Verifica strutturale di un sistema meccanico simulante l’ergonomia di un veicolo stradale, con relative analisi FEM e progettazione di un sistema a pantografo. = Structural verification of a mechanical system simulating the ergonomics of a road vehicle, with related FEM analysis and design of a pantograph system..

Il lavoro di tesi consiste nello studio e conseguente verifica strutturale di un sistema meccanico pensato per simulare l’ergonomia di un veicolo stradale. L’attenzione si è focalizzata esclusivamente sulla “piattaforma centrale”, chiamata anche “carrello” all’interno dell’azienda ospitante (stesso ente di progettazione e realizzazione del sistema), la quale simula l’ergonomia dettata dai sedili, quindi dai punti H, del piantone sterzo e della pedaliera, sia in funzione di una guida standard che in caso di guida autonoma, grazie alla rotazione del sedile anteriore. Sia la piattaforma, che i componenti da essa contenuti, possono variare la propria posizione tramite l’utilizzo di attuatori elettrici e guide. Individuati i pesi e baricentri, quindi di conseguenza i carichi, dei singoli componenti, sono stati avanzati dei casi di carico, seguiti dalle corrispettive simulazioni FEM, con l’obiettivo di verificare il funzionamento dei sistemi di scorrimento al fronte delle deformazioni subite dall’intera struttura. Le frecce sono state ricavate per mezzo di analisi agli elementi finiti tramite l’utilizzo dei software HYPERMESH® e OPTISTRUCT® di ALTAIR®. La piattaforma, a livello strutturale, è realizzata con i profilati REXROTH® della BOSCH® e con pannelli Honeycomb in alluminio. Per tanto, in entrambi i casi, è necessario discretizzare e simulare componenti meccanici aventi elevate estensioni di estrusione accoppiate a sezioni articolate e a parete sottile. Questo ci ha spinto alla ricerca di sezioni e/o metodi semplici, ma equivalenti, che ci permettessero di avere tempi di discretizzazione e calcolo limitati, con risultati corretti. Infine, lo studio della struttura ha portato alla riprogettazione del sistema a pantografo, pensato per il sollevamento dei sedili in direzione dell’asse z del veicolo. Il nuovo pantografo prevede l’abbandono del sistema elettrico a favore di un piccolo impianto idraulico, di conseguenza è svolto anche un progetto di massima del relativo impianto. La progettazione del pantografo è accompagnata anche da uno studio di beccheggio, con l’intento di misurare la variazione di angolo, e quindi d’altezza, derivata dall’applicazione di un momento sullo stesso.