Riassunto analitico
L'obiettivo di questa tesi è lo sviluppo di una metodologia di calcolo per la previsione della vita a fatica termica di un impianto di scarico per motociclette ad elevate prestazioni.
Il metodo è stato sviluppato sull'impianto di scarico che equipaggia la Ducati Panigale V4 ma la sua applicabilità è estendibile, con le opportune modifiche, a qualsiasi impianto di scarico.
Esso prevede un'analisi termica preliminare agli elementi finiti di tipo Steady State Heat Transfer utilizzando, come dato in input, una mappa di temperature e coefficienti di scambio termico convettivo (HTC) dei gas all’interno dell’impianto a 13000 giri/min, con l'obiettivo di ricavare le temperature nodali a regime.
Successivamente si esegue un calcolo termostrutturale di tipo Non Linear Static in cui si generano rampe di riscaldamento e raffreddamento facendo variare la temperatura da quella ambiente a quella di regime, derivante dal caso termico, in maniera ciclica con il sistema vincolato.
La non linearità dell’analisi risiede nel tratto plastico della curva stress-strain, modellata utilizzando la relazione di Ramberg-Osgood. Inoltre si è prevista la variazione delle proprietà dei materiali in funzione della temperatura .
Tale metodologia permette di individuare a calcolo eventuali plasticizzazioni locali e prevedere, analizzando i cicli di isteresi dei punti maggiormente sollecitati, se l’energia immagazzinata dal materiale, in seguito ai carichi termici affaticati applicati, può provocare rotture.
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