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INTRODUZIONE

Per l’edizione 2019/2020, la competizione MotoStudent vedrà la partecipazione di quasi ottanta team, tra le categorie petrol e electric, provenienti dalle Università e i College di tutto il mondo.

Anche il team “Stretto in Carena” dell’Università degli studi di Messina parteciperà alla competizione grazie al supporto, tra gli altri, del gruppo MSC Software che ha fornito le licenze per l’uso dei propri programmi per lo studio dei sistemi dinamici.

Il Team SIC è stato pensato, creato e costituito subito come una piccola azienda, dove ognuno ha il suo ruolo che va dalla gestione logistica all’amministrazione, fino alla vera e propria parte di progettazione del veicolo. Lo scopo degli studenti che hanno preso parte al progetto SIC è quello di acquisire competenze extra-curriculari, applicandosi nell’utilizzo di strumenti professionali che incrementino le loro capacità. Tra questi strumenti è presente MSC Adams, il programma che permette di studiare i sistemi dinamici, analizzare modelli già esistenti e di ottimizzare la progettazione di quelli futuri.

Modello sospensione anteriore SIC, template realizzato da zero (elementi del template resi visibili).

CASO STUDIO

La competizione MotoStudent chiede ad ogni Università di realizzare un prototipo di motociclo da corsa (pre-moto3 per l’esattezza) che competa con altri realizzati da altri studenti. Lo studio deve essere accompagnato da analisi sulla cinematica e la dinamica che ne attestino la sicurezza in pista e l’effettiva efficacia della progettazione. Per portare a termine questo compito i progettisti di SIC si sono affidati all’uso di un solutore multibody come MSC Adams, sfruttandone le potenzialità di analisi di sistemi complessi. Il primo compito è stato ricostruire un modello esistente in 3D e di caricarlo sul simulatore per verificarne il comportamento cinematico.

Attraverso l’uso del programma si è cercato di ottenere un mezzo sicuro, prestazionale e che potesse essere di semplice realizzazione per contenere i prezzi di produzione.

Modello sospensione Posteriore SIC, adattato da una configurazione preesistente compatibile con il modello SIC (elementi del template resi visibili).

LA SOLUZIONE

Si è, quindi, proceduto attraverso la creazione di vari modelli complessivi e successivamente più dettagliati, che permettessero di scoprire quali fossero le sollecitazioni applicate ai componenti al fine di usarle come input per l’ottimizzazione strutturale effettuata con altri software. Il primo componente studiato è stato il il sistema di sospensione posteriore disegnato su Siemens NX ed importato su Adams View in formato parasolid (.x_t). Si è proceduto con la definizione dei vincoli, delle proprietà inerziali delle parti e, successivamente, si è proceduto all’applicazione di forze statiche e dinamiche. I risultati dei test, analizzati nel postprocessor di Adams, hanno mostrato le funzionalità  della cinematica dell’assieme e l’entità dei carichi. Conclusa questa prima fase, si sono sostituiti i componenti “rigidi” con quelli “flessibili” attraverso l’estensione Flex di Adams. In questo modo, le sono state ricavate le sollecitazioni dei componenti  al fine di ottimizzarne la forma per ridurne il peso a pari resistenza.

Studiati i singoli sottosistemi, si è provveduto alla realizzazione di un assieme complessivo della motoveicolo al fine di comprendere la totalità delle condizioni di carico agenti simulando un singolo giro di pista. Per ottenere questi risultati, si è usata l’estensione Vi-Motorcycle realizzata da MSC in collaborazione con Vi-Grade. Questa interfaccia ottimizza l’estensione Adams Car adattando le proprietà allo studio specifico di mezzi a 2 ruote. Si è proceduto alla realizzazione dei template fondamentali di sistemi più piccoli e li si è trasformati in sottosistemi. Infine, si sono assemblati tra di loro fino ad ottenere il veicolo completo. Questa procedura permette al progettista di intervenire sulla moto cambiando i parametri dei sottosistemi senza dover modificare ogni volta tutto il resto.

Sospensione anteriore montata su banco prova virtuale (pistone e ruota fittizi).

RISULTATI

Le simulazioni ottenute hanno permesso di avere specifici valori per la progettazione di ogni componente. il primo modello ha anche permesso di capire dove  intervenire e cosa modificare per ottenere migliori prestazioni del veicolo. Si procederà adesso a variare i singoli componenti per migliorare le prestazioni complessive nella configurazione finale. Infine quella che avrà ottenuto i migliori risultati diventerà il modello per la realizzazione del nostro prototipo.

Attraverso queste simulazioni si sono ottenuti dei risultati validi senza dover testare le diverse soluzioni in pista. Il tutto si è tradotto in un risparmio di tempo e, cosa ancor più importante, di soldi.

Sospensione posteriore montata su banco prova virtuale (pistone e ruota fittizi).