Modellizzazione numerica del comportamento fluido-strutturale di molle a fluido magnetoreologico per stampaggio di lamiere metalliche

Negli ultimi decenni il settore dello stampaggio della lamiera ha fronteggiato l’incremento di performance in termini di complessità geometrica, elevata accuratezza e produttività. I tradizionali sistemi ausiliari come, per esempio, smorzatori idraulici e molle a gas non sempre garantiscono un controllo di processo efficace ed efficiente; perciò, per superare le limitazioni intrinseche di tali sistemi viene presentato un dispositivo funzionante con la tecnologia dei fluidi magnetoreologici, capace di modulare la forza generata variando la corrente di input del circuito elettromagnetico. La peculiarità dei fluidi magnetoreologici (MR) è la loro capacità di modificare il loro comportamento da fluido newtoniano, con viscosità lineare, a semi-solido con una tensione di snervamento controllabile in millisecondi, se esposti ad un campo magnetico. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è la modellizzazione numerica del comportamento fluido-strutturale di uno smorzatore magnetoreologico monostelo, ad avvolgimenti fissi, funzionante in modalità a flusso, mediante lo svolgimento di simulazioni magnetostatiche, fluidodinamiche e strutturali. L’analisi magnetostatica dell’attuatore ha l’obiettivo di valutare l’entità del campo magnetico, fattore necessario per poter descrivere il comportamento visco-plastico del fluido e poter implementare uno studio CFD. Infine, l’output numerico estrapolato dall’accoppiamento delle simulazioni magnetiche e fluido-dinamiche viene utilizzato come condizione al contorno di input per un’analisi di tensioni e deformazioni a cui è soggetto il sistema durante le condizioni di utilizzo. La validazione del modello numerico proposto è stata raggiunta mediante confronto diretto con l’attività sperimentale svolta sullo stesso dispositivo investigato mediante l’analisi agli elementi finiti in precedenza descritta.