Analisi strutturale e ottimizzazione topologica di una piastra di sterzo di una motocicletta da competizione

L’Università di Padova partecipa alla competizione universitaria “MotoStudent” sviluppando un prototipo di moto con la quale gareggiare ad Aragon nell’autunno 2023. L’obbiettivo della competizione è dare la possibilità agli studenti di poter realizzare una moto da competizione e portare innovazioni nel mondo motociclistico. Nella presente tesi si è utilizzato l’additive manufacturing, una tecnologia in fase evolutiva da qualche decennio che rappresenta il futuro dell’industria perché abbatte tutti i vincoli di produzione sulle forme, consentendo la creazione di geometrie complesse in modo semplice e veloce. In questo lavoro sono state usate delle tecniche di ottimizzazione strutturale, e in particolare topologica, di modelli virtuali tridimensionali. Il software utilizzato è ANSYS in particolare nelle sue estensioni: Workbench, SpaceClaim, Mechanical. L’obbiettivo di questo studio è quello di ottimizzare topologicamente le piastre di sterzo di una motocicletta in modo da renderle funzionali, leggere e realizzabili con la fresa. La fase inziale consiste nella realizzazione di un modello CAD delle due piastre di sterzo rispettando i vincoli geometrici. In seguito, è stata eseguita un’analisi strutturale inserendo i vincoli e i carichi agenti, i risultati di quest’ultima hanno costituito l’input del tool di ottimizzazione topologica, dove si definiscono gli obbiettivi dell’ottimizzazione (riduzione di massa e massimizzazione della rigidezza). Infine, una volta ottenuto in output il pezzo ottimizzato, si eseguono le opportune modifiche per renderlo realizzabile alle macchine utensili e si esegue un’ultima analisi strutturale per verificare l’effettiva durabilità strutturale del componente.