Riassunto analitico
Il seguente elaborato di tesi tratta la costruzione e la validazione del modello dinamico a 14 gradi di libertà del veicolo M22L che partecipa alle competizioni di Formula SAE. Gli argomenti trattati comprendono una panoramica dei sottosistemi che compongono il veicolo stesso e la loro modellazione con il software VI-grade. Vengono inoltre brevemente presentati i sensori montati sul prototipo, utili alla raccolta dei dati durante i test sperimentali del prototipo.
Le manovre scelte per la validazione del modello sono state eseguite in pista e successivamente riprodotte all’interno del software VI-grade. Le telemetrie vengono memorizzate, analizzate e confrontate con gli output del software di simulazione. I segnali presi in considerazione sono quelli fondamentali per la caratterizzazione del comportamento dinamico della vettura rispetto ad una specifica manovra.
Il matching tra i risultati viene ottenuto attraverso una validazione su due livelli, statica e dinamica. La validazione statica è basata sulla verifica geometrica del veicolo focalizzandosi sui parametri inerenti alle masse sospese e non sospese. Per quanto riguarda la validazione dinamica, si è disaccoppiato lo studio di manovre di moto rettilineo e di moto curvo.
Le principali inesattezze durante questa prima fasa di validazione sono dovute al modello gomma attualmente a disposizione del team. Quando si studia la dinamica del veicolo, è necessaria una conoscenza accurata delle forze che si generano all’interfaccia tra strada e pneumatico. Queste dipendono sia dalle proprietà del battistrada che da quelle della superficie. Le relazioni che esistono tra il carico verticale e le forze longitudinali e laterali sono fortemente non lineari e largamente influenzate dallo slip relativo. Attualmente lo strumento migliore in grado di descrivere questo fenomeno con buoni risultati è la Magic Formula sviluppata da Pacejka. L’obiettivo di questa tesi è quello di validare il comportamento del modello dinamico di VI-grade mediante la creazione di uno strumento in grado di correggere i fattori di scala dell’attuale modello gomma, tramite il confronto dei risultati di simulazioni e telemetrie.
Infine, si procede ad una analisi critica dei problemi riscontarti seguita da possibili sviluppi utili al miglioramento della correlazione dinamica tra il modello virtuale e il prototipo reale.
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