Riassunto analitico
Il sempre più largo impiego di software FEM in ambito automotive ha portato ad una riduzione dei tempi e dei costi necessari alla progettazione di un veicolo. Affinché questo approccio porti dei reali benefici, è necessario però che le simulazioni e i modelli siano il più possibile affidabili e predittivi. Scopo del seguente elaborato è stato proprio quello di migliorare la predittività dei modelli nelle simulazioni di prove omologative di urto interno testa, in un veicolo sportivo ad alte prestazioni. In particolare, oggetti di studio del presente lavoro di tesi, sono stati due materiali utilizzati nelle componenti interne della vettura. Nello specifico, il primo è un sandwich multistrato composto da schiuma polimerica e da composito in fibra di vetro. Il secondo invece è un composito costituito da fibra naturali e matrice propilenica. Per raggiungere lo scopo, inizialmente, è stata condotta una campagna sperimentale sui materiali al fine di caratterizzarne il comportamento meccanico eseguendo test che replicassero le principali modalità di lavoro nei componenti reali. La seconda fase dell’attività ha riguardato la successiva correlazione numerico-sperimentale dei materiali simulando le prove sperimentali con il metodo agli elementi finiti. Al fine di replicarne il comportamento meccanico, sono state definite nuove leggi materiale. Nell’ultima parte dell’attività si è passati alle simulazioni di impatto testa per valutarne le nuove prestazioni.
|
Abstract
The increasing use of FEM software in the automotive field has led to a reduction in time and costs necessary for vehicle design. In order to provide real benefits with this approach, it is necessary that the simulations and models are as reliable and predictive as possible.
The purpose of the following work is precisely to improve the predictivity of models in type-approval internal head dummy impact tests, in a high-performance sports vehicle. In particular, two materials constituting some of the interior components of the car are the object of studies of this work. Specifically, the former is a multilayer sandwich composed of polymeric foam and fibreglass composite. The latter is a composite consisting of natural fibres and propylene matrix.
To achieve the aim, initially, an experimental campaign was carried out, in order to characterize the mechanical behaviour of the materials. Tests replicated the main working modes in the real components. The second phase of the activity involved the subsequent numerical-experimental correlation of the materials by simulating experimental tests with finite elements method. New material cards were defined to replicate the mechanical behaviour of the materials. In the last part of the activity, head dummy impacts were simulated to evaluate the new performances.
|