Analisi strutturale di un telaio da mountain bike in materiale composito = Structural analysis of a mountain bike frame made of composite material

In questa tesi si effettua l’analisi statica lineare di un moderno telaio da mountain bike realizzato in materiale composito, nello specifico in fibra di carbonio, attraverso il metodo degli elementi finiti. L’obiettivo è quello di valutare lo stato di sollecitazione e deformazione a cui è sottoposto il telaio, ed evidenziare i vantaggi dell’uso del composito in carbonio rispetto ad un altro materiale tipicamente impiegato nella costruzione dei telai ciclistici, l’acciaio. Il Capitolo 1 è dedicato ad una breve introduzione al lavoro svolto, con cenni sull’evoluzione dei materiali impiegati in ambito ciclistico. Nel Capitolo 2 si descrivono le proprietà generiche degli acciai e dei materiali compositi, e si definiscono le caratteristiche specifiche dell’acciaio e del composito in fibra di carbonio e resina epossidica impiegati nell’analisi. Nel Capitolo 3, si descrivono le caratteristiche geometriche di un telaio da mountain bike, e degli elementi strutturali che lo compongono. Inoltre, si analizza la tipologia di carico applicato al telaio. Nel Capitolo 4, si realizza il modello geometrico tridimensionale del telaio mediante superfici. Nel Capitolo 5, dopo un’introduzione al metodo degli elementi finiti e ai principi sui quali si basa, si esegue la modellazione FEM del telaio, importando il modello geometrico nel software di pre-processo. Nel Capitolo 6, si procede con l’analisi statica attraverso il software solutore, esaminandone i risultati in termini di tensioni e deformazioni con il software di post-processo. Infine, il Capitolo 7, è dedicato all’analisi delle differenze tra la soluzione composita e quella metallica, a parità di vincoli e carichi, e alle relative conclusioni.