Veicoli a carburanti alternativi sicuri

Attualmente, la capacità di modellare, simulare e predire il comportamento di strutture in polimeri rinforzati con fibre è rimasta indietro rispetto alle carrozzerie in acciaio stampato. Per affrontare la questione, gli scienziati hanno avviato il progetto MATISSE, finanziato dall’UE.

Il progetto sta sviluppando e testando tecniche di creazione di modelli per strutture con rinforzo in tessuto e compositi spessi con fibre unidirezionali. Per validare l’approccio di modellazione, si pone l’accento sulla progettazione e sul test di due particolari di sicurezza importanti dei futuri APV, ambedue esempi di strutture pressurizzate. Si tratta di serbatoi per carburante gas naturale compresso (GNC) e strutture adattive all’urto.

Utilizzando modelli di elementi finiti, gli scienziati stanno progettando auto più leggere e più sicure con serbatoi d’immagazzinamento ad alta pressione a bordo, soggetti a carico dinamico. Il lavoro è anche indirizzato verso la progettazione e la valutazione di generatori adattivi per strutture adattive all’urto. I differenti concetti di pressurizzazione vengono esplorati non solo per migliorare la stabilità della struttura in caso d’urto, ma anche fornire una massa ridotta e una maggiore efficienza di confezionamento.

Finora, gli scienziati hanno analizzato gli scenari di collisione più probabili, per trovare posizionamenti adatti per l’applicazione di strutture composite. È stata definita una metodologia di test per identificare i principali percorsi di carico sul serbatoio del carburante in caso di collisione. I veicoli a GNC si prevede resistano alle forze esercitate sul cilindro a gas in caso di collisione frontale, laterale o posteriore, impedendo perdite o sviluppo di incendi. Infine, realizzare serbatoi per GNC più leggeri e più strettamente integrati nel veicolo oltre a presentare benefici ambientali, aumenta anche la sicurezza dei passeggeri.

Gli scienziati hanno selezionato una traversa per porta come applicazione per una struttura adattiva all’urto, realizzata in compositi con rinforzo in fibra. Per questa progettazione, sono stati presi in considerazione diversi materiali e sono anche stati prodotti i meccanismi di gonfiaggio. Partendo da tali concetti, è stata sviluppata una porta con traversa prototipale.

Lo scopo ultimo di MATISSE è fornire strumenti di creazione di modelli avanzati per collisioni che dovrebbero consentire ai progettisti automobilistici di simulare e di testare in modo adeguato diversi aspetti legati alla sicurezza degli APV. Le progettazioni di riferimento generate per strutture adattive all’urto troveranno probabilmente anche applicazione in veicoli non necessariamente ad alimentazione alternativa.