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Strumenti di modellazione degli urti per automobili alimentate con carburanti alternativi

Un’iniziativa dell’UE ha creato un modello e ha testato strutture composite in veicoli a propulsione alternativa (alternatively powered vehicles, APV). Studiare l’assorbimento dell’energia d’urto di questi materiali leggeri è decisivo per aumentare il loro assorbimento commerciale su larga scala.

Energia

La capacità di modellare, simulare e prevedere il comportamento delle strutture polimeriche fibrorinforzate (fibre-reinforced polymer, FRP) era rimasta indietro rispetto alle carrozzerie in acciaio stampato, finché il progetto MATISSE (Modelling and testing for improved safety of key composite structures in alternatively powered vehicles), finanziato dall’UE, si è proposto di affrontare la questione. Dopo aver valutato futuri scenari di urto con veicoli alimentati con carburanti alternativi e dopo aver analizzato i rischi per i passeggeri di questi veicoli, i partner del progetto hanno sviluppato e testato tecniche di modellazione per strutture fibrorinforzate e compositi spessi con fibre unidirezionali. Per validare l’approccio di modellazione, l’attenzione è stata concentrata sulla progettazione e il collaudo di due particolari di sicurezza importanti dei futuri APV: i serbatoi di gas naturale compresso (compressed natural gas, CNG) e le strutture adattive di urto. Il team di MATISSE ha proposto diverse metodologie per risolvere specificamente le difficoltà di modellazione degli urti di compositi in FRP rispetto ai metalli. Ha progettato, collaudato e testato i campioni strutturali e i sub-componenti e generatori e serbatoi ad alta pressione. Sono stati definiti i criteri per valutare le potenzialità di sicurezza dei veicoli a carburanti alternativi e sono stati analizzati i benefici in termini di riduzione di costi e peso. Infine, i ricercatori hanno prodotto linee guida di implementazione e raccomandazioni per i serbatoi di gas naturale compresso e le strutture adattive di urto. Le linee guida tengono conto della possibilità di integrare questi due componenti in un veicolo. Sono anche state introdotte linee guida su metodi completamente virtuali per migliorare la sicurezza al fine di valutare l’assorbimento dell’energia d’urto dei due componenti. Entrambe le linee guida comprendono raccomandazioni sul collaudo dei materiali. Ulteriori linee guida sono state preparate per la simulazione dei materiali per garantire un’adeguata modellazione di questi componenti. MATISSE ha introdotto due strumenti avanzati di modellazione degli urti che permetteranno ai progettisti di simulare e testare in modo adeguato vari aspetti di sicurezza dei veicoli a carburanti alternativi. Di conseguenza, i produttori di automobili saranno in grado di progettare, costruire e vendere veicoli a carburanti alternativi migliori e più sicuri.

Parole chiave

Veicoli a propulsione alternativa, strutture polimeriche fibrorinforzate, MATISSE, serbatoi di gas naturale compresso, strutture adattive di urto

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