Riassunto analitico
La crescente dipendenza della società dai sistemi di trasporto, chiaramente visibile nel continuo aumento del numero di veicoli negli ultimi due decenni, ha portato ad una richiesta di standard di sicurezza sempre più restrittivi e, conseguentemente, allo sviluppo di sistemi di assorbimento dell’energia in caso di urto sempre più efficaci.
I puntoni, strutture sottili facenti parte del telaio del veicolo, sono largamente impiegati al fine di garantire tale assorbimento energetico, attuato attraverso un meccanismo di deformazione progressiva (progressive buckling o folding) che permette al contempo di mitigare forze e decelerazioni trasmesse agli occupanti del veicolo.
I puntoni generalmente utilizzati nel settore automotive sono a sezione circolare o quadrata/rettangolare; tuttavia, sebbene i primi siano stati ampiamente sviluppati e le loro prestazioni a schiacciamento pienamente comprese, dei secondi non si è ancora in grado di prevederne, con un margine di errore accettabile, il comportamento.
Il presente elaborato verte dunque su questa categoria di puntoni, quelli a sezione quadrata/rettangolare, e ha il fine ultimo di definire per essi un iter di progettazione completo, dal dimensionamento di massima al refinement conclusivo.
Il tutto per raggiungere una struttura in grado di garantire le massime performance in termini di assorbimento energetico e attenuazione delle accelerazioni trasmesse all’abitacolo.
L’intero percorso è stato sviluppato con un pronunciato ma consapevole ricorso ai software Altair disponibili nel pacchetto Hyperworks ed è strutturato come segue:
•Prima di tutto, per avere una prima idea dei target prestazionali richiesti, sono state analizzate le normative di omologazione a crash attualmente in vigore;
•Successivamente è stato svolto un approfondimento bibliografico della teoria esistente ad oggi per puntoni a sezione circolare e quadrata (manca ancora infatti una valida trattazione teorica per quelli a sezione rettangolare);
•A partire da quest’ultima è stato sviluppato un algoritmo di correlazione teorico-numerica che permettesse, senza ricorrere alle complesse e lunghe analisi agli elementi finiti, di ottenere un primo dimensionamento della struttura;
•Quindi, a conclusione del percorso progettuale, è stata aggiunta una fase di ottimizzazione, che focalizza l’attenzione sugli artifici comunemente utilizzati per migliorare il comportamento a crash del puntone: setti e triggers.
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