Ottimizzazione strutturale di un casco motociclistico: analisi della stratifica per il Pista GP RR

Tenendo in considerazione tutte le limitazioni necessarie a garantire i livelli di sicurezza attuali, l’obiettivo del presente lavoro è quello di proporre una nuova stratifica del modello di punta di AGV, il Pista GP RR. Nello specifico, con la presente collaborazione si vuole definire la nuova versione, prevedendo l’utilizzo di materiali innovativi, e soddisfare una richiesta fondamentale dell’azienda, ovvero quella di rendere il processo più efficiente, sia per quanto riguarda la facilità nell’effettuare simulazioni al computer, che per la fornitura della documentazione necessaria alla produzione (esp. plybook). Per studiare possibili nuovi materiali sono stati impiegati dei modelli matematici appositi, implementati in Matlab®, tramite i quali ricavare i parametri meccanici essenziali a descriverne le proprietà; in questo modo, è stato stabilito che il nuovo tessuto da utilizzare dovesse essere lo Zylon®. Successivamente, il lavoro si è dunque spostato in Fibersim®, programma dedicato alla creazione dei nuovi rinforzi, che consente di condurre delle simulazioni di drappabilità in modo da ottimizzare i singoli plies. Tale software si è dimostrato essenziale per soddisfare la richiesta interna, garantendo la generazione del plybook e di altri documenti utili alla produzione. Al contempo però, mediante l’utilizzo di LS-DYNA®, è stato modificato il modello virtuale del casco, arrivando ad avere dei risultati dalle analisi fem molto simili a quelli sperimentali, precedentemente ottenuti in laboratorio. A questo punto, quindi, facendo riferimento a quanto già ricavato, sono state sviluppate tre proposte di stratifica per il Pista, ognuna delle quali sottoposta ad analisi fem con cui simulare gli impatti richiesti dalle normative. Confrontando le curve ottenute con LS-DYNA®, attraverso l’implementazione di un codice Matlab® dedicato, è stato possibile giungere alla scelta di una delle versioni studiate. Oltre ai parametri meccanici, ad influenzare questa scelta hanno contribuito anche altre caratteristiche fisiche, in particolare il peso delle nuove calotte. Pertanto, dopo aver escluso una prima stratifica, sia per il peso che per la meccanica, la scelta della nuova versione si è basata esclusivamente sulla valutazione delle prestazioni meccaniche ottenute, dal momento che le due rimanenti erano caratterizzate dagli stessi identici rinforzi, ma disposti con sequenza diversa. È stato dunque deciso di produrre, in numeri limitati, la calotta che dai modelli si è dimostrata più prestante, così da poter condurre i relativi test in laboratorio per comprenderne il comportamento effettivo. In conclusione, si può quindi affermare di aver raggiunto tutti gli obiettivi che ci si erano prefissati, riuscendo a proporre una nuova versione per il Pista GP RR, migliorando le prestazioni attuali, riducendone però il peso della calotta. Inoltre, con l’aggiunta di Fibersim® all’interno del workflow, è stato possibile ammodernare il processo produttivo, rendendolo più efficiente, soprattutto per quanto riguarda la realizzazione della documentazione necessaria. Quanto ottenuto può dunque essere ritenuto soddisfacente per AGV, sia da un punto di vista progettuale, che per la conoscenza industriale di un nuovo materiale da poter inserire nei prodotti futuri.