Riassunto analitico
La presente tesi è basata sulla progettazione di un rinforzo strutturale tipo rollbar per un prototipo restomod stradale. Lo scopo principale è stato progettare e convalidare per la ditta Danisi Engineering una struttura che fungesse sia da rinforzo strutturale ma con particolare attenzione alle specifiche estetiche imposte dal cliente. Buona integrazione con l’ ossatura ed i rivestimenti interni della vettura, a basso impatto sull’ergonomia e sui campi di visibilità diretta ed indiretta, motivo per il quale è stato affidato al soddisfacimento delle direttive UNECE la convalida principale del progetto mettendone in secondo piano il contributo strutturale vero e proprio. Non ci è stato imposto un target specifico di irrigidimento strutturale ma di produrre la documentazione tecnica necessaria all’ ottenimento dell’omologazione della vettura. Il cliente ha inoltre richiesto di evitare strutture che limitassero l’accesso o rinforzi eccessivamente visibili o ingombranti quali rinforzi ad X, motivo per il quale optare per una struttura canonica omologata FIA risultava essere una scelta chiaramente in conflitto con le richieste del committente.
Tra gli iter omologativi percorribili, come modifica di una vettura esistente o come esemplare unico, quest’ ultima rappresentando il “wrost case” è stato come da buona prassi ingegneristica il riferimento del progetto illustrato nelle pagine che seguono, inducendoci a soddisfare tutti i requisiti e le direttive previste per questa particolare tipologia di prodotto in accordo e collaborazione con l’ente omologativo TÜV.
La D.E. ha previsto inoltre delle prove fisiche da effetturare sul prototipo-1 così da poter deliberare su eventuali variazioni ed evoluzioni del progetto basandosi su dati empirici oggettivi quali la prova flesso-torsionale del telaio pre e post installazione del rinforzo strutturale in previsione del lancio della produzione di una miniserie.
Seppur non espressamente imposto dall’ente omologativo, la struttura è stata virtualmente sottoposta ad una prova di schiacciamento tetto per validarne le sezioni interne dei vari
sotto-elementi. L’analisi FEM in questo caso un calcolo non lineare implicito eseguito attraverso il software Abaqus Simulia ha permesso di validare lo spessore interno dei tubi, mentre la forma esterna ed i punti nodali sono frutto delle richieste e della collaborazione con i partner esterni all'azienda progettisti degli interni e dei rivestimenti esterni della scocca in fibra di carbonio.
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Abstract
The present thesis is based on the design of a rollbar-type structural reinforcement for a road restomod prototype. The main purpose was to design and validate for the company Danisi Engineering a structure that would act both as a structural reinforcement but with particular attention to the aesthetic specifications imposed by the customer. Good integration with the car's frame and interior design, with a low impact on ergonomics and on the fields of direct and indirect visibility, This is why the main validation of the project has been entrusted to the fulfilment of the UNECE regulations, putting the actual structural contribution in the background. We have not been given a specific target for structural stiffening, but rather to produce the technical documentation necessary to obtain the homologation of the car. The client also requested to avoid structures that would restrict access or excessively visible or bulky reinforcements such as X-shaped ones, which is why opting for an FIA-approved canonical structure was a choice that was clearly in conflict with the client's requests. Among the homologation procedures that can be followed, as a modification of an existing car or as a one-off, the latter representing the "wrost case" was, as per good engineering practice, the reference of the project illustrated in the following pages, leading us to meet all the requirements and directives provided for this particular type of product in agreement and collaboration with the TÜV homologation body. The D.E. has also provided for physical tests to be carried out on prototype-1 so as to be able to deliberate on any variations and evolutions of the project based on objective empirical data such as the flexional-torsional test of the frame before and after the installation of the roll cage in the way of the launch of the production of a mini-series.
Although not expressly imposed by the homologation body, the structure has been virtually subjected to a roof crushing test to validate the internal sections of the various
sub-elements. FEM analysis, in this case, is an implicit nonlinear loadcase performed through the software Abaqus Simulia It made it possible to establish which components were to be implemented the internal thickness and which could be left unchanged, always keeping in mind however, that the weight factor cannot be overlooked in a sports car, and therefore always having to find the best compromise between performance, weight, customer expectations and last but not least the related production costs.
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