansch- und/oder stegförmige Teilsegmente (1, 2) auf.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Gestaltung von plattenförmigen Hohlpro­filen oder wellblechartigen Profilen, die aus flansch- und stegför­migen Teilsegmenten bestehen, und insbesondere zum Bau von Fahrzeug­zellen vorgesehen sind.

[0002] Für den Bau von beispielsweise Fahrzeugzellen, die aus einer Boden­gruppe, Seitenwänden und einem Dachaufbau bestehen, sind Profile der oben genannten Art üblich, die weitgehend symmetrisch gestaltet sind. Eine so gebildete Bodenplatte ist der DE-OS 29 08 823 entnehmbar. Solche Bauweisen werden hinsichtlich Schwingungsverhalten, Körper­schalldurchgang und Schallabstrahlung als ungünstig angesehen.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profil der gattungsge­mäßen Art so zu gestalten, daß das Schwingungsverhalten, der Körper­schalldurchgang und die Schallabstrahlung von damit erstellten Kon­struktionen wesentlich verbessert ist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Profil über seine gesamte Querschnittsbreite oder innerhalb sich periodisch wieder­holender Bereiche durch ungleiche Geometrie seiner flansch- und/oder stegförmigen Teilsegmente unterschiedliche Substruktur-Eigenfrequenzen aufweist.

[0005] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in einer Verminderung der Körperschallweiterleitung innerhalb des Profils gegenüber bisher üblichen Bauweisen. Außerdem wird die schwingungs­mäßige Ankopplung räumlich getrennter Segmente durch deren erfindungs­gemäß realisierte Frequenzverstimmung reduziert.

[0006] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die Fig. 1 bis 6 zeigen je­weils die Mittelflächen der erzeugenden Geometrien unterschiedlicher Profile.

[0007] Die plattenförmigen Hohlprofile gemäß Fig. 1 bis 5 und das wellblech­artige Profil nach Fig. 6 bestehen aus flanschförmigen Teilsegmenten 1 und stegförmigen Teilsegmenten 2. Jedes dieser Profile hat entweder über seine gesamte Querschnittsbreite oder - wie hier gezeigt - inner­halb sich periodisch wiederholender Bereiche mit der Länge L_w geome­trisch ungleiche Teilsegmente (volle bzw. periodisch wiederkehrende Asymmetrie).

[0008] Im Beispiel nach Fig. 1 haben die flansch- und stegförmigen Teilsegmente 1, 2 jeweils die gleiche Wandungsdicke. Innerhalb der Länge L_w treffen die stegförmigen Teilsegmente 2 jeweils unten verschiedenen Winkeln mit den flanschförmigen Teilsegmenten 1 zusammen; die Knotenpunkte sind also gegenüber denen eines strichpunktiert dargestellten symmetrischen Profils um die Strecken a, b und c versetzt. Mit L₁ bis L₁₂ sind die jeweils unterschiedlichen Längen der steg- bzw. flanschförmigen Teil­segmente bezeichnet. Auf diese Weise ist eine definierte Asymmetrie mit a ≠ b, a ≠ c und b ≠ c erzeugt.

[0009] Das zu Fig. 1 Gesagte gilt entsprechend für das in Fig. 6 dargestellte offene, wellblechartige Profil.

[0010] Bei den Hohlprofilen gemäß Fig. 2 bis 5 sind die stegförmigen Teilseg­mente 2 mit gleicher Länge L₁ ausgeführt und rechtwinklig zu den flansch­förmigen Teilsegmenten 1 angeordnet. In Fig. 2 weisen die erzeugenden Geometrien der stegförmigen Teilsegmente 2 jeweils verschiedenen Abstand - siehe L₂ bis L₅ der flanschförmigen Teilsegmente 1 - zueinander auf. Ähnlich Fig. 1 besteht auch hier ein Versatz um die Strecken a und b. Während bei Fig. 2 gleiche Wandungsdicken bevorzugt werden, sind bei Fig. 3 unterschiedliche Wandungsdicken h₁, h₂ für die flanschförmigen Teilsegmente 2 und unterschiedliche Wandungsdicken h₃ bis h₆ der steg­förmigen Teilsegmente 1 vorgesehen. Kombinationen zwischen Fig. 2 und Fig. 3 sind durchaus möglich, beispielsweise gleiche Wandungsdicken h₁ der flanschförmigen Teilsegmente 2. Die vielfachen Kombinationsmöglich­keiten mit insgesamt oder teilweise unterschiedlichen Wandungsdicken h_n ergeben sich auch aus Fig. 4. Im übrigen offenbart Fig. 4 ein Hohlprofil mit gleichen Stegabständen L₂ innerhalb der Wiederhollänge L_w.

[0011] Zum Entkoppeln der Biegeeigenfrequenzen benachbarter Strukturelemente hat das in Fig. 5 gezeigte Strangpreßprofil frequenzbeeinflussende Verdickungen 2a, 2b (Nasen) unterschiedlichen Volumens und in asymme­trischer Anordnung.

[0012] Die anhand der Fig. 2 bis 5 erläuterten Gestaltungsmöglichkeiten sind auch bei offenen Profilen anwendbar. Abweichend von Fig. 6 kann ein wellblechartiges Profil beispielsweise die strichpunktiert dargestellte Kontur mit dann unterschiedlichen Wandungsdicken aufweisen.

Ansprüche

1. Gestaltung von plattenförmigen Hohlprofilen oder wellblechartigen Profilen, die aus flansch- und stegförmigen Teilsegmenten (1, 2) be­stehen, und insbesondere zum Bau von Fahrzeugzellen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil über seine gesamte Querschnitts­breite oder innerhalb sich periodisch wiederholender Bereiche (L_w) durch ungleiche Geometrie seiner flansch- und/oder stegförmigen Teil­segmente (1, 2) unterschiedliche Substruktur-Eigenfrequenzen aufweist.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) jeweils asymmetrisch angeordnet sind. (Fig. 1 bis 3, 6)

3. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) jeweils unter verschiedenen Winkeln mit den flanschför­migen Teilsegmenten (1) zusammentreffen. (Fig. 1 und 6)

4. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) rechtwinklig zu den flanschförmigen Teilsegmenten (1) angeordnet sind und jeweils verschiedenen Abstand zueinander aufweisen. (Fig. 2 und 3)

5. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) und/oder die flanschförmigen Teilseg­mente (1) jeweils eine unterschiedliche Dicke aufweisen. (Fig. 3 und 4)

6. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) und/oder die flanschförmigen Teilseg­mente (1) frequenzbeeinflussende Verdickungen (2a, 1a) aufweisen, die jeweils unterschiedliches Volumen haben und/oder asymmetrisch angeordnet sind. (Fig. 5)

Zeichnung