Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi si focalizza sulla progettazione di un banco prova DRS per una vettura di Formula 1. L'obiettivo è realizzare un’attrezzatura capace di simulare, in termini di direzione ed intensità, i carichi aerodinamici che agiscono sul flap dell'ala posteriore, sia nella condizione DRS OFF (flap chiuso) sia nella condizione DRS ON (flap aperto). Per un team di F1, avere un banco prova con queste specifiche offre l'opportunità di studiare le deformazioni alle quali l'ala posteriore è sottoposta attraverso prove di laboratorio, prevenendo così fenomeni indesiderati come improvvisi guasti in pista. Inoltre, permette, allo stesso tempo, di studiare il funzionamento del sistema DRS.
La progettazione del banco prova DRS è stata sviluppata nel corso del lavoro seguendo un approccio sistematico, attuando le seguenti fasi: product proposal and task clarification, conceptual design, ed embodiment design. Il software utilizzato durante la progettazione è CATIA V5.
Nella prima fase del progetto, l'attenzione si è concentrata sull'individuazione dell'obiettivo principale del banco prova con la creazione di una lista di requisiti tecnici, ciascuno con un valore d'importanza in accordo con la funzione del banco prova.
Nella seconda fase, l'obiettivo è stato definire le direzioni ed intensità dei carichi aerodinamici per avere una visione d'insieme delle forze in gioco. Questa fase è stata effettuata in collaborazione con il gruppo di ingegneri degli stress per definire il centro di pressione sul flap dell'ala posteriore e l'intensità delle componenti del carico aerodinamico. Successivamente, sono stati sviluppati diversi concept in grado di soddisfare i requisiti tecnici precedentemente definiti. Dal punto di vista progettuale, questa è stata la fase divergente del progetto in cui è stata creata un'astrazione del problema. Nella parte finale è stato selezionato un concept che potesse soddisfare al meglio tutti i requisiti necessari ed è stato implementato nella fase successiva di embodiment design.
Infine, nella terza e ultima fase, è stata effettuata una progettazione dettagliata dei componenti del banco prova DRS. Tramite uno studio approfondito è stata determinata la migliore tecnologia per l'applicazione delle forze richieste sul flap considerando non solo la loro intensità ma anche i tempi di applicazione che dovrebbero essere comparabili a quelli del sistema di attivazione DRS. Durante questa fase, la geometria finale dei componenti del banco di prova è stata definita per garantire un corretto accoppiamento tra loro e un assemblaggio complessivo che garantisca una corretta funzionalità.
L'esito di questa fase è stato ottenuto anche grazie alla collaborazione con l’ufficio calcoli, che ha fornito le modifiche necessarie al banco prova per ottenere i risultati desiderati. Pertanto, questo studio evidenzia anche l'importanza della cooperazione tra l’ufficio tecnico e l’ufficio calcoli per garantire il successo del prodotto.
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Abstract
This thesis work focuses on the design of a DRS test bench for a Formula 1 car. The goal is to create a rig capable of simulating the aerodynamic loads, acting on the rear wing flap, in terms of direction and intensity, both in the DRS OFF condition (closed flap) and the DRS ON condition (open flap). For a F1 team, having a test bench with these specifications provides the opportunity to study the deformations to which the rear wing is subjected through laboratory tests, thus preventing undesirable phenomenon such as sudden failures on track. Moreover, it allows to test the functioning of the DRS system at the same time.
The design of the DRS test bench was developed throughout the work following a systematic approach, through the implementation of the following phases: product proposal and task clarification, conceptual design, and embodiment design. The software used during the design is CATIA V5.
In the first part of the project, the main objective of the test bench was identified and this led
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