L'aluminium offrirait un potentiel d'allègement de 40 %

Selon L’Association Européenne de l’Aluminium, le potentiel d’allègement de la carrosserie et des fermetures du véhicule de référence a été estimé à 40% par un passage à l'aluminium alors que l'optimisation du design en restant à une solution acier ne permettrait que de gagner 11 % en masse.

Approche par simulation numérique
La caisse-en-blanc et la porte du véhicule de référence ont ainsi été subdivisées en 26 composants distincts. Au cours des simulations numériques, le module d'élasticité ou la résistance du matériau utilisé pour ces composants ont été réduits et les conséquences pour la rigidité statique et les intrusions en cas d’accident ont été calculées. En comparaison avec la rigidité et la résistance aux impacts du véhicule de référence non modifié, ces résultats on été convertis en valeurs comprises entre 0 et 1, qui définissent la pertinence pour la rigidité et la résistance au crash de chaque composant.

Les analyses numériques ont démontré qu'environ 38% des composants étaient très importants pour la rigidité globale, mais ne contribuaient quasiment pas à la résistance au crash. Le recours à des aciers à haute limite élastique ne permet pas d’alléger ces composants.

Une approche systématique a été mise au point pour évaluer le potentiel d’allègement des composants en acier grâce à l'augmentation de leur résistance, basée sur la pertinence de la rigidité et de la résistance au crash ainsi que la limite élastique actuelle du composant. L’application de cette approche pour le véhicule de référence a démontré que le potentiel d’allègement résiduel des aciers à haute résistance (y compris l'acier TWIP) dans les habitacles de voitures modernes pouvait être estimé à environ 11%. Une approche similaire a également été développée pour évaluer l’allègement potentiel en remplaçant l’acier par l’aluminium.

En utilisant cette approche, le potentiel d’allègement de la carrosserie et des fermetures du véhicule de référence a été estimé à 40%, en utilisant des alliages d’aluminium conventionnels et de nouvelles nuances actuellement à l’étude, offrant une limite élastique Rp0.2 allant jusqu'à de 400 MPa. 

Source : www.auto-innovations.com