Riassunto analitico
In un contesto di crescente attenzione alle normative ambientali, CNH Industrial si impegna a guidare l’innovazione nel settore dei macchinari agricoli, affrontando la sfida di ridurre l’impatto ecologico e i costi di produzione attraverso soluzioni sostenibili e tecnologicamente avanzate.
Questa tesi descrive l’ottimizzazione topologica e il redesign di un supporto del catalizzatore SCR (Selective Catalytic Reduction) per un trattore agricolo, mirati a migliorare l’efficienza del design e a ridurre la massa complessiva del componente. Utilizzando la suite Altair per l’analisi agli elementi finiti (FEM) e per l’ottimizzazione, e Creo per il redesign, sono stati considerati vincoli di processo, limiti di stress dei materiali e la frequenza del primo modo proprio di vibrazione della struttura. Le strutture ottimizzate sono state validate virtualmente, applicando le condizioni al contorno in accordo con le procedure di test interne di CNH.
Il progetto, svolto presso la sede di CNH Industrial a Modena con il supporto e la collaborazione del personale aziendale, ha portato a una riduzione della massa totale del 23%, pari a circa 29 kg di ghisa. Questo risultato apporta significativi benefici in termini di efficienza del veicolo e riduzione dei costi di produzione. L’esito del progetto sottolinea il ruolo cruciale dell’ingegneria meccanica nell’evoluzione verso una produzione più sostenibile ed efficiente, dimostrando come l’innovazione tecnologica possa essere un potente alleato nella riduzione dell’impatto ecologico.
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Abstract
In a context of increasing attention to environmental regulations, CNH Industrial is committed to leading innovation in the agricultural machinery sector, addressing the challenge of reducing ecological impact and production costs through sustainable and technologically advanced solutions.
This thesis describes the topological optimization and redesign of an SCR (Selective Catalytic Reduction) support for an agricultural tractor, aimed at improving design efficiency and reducing the overall mass of the component. Using the Altair suite for Finite Element Analysis (FEA) and optimization, and Creo for the redesign, process constraints, material stress limits, and the frequency of the first mode of vibration of the structure were considered. The optimized structures were virtually validated by applying boundary conditions in accordance with CNH's internal testing procedures.
The project, carried out at CNH Industrial's facility in Modena with the support and collaboration of the company staff, resulted in a 23% reduction in total mass, equivalent to approximately 29 kg of cast iron. This outcome brings significant benefits in terms of vehicle efficiency and production cost reduction. The project's success highlights the crucial role of mechanical engineering in the evolution towards more sustainable and efficient production, demonstrating that technological innovation can be a powerful ally in reducing ecological impact.
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