Bei der Achsanbindung eines Lkw-Aufliegers handelt es sich um eine sicherheitsrelevante Baugruppe. Diese Baugruppe ist im Betrieb komplexen, sich zeitlich veränderlichen Belastungen ausgesetzt, die zu sich stets ändernden Beanspruchungsverteilungen in den einzelnen Bauteilen führen.
Da das Auftreten kritischer Stellen stark von der Belastungsgeschichte abhängt, der die Achse während ihres Einsatzes ausgesetzt ist, sind statische FE-Berechnungen zur Beurteilung des zu erwartenden Schädigungsverhaltens nicht ausreichend.
Zusätzliche Herausforderungen stellen in diesem Fall auch die gleichzeitige Berücksichtigung des Einflusses sehr hoher Schraubenvorspannungen und der Kontaktverhältnisse in der Achsanbindung dar.

Das Ziel ist es, die potentiell kritischen Stellen mittels Betriebsfestigkeitssimulation zu finden und verschiedene Designvarianten der von der Firma SCHMITZ CARGOBULL AG entwickelten Achsanbindung vergleichend zu bewerten. Damit kann fundiert entschieden werden, für welche Variante ein Prototyp gebaut und real getestet werden soll.

Die Achse wird nach den Grundsätzen der technischen Mechanik freigeschnitten und für alle angreifenden Schnittlasten mittels der Methode der Finiten Elemente jeweils ein Einheitslastfall berechnet.
Durch quasistatische Superposition der mit den angreifenden Lasten skalierten Einheitslastfälle werden in allen Knoten die Spannungstensorzeitverläufe berechnet. Über den Ansatz der kritischen Schnittebene und unter Verwendung des Dehnungskonzeptes wird die resultierende Schädigungsverteilung im gesamten Bauteil ermittelt.

Es können bereits in einem sehr frühen Stadium Konstruktionsvarianten bezüglich ihrer Betriebsfestigkeitseigenschaften verglichen und verbessert werden. Damit entfällt die Notwendigkeit mehrere Prototypvarianten zu bauen und im realen Versuch zu vergleichen. Es werden nur Verifikationsversuche an der besten Variante durchgeführt.