Cílem projektu je nalézt koncept náhrady ocelových nosných částí karoserie osobního automobilu tak, aby byly zachovány podobné mechanické vlastnosti s důrazem na pasivní bezpečnost.

Problematika progresivních materiálů přináší svá úskalí v oblasti aplikovatelnosti, využitelnosti dosud zkoumaných mechanických vlastností materiálů a jejich přenesení do problematiky pasivní bezpečnosti. Pasivní bezpečnost je právě specifická oblast kladoucí vedle nároků na mechanické vlastnosti, pevnost a životnost také vysoké nároky na schopnost pohlcovat nárazovou energii s využitím plastizace, či úplné destrukce deformačních členů. Pro detailní náhled do zmiňované problematiky se s výhodou využívá počítačových simulací. Při použití oceli se jedná o běžnou praxi, avšak při použití nových materiálů je zapotřebí zkoumat jejich mechanické vlastnosti. Tyto vlastnosti jsou získávány validačními experimenty. Na závěr je prováděna tvarová optimalizace dílů z pohledu funkčnosti a technologie výroby.

Projekt bezprostředně řeší dvě témata, která jsou cíli podprogramu pro udržitelný rozvoj dopravy. První z nich: „Snížení negativních vlivů dopravních prostředků na životní prostředí včetně zvýšení účinnosti pohonů, vývoje nových pohonných systémů a paliv“ je dotčen potřebou snížit celkovou hmotnost vozidel, respektive redukovat emise CO2. Hmotnost vozidel má na spotřebu pohonných hmot zásadní vliv. Nárůst hmotnosti vozidel v posledních letech byl v největší míře způsoben zvýšenou aplikací prvků pasivní bezpečnosti v podobě zádržných systémů a deformačních zón pro různé typy kolizí. Zde se tedy dostáváme do konfrontace s dalším cílem podprogramu: „Zvýšení bezpečnosti dopravních prostředků a snížení jejich nehodovosti“. Soustavným zvyšováním bezpečnosti, bez hledání alternativ v úspoře hmotnosti, se dostaneme do začarovaného kruhu, tudíž je žádoucí řešit obě problematiky současně. Zvyšováním míry pasivní bezpečnosti zvyšujeme při použití konvenčních materiálů zároveň hmotnost vozidla a tudíž úměrně tomu energii, kterou je potřeba při nárazu pohltit. Při nižší hmotnosti vozidla je pohlcovaná energie nižší. Dokonce již při zachování současných nároků na pasivní bezpečnost je možné úsporou hmotnosti snížit závažnost poranění posádky vozidla při nárazu.

Know-how získané řešením projektu bude uplatněné u obou subjektů jak pro komerční účely, tak pro další výzkum.Téma projektu řeší celospolečenský problém snižování spotřeb energií, resp. snižování emisí skleníkových plynů. Zobecněné závěry projektu bude možné uplatnit v rámci připravované přísnější legislativy týkající se pasivní bezpečnosti a snižování emisí výfukových plynů vozidel. Přestože vývoj u automobilek směrem k lehčím materiálům je pozitivně vnímán a automobilky se mu věnují, stále přetrvává spíše konzervativní přístup v používání nových materiálů. Jedním z důvodů je také předvídatelnost chování těchto materiálů za podmínek na mezi stability. S rozvojem a zvyšující se přesností numerických výpočtů se zkrátily vývojové časy a snížil se počet vývojových experimentů, tzn. jsou nižší náklady na vývoj. Tato dosažená vysoká shoda experimentů se simulačními výpočty platí hlavně pro ocelové materiály. U nových lehkých materiálů je míra shody předmětem výzkumu, kterému je potřeba věnovat patřičnou pozornost. Jakmile se podaří prokázat míru shody simulací a experimentů pro nové materiály, lze očekávat větší zájem výrobců v automobilovém průmyslu.

Projekt je řešen společně s Fakultou strojní na Českém vysokém učení technickém a je podpořen Technologickou agenturou České republiky.

Zdroj: TÜV SÜD Czech s.r.o.