Studio numerico e validazione sperimentale di strutture lattice sottoposte ad impatto per la progettazione di crash box = Numerical study and experimental validation of lattice structures subjected to impact for crash box design

Negli ultimi anni l’avvento dell’additive manufacturing ha permesso la realizzazione di geometrie complesse, come le strutture lattice. Esse si sono rivelate molto interessanti dal punto di vista delle proprietà meccaniche, in particolare in termini di energia assorbita specifica. L’oggetto della tesi è la modellazione numerica di prove di compressione quasi-statica e di impatto di strutture lattice in lega d’alluminio AlSi10Mg. A tal fine sono stati realizzati dei modelli FE dei provini tramite il software LS-Dyna, utilizzando elementi beam monodimensionali. Tramite scansioni alla Micro Computed Tomography è stata evidenziata un’elevata presenza di difetti all’interno dei provini, da imputare al processo di fabbricazione additiva, che influiscono notevolmente sulle proprietà di assorbimento delle strutture. La difettosità, definita in termini di numerosità e dimensione del difetto, dei provini in struttura lattice è stata considerata nel modello FE variando opportunamente il diametro delle beam monodimensionali. È stato, quindi, creato uno script MATLAB per l’inserimento dei difetti all’interno del modello, disponendoli di volta in volta in maniera casuale. Ciò ha permesso di ottenere ottimi risultati, con curve numeriche forza-spostamento che replicano correttamente quelle ricavate dai test in laboratorio, sia in campo statico che dinamico. In questo modo è stato possibile validare il modello agli elementi finiti con l’obiettivo di utilizzarlo per la progettazione di una crash box per autoveicoli.