Study of passive safety in agricultural tractors: FE simulation of rollover

Il presente lavoro, sviluppato in collaborazione con CNH Industrial, ha come scopo lo studio la sicurezza passiva in caso di ribaltamento di trattori agricoli per mezzo di analisi agli elementi finiti esplicite e non lineari. Le morti da ribaltamento sono un problema rilevante: in agricoltura, sono registrate circa 120 morti annualmente, di queste circa 100 sono direttamente correlate con il ribaltamento dei trattori agricoli. Quindi, è importante indagare il quadro legislativo in cui si pongono i trattori agricoli e le relative strutture protettive (ROPS), sia in termini di installazione che di omologazione. La tesi presenta una panoramica situazione attuale, basata su dati statistici, con particolare attenzione alla situazione italiana. Questi dati sono analizzati, concentrandosi sui possibili fattori di rischio e la loro influenza. Si evince come la presenza e l’efficacia delle strutture protettive ha un impatto predominante sulla riduzione delle morti per ribaltamento. Emerge la necessità di un nuovo approccio alla sicurezza passiva nei trattori agricoli. Il centro di questa tesi è, quindi la costruzione di un modello affidabile del trattore New Holland T5. Dai dati incidentologici, si nota come un ribaltamento quasi-statico, sia sul lato che all’indietro, su un piano inclinato sia lo scenario più frequente e, quindi, sia usato come riferimento per i casi di carico analizzati. I risultati di queste simulazioni sono fondamentali per prevedere il comportamento meccanico della cabina, assicurando la presenza di uno spazio vitale sufficiente attorno all’occupante. A questo punto, emerge la necessità di ampliare ulteriormente l’orizzonte, andando più a fondo nello studio di questo fenomeno: un modello semplificato di manichino è posizionato all’interno del trattore, con lo scopo di valutare l’effetto del sistema di ritenuta e possibili criticità che possono verificarsi durante il ribaltamento. In conclusione, la tesi presenta i risultati di questo approccio innovativo, sottolineando possibili miglioramenti per questa specifica cabina, portando ad un aumento della sicurezza passiva in caso di ribaltamento