Shift2Railは、革新的な鉄道製品ソリューションに新しい先進技術を統合するプロセスを加速することで、研究・イノベーション(R&I)および市場主導型ソリューションに焦点を当てたヨーロッパ初の鉄道プログラムです。
炭素繊維複合材はアルミニウム合金、ステンレス鋼、炭素鋼などの一般的な延性材料と比較して延性が低く、破壊時に脆性を示すため、この材料を用いた車体の衝突性能は本プロジェクトにおける主要な研究内容の一つです。本プロジェクトでは、複合材車体の前面構造に関する衝突研究を実施し、初期の結果では金属構造の延性変形とは異なり、クラッキング(制御不能な変形)が発生し、乗員の安全性を確保する上で悪影響を及ぼすことが確認されました。その後、複合構造の補強や周囲の金属インターフェースを延長することにより、最終的に衝突試験をクリアしました。この解決策のポイントは、車体の変形可能領域構造によってこれまで吸収されていたエネルギーを、非構造的な衝突エネルギー吸収装置に転嫁することです。
プロジェクトの研究結果に基づき、複合素材の車体に関する以下の推奨事項が提案されています:衝突時において車体の主構造は損傷してはならない。この推奨事項は、現在の業界共通の国際規格EN 15227(客室内生存空間の長さ5mあたりの変形量は50mmを超えてはならず、またはこれらの領域における塑性ひずみは10%まで)、車体端部においては5m長さあたりの最大短縮量が100mmまで許容される)よりもはるかに厳しい内容である。
車体衝突エネルギー吸収構造図