Analisi del comportamento meccanico di cerchi per moto da competizione. = Analysis of the mechanical behavior of rims for racing motorcycles

L’elaborato si propone la definizione di un modello ad elementi finiti per l’analisi del comportamento meccanico di due cerchioni per moto da competizione, uno anteriore ed uno posteriore, realizzati con differenti materiali, magnesio e alluminio rispettivamente. Inoltre, il lavoro svolto prova a realizzare un modello di pneumatico a rigidezze lineari e differenziate nelle varie zone dello stesso, al fine di cogliere al meglio gli aspetti del problema. La determinazione di un modello per i componenti definiti permette la comprensione della distribuzione degli sforzi e delle deformazioni sugli stessi e quindi l’individuazione di punti in cui porre una strumentazione in grado di valutare i carichi agenti sul motociclo durante le condizioni di lavoro. La valutazione della bontà dei modelli realizzati deriva dal confronto tra l’analisi modale ottenuta per via numerica e una prova sperimentale atta a determinare il comportamento vibrazionale libero dei diversi componenti. L’obbiettivo dunque non è quello di progettare un cerchione per moto da competizione che rispetti la norma JASO (Japanese Automotive Standards Organization) che permette l’utilizzo del componente nei principali campionati internazionali né quello di realizzare un modello di pneumatico che rispecchi la realtà. Le geometrie dei cerchioni sono state fornite dall’azienda ‘OZ-Racing’ e i componenti stessi sono attualmente utilizzati nel Campionato Italiano di Velocità, la creazione di un modello di pneumatico nasce dalla necessità di coprire tutti gli aspetti del problema. Il fine è quello di comprendere al meglio gli aspetti legati alla ripartizione di sforzi e deformazioni sul cerchio sottoposto a carichi noti, tramite l’utilizzo di metodi numerici (FEM) e relative validazioni sperimentali degli stessi. La conoscenza del modo attraverso il quale le forze di contatto vengono trasmesse dallo pneumatico al cerchione e da quest’ultimo al motociclo ha un’importanza fondamentale nell’analisi del comportamento del veicolo stesso. Il gruppo cerchione-pneumatico funge quindi da trasduttore tra asfalto e motociclo e porre una strumentazione adeguata sul cerchione fornisce la possibilità di definire l’entità dei carichi percepiti dal pilota.