S diplomkou do soutěže a potom k vědecké publikaci
Oceněná práce Dávida Riedla pomáhá zkoumat bezpečnost veřejných prostor
Když jsme v roce 2025 vyhlašovali výsledky 9. ročníku Studentské soutěže – Ceny profesora Jaroslava Buchara, na třetím místě se umístil Dávid Riedl z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Porotu zaujal diplomovou prací věnovanou simulacím nárazů nákladních vozidel do bezpečnostních bariér – tématu, které má velmi konkrétní dopad na ochranu veřejných prostor.
O rok později má jeho práce další pokračování. Dávid se podílel na vědeckém článku A numerical study of vehicle security barrier effectiveness and parameter sensitivity using the generic vehicle model, který byl publikován v časopise Results in Engineering. Mezi spoluautory najdeme také naše kolegy Marka Šebíka a Zuzanu Kodajkovou.
Když jeden crash test nestačí
Bezpečnostní sloupky, zábrany a další bariéry dnes chrání pěší zóny, náměstí nebo prostory konání velkých akcí před vjezdem vozidla. Jejich odolnost se ověřuje nárazovými testy; požadavky na testování a hodnocení těchto bariér stanovuje například norma ISO 22343-1:2023. Fyzický crash test ale dokáže prověřit pouze určitou kombinaci vozidla, jeho hmotnosti a rychlosti.
A právě zde mají velký význam numerické simulace. Vozidla stejné kategorie totiž nejsou zcela totožná. Parametry nárazu i vozidla se mohou v rámci stanovených limitů lišit. Může se jednat např. orozměry, hmotnost a distribuce hmotnosti, světlou výškou, tuhosti odpružení kol nebo například hmotnost a umístění nákladu. Bariéra, která zastaví jednu konfiguraci nákladního vozu, proto nemusí stejně reagovat na jinou.
Výzkum, na kterém se Dávid podílel, využívá parametrický MKP model nákladního vozidla, který umožňuje právě tyto rozdíly systematicky měnit. Jeho základ vznikl ve SVS FEM na základě požadavku Joint Research Centre Evropské komise a byl vytvořen jako obecný, na konkrétní značce nezávislý model vozidel kategorií N2A a N3D pro virtuální testování bezpečnostních bariér.
129 vozidel, 129 různých scénářů
V jedné z analýz nové studie vědci virtuálně otestovali 129 různých konfigurací vozidla. Výsledek dobře ukazuje, proč má smysl sledovat více variant: v 74 % případů bariéra vozidlo zastavila, zatímco ve 26 % simulací došlo k jejímu úplnému překonání. Přitom dle normy všechny z těchto 129 vozidel odpovídaly stejné kategorii.
Citlivostní analýza následně ukázala, které parametry výsledek nárazu ovlivňují nejvíce. Největší význam měla podle studie rychlost vozidla, následovaná jeho světlou výškou a hmotností nákladu. Díky tomu je možné lépe určit, na jaké scénáře se při návrhu bariéry zaměřit, a současně omezit množství parametrů, které je nutné v dalších simulacích detailně zkoumat.
Právě v tom je jeden z hlavních přínosů virtuálního testování: nenahrazuje fyzické zkoušky, ale umožňuje prověřit mnohem širší spektrum situací, než by bylo ekonomicky a prakticky možné pomocí samotných crash testů. Podobný přístup jako doplnění nákladných fyzických testů podporuje také výzkum JRC.
Pro nás je navíc příjemné sledovat, že práce, kterou jsme před rokem ocenili ve studentské soutěži, nezůstala pouze diplomovou prací v univerzitním archivu. Výsledky se posunuly dál do výzkumu a vědecké publikace – a téma se dál rozvíjí.
Celý vědecký článek zde: A numerical study of vehicle security barrier effectiveness and parameter sensitivity using the generic
Máte i vy v hlavě inovativní technický produkt nebo odvážnou vizi a narážíte na limity běžných výpočetních nástrojů?
Nemusíte na to být sami a nemusíte investovat miliony hned na začátku. Inženýrské multifyzikální simulace Ansys jsou díky zvýhodněným startupovým programům dostupné i pro začínající mikropodniky a garážové projekty jako je třeba tento. Podíváme se na Váš projekt a navrhneme optimální simulační nástroje.
