Kestävän kehityksen mukaiset hybridirakenteet

Rakennesuunnittelu on murroksessa, kun ympäristöystävällisyyttä edistetään maailmanlaajuisesti. Insinöörityön ympäristövastuu ja resurssitehokkuus korostuvat entistä vahvemmin. Vaikka kestävissä materiaaleissa on saavutettu huomattavia edistysaskelia, nykyiset suunnittelumenetelmät eivät täysin integroi kestävyyttä koko prosessiin, suunnitteluvaiheesta valmistukseen ja tuotteen elinkaaren loppuun saakka kestäväkehitys oikein huomioiden.

Tämä projekti vastaa näihin kestävän kehityksen haasteisiin monitieteellisellä tutkimuksella, joka yhdistää rakennesuunnittelun, sekä materiaali- ja valmistustekniikan. Projektissa kehitetään innovatiivisia suunnittelu- ja valmistusmenetelmiä hybridirakenteille, joissa teräs, kuituvahvisteiset komposiitit ja muut edistyneet materiaalit sulautuvat yhteen. Tavoitteena ovat kevyet, suorituskykyiset ja pitkäkestoiset rakenneratkaisut. Hybridirakenteissa hyödynnetään kunkin materiaalin ainutlaatuisia ominaisuuksia lujuuden maksimoimiseksi, painon vähentämiseksi ja kestävyyden parantamiseksi huomioiden tuotteen elinkaaren loppuvaiheen tekijät, kuten kierrätys ja uudelleenkäyttö.

Projektin tutkimuksen keskeiset painopisteet ovat ympäristöystävällisyyttä painottava rakenneoptimointi, hybridirakenteiden suorituskyvyn arviointi erilaisissa ympäristöolosuhteissa, biokomposiittien hyödyntäminen sekä skaalautuvien energiatehokkaiden valmistusprosessien kehittäminen. Projekti keskittyy meriteollisuuteen, kuljetusalalle ja raskaan teollisuuden sektoreille, ja projektissa tutkitaan ja toteutetaan viisi erilaista demorakennetta, joiden avulla varmistetaan kehitettävien laskenta- ja valmistusmenetelmien toimivuus sekä tuetaan käytännön sovelluksia ja teollista skaalautuvuutta. Projekti, joka hyödyntää poikkitieteellistä osaamista, tähtää uuden tieteellisen perustan luomiseen seuraavan sukupolven hybridirakenteiden suunnittelulle. Tämän kautta pyritään edistämään innovaatioita ja rakenteita, jotka ovat sekä kestäviä että ympäristöystävällisiä. Tampereen yliopisto keskittyy tässä projektissa komposiittimateriaalien tutkimukseen ja uusien materiaalien palotestausmenetelmien kehitykseen. Tutkimus hyödyntää sekä kokeellisia että numeerisia menetelmiä.