Riassunto analitico
Scopo di questa tesi è stato l’alleggerimento principalmente del telaio di una vettura sportiva, il modello Huracàn LP 610-4 di Lamborghini, con particolare attenzione anche al processo di produzione, limitazione dei costi e semplificazione dell’assemblaggio in linea. A corredo iniziale vengono inoltre mostrati i vantaggi in termini matematici dell’alleggerimento di una vettura, con particolare attenzione alla riduzioni dei consumi ed all’aumento delle prestazioni dinamiche in generale.
Dopo aver considerato due metodolgie di riduzione della massa già note, il metodo di Ashby per la scelta del materiale e l’ottimizzazione topologica strutturale per la definizione della geometria, evidenziandone alcuni limiti applicativi per i casi pratici affrontati, si è cercato di stabilire una metodologia generale per aiutare il progettista ad affrontare i singoli casi, fornendo uno schema teorico a corredo dei risultati pratici. Questa metodologia permette di individuare facilmente le aree di possibile intervento tramite criteri quali la ridondanza di componenti che adempiono ad una singola funzione, la ripetizione di fissaggi dei componenti, la condivisione di componenti con altri progetti del Gruppo ma progettati per sollecitazioni superiori, le limitazioni ereditate da fasi precedenti della progettazione.
A fianco della redazione di questi principi per affrontare il problema dell’alleggerimento e della semplificazione dei componenti, sono stati affrontati vari casi pratici, di cui cinque verranno riportati in questa tesi come sintesi e per motivi di riservatezza aziendale. Questi cinque casi hanno portato nel complesso alla riduzione del peso della vettura dello 0.35% rispetto al suo peso a secco, con la rimozione di 28 normali di fissaggio, migliorando il montaggio del complesso vettura pur nel rispetto delle specifiche tecniche in atto.
Ogni studio è stato affrontato fin da principio con l’ottica di poter essere effettivamente approvato dalle aree decisionali, tecniche e finanziarie, e quindi introdotto in produzione. A seguito dell’approvazione preliminare sono stati prodotti prototipi per la fattibilità di realizzazione, i quali sono stati quindi installati in vettura per validarne anche l’assemblaggio a bordo e le prestazioni con test dinamici su strada e su pista. Questa fase è servita soprattutto per validare anche il modello matematico con cui si simulava il componente nelle analisi FEM, in quando molto spesso i carichi in gioco potevano essere solamente stimati a priori.
Malgrado l’approvazione definitiva sia ancora in corso di validazione per alcuni degli studi proposti, si tratta di soluzioni plausibili sia dal punto di vista tecnico che economico, le quali possono essere inserite come pacchetto in un prossimo aggiornamento del modello. Il limite delle proposte risiede nell’aver dovuto rispettare volumetrie e necessità specifiche di tutte le altre componenti al momento già installate in vettura e non modificabili per motivi principalmente di costo. Per semplificare e velocizzare il lavoro non sono state considerate evoluzioni anche delle componenti limitrofi. Allo stesso tempo si è dovuta mitigare la portata dei risultati per contenerne i costi e non minarne l’approvazione per l’introduzione in produzione. Spesso inoltre per ottenere risultati migliori si sarebbe dovuto procedere ad una modifica più estesa e radicale delle componenti coinvolte, dimostrando come l’ottimizzazione debba partire sin dalle fasi iniziali di progetto ed essere concertata tra tutte le aree coinvolte nel progetto.
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