Riassunto analitico
Un’attività progettuale è stata sviluppata in collaborazione con Ducati Motor Holding S.p.A., che ha fornito misurazioni sperimentali, modelli CAD e conoscenze per confrontare diversi metodi di sintesi di vibrazioni con lo scopo di calcolare spettri di carico aventi distribuzione in frequenza e potenza, tali da descrivere gli eventi principali che il componente dovrà sopportare durante il suo ciclo di vita. Le eccitazioni ottenute sono state testate, in questa attività, attraverso un modello significativo e semplificato di sistema di scarico. Gli strumenti utilizzati a questo scopo sono stati MATLAB, per il calcolo e lo sviluppo dei metodi, HyperMesh, Optistructure, e HyperView, per effettuare analisi di risposta in frequenza ed analisi a fatica da segnali random. Questi strumenti hanno permesso l’elaborazione di misurazioni sperimentali in base tempo e la sintesi di spettri in frequenza, attraverso metodi quali l’equivalenza del fatigue damage spectrum, proposto da Lalanne, e lo spettro peak-hold, appropriatamente scalato, che sono stati confrontati attraverso i risultati di tensione RMS e PSD nonchè i risultati di danno a fatica ottenuti dal modello di sistema di scarico agli elementi finiti sviluppato. L’influenza dell’utilizzo di uno shaker, quindi di un’eccitazione applicata ad un solo punto virtuale rispetto a più punti di eccitazione, è stata anche indagata. Infine, l’analisi di sensibilità di alcuni parametri ha permesso di determinare quali fattori influiscano maggiormente sui risultati.
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Abstract
A project activity has been developed in collaboration with Ducati Motor Holding S.p.A., that provided technical data, CAD models and knowledge, to compare different methods of mission synthesis with the aim of computing PSD spectra having significant content in frequency and power, able to describe main events that the component will need to withstand during its life cycle. These excitations have been tested, in this work, using a simplified and significant model of the exhaust system. The tools used are MATLAB, for calculations and development of the methods, HyperMesh, Optistructure, and HyperView, to perform Random vibration analysis and fatigue simulations. These tools permitted the study of experimental signals in time and the synthesis of spectra in frequency, through methods of Fatigue Damage Spectrum equivalence, developed by Lalanne, and the peak-hold Welch’s spectra, appropriately scaled, that have been compared through RMS stress and PSD as well as damage results obtained from the finite element model of exhaust system designed. The influence of laboratory testing through the use of a Shaker, so applying excitations in a single virtual point compared with the multi-point case, has been also investigated. In the end, the sensitivity analysis of some parameters permitted to determine which factors influence more the results.
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