Heutzutage besteht in vielen öffentlichen Einrichtungen, wie z.B. Schulen, Bahnhöfen, Schwimmbädern, Supermärkten, etc. die Möglichkeit, Sachen in einem Schließfach unterzubringen. Da sich diese Schließfächer häufig an exponierten Stellen befinden, sind sie zuweilen das Ziel von Aggression und Zerstörungswut.
Eine Möglichkeit um die Schäden so gering wie möglich zu halten, ist eine Stabilitätserhöhung in Form einer besonderen Panzerung der Türen. Diese Variante ist allerdings, schon allein aus Kostengründen, nicht praktikabel.
Unter der Voraussetzung, daß sowohl die Außenabmessungen als auch die Blechdicke der Schließfachtür vorgegeben sind, bietet sich lediglich die Oberfläche an, um über deren Geometrie die Stabilität zu erhöhen. Dabei ist jedoch auf eine gefällige Gestaltung zu achten, da die optische Wirkung der Tür ein entscheidendes Kriterium darstellt.
Das Ziel muß es sein, eine Geometrievariante zu finden, bei der bei einer bestimmten Belastung, z.B. dem Schlag mit einem Baseballschläger, die Funktion, also das Öffnen und Schließen, erhalten bleibt.
Es werden zwei unterschiedliche Geometrievarianten untersucht. Eine "eckige" Geometrie, als Variante 1 bezeichnet, wird mit einer "runden" Geometrie (Variante 2) verglichen. Aus Symmetriegründen wird in der Simulation eine Türhälfte mit entsprechenden Symmetrierandbedingungen betrachtet. Die Tür liegt in einem Rahmen, welcher den Seitenrändern der Tür jeweils 2mm nach außen Platz läßt und somit eine eingebaute Tür nachbildet. Als Werkstoff kommt ein DC04 (St14) zum Einsatz.
Als "typischer" Belastungsfall für eine Schließfachtür wird der Schlag mit einem Baseballschläger angenommen. Der Baseballschläger wird als Kugel mit einem Durchmesser d=80mm und einer Masse von m=0,5kg angenommen, die mit einer definierten Auftreffgeschwindigkeit v in der Türmitte auftrifft. Der Baseballschläger wird als Starrkörper angenommen, d.h. es kommt bei einer Belastung zu keiner Verformung des Schlägers. In der folgenden Abbildung ist das verwendete Belastungsmodell zu sehen: Schließfachtür (orange), Baseballschläger bzw. Kugel (grün), Türrahmen (blau)
Die Simulation der Schlagbelastung erfolgt ohne eine vorherige Simulation der Vorverformung (Tiefziehen) der Tür. Eine Vorverfestigung wird also nicht berücksichtigt.
Als charakteristische Größen werden die größte Deformation und die verbleibende Ausbeulung gemessen. Beide Geometrien können nicht verhindern, daß es zu einer bleibenden Verformung kommt. Allerdings sind die Deformationen so gering, daß die Funktion nicht beeinträchtigt wird. Die Unterschiede zwischen den beiden Geometrievarianten sind so gering, daß in Bezug auf die Schlagbelastung, beide Geometrieformen empfehlenswert sind.
