Validazione del software Policontact per il calcolo della risposta forzata di componenti aeronautici in presenza di contatti per attrito

La progettazione di componenti per motori aeronautici, quali rotori e statori di turbina, non è una facile missione a causa della complessità della struttura e della molteplicità dei carichi in gioco. Particolare rilevanza è assunta dalle forzanti dinamiche, che causano fenomeni vibratori e il conseguente danneggiamento per High Cycle Fatigue (HCF). Per minimizzare il rischio di rottura e aumentare la vita a fatica dei componenti, vengono introdotte nel sistema una o più fonti di smorzamento per attrito che riducono l'ampiezza delle vibrazioni. In tale contesto, è molto utile disporre di strumenti in grado di predire velocemente e in maniera accurata la risposta dinamica dei sistemi in questione. Policontact, nato dalla collaborazione tra Politecnico di Torino e GE Avio Aero, è un software per il calcolo della risposta forzata non lineare di componenti rotorici e statorici in presenza di uno o più contatti per attrito. In una fase preliminare di progetto, potrebbe essere una valida alternativa ai codici FEM commerciali, che richiedono elevati tempi di calcolo, e alle prove sperimentali, senz'altro efficaci ma molto dispendiosi. Il principale obiettivo del lavoro di tesi è stato la conduzione di una massiccia attività di validazione. Il lavoro prevedeva un'opportuna preparazione dei modelli tramite Patran - MSC Software. Per garantire la coerenza tra i risultati di Policontact e il FEM, la risposta forzata lineare calcolata dal software è stata confrontata con i risultati delle analisi modali condotte in ambiente Nastran. Infine, è stato operato un confronto numerico-sperimentale per verificare l'affidabilità del codice ed evidenziarne eventuali limiti. Parallelamente a tale lavoro, è stata sviluppata un'interfaccia grafica semplice e intuitiva per agevolare l'approccio al software. L'attività si inserisce all'interno di un progetto più ampio, GREAT 2020 (Green Engine for Air Traffic 2020), volto al raggiungimento degli obiettivi strategici del settore aeronautico elaborati dalla Commissione Europea ed ACARE (Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe). In particolare è richiesta una maggiore efficienza e una drastica riduzione dell'impatto sull'ambiente.