Progettazione e produzione di Sospensioni e Masse non Sospese per una vettura di formula SAE = Design and manufacturing of Suspention and Unsprung masses for a Formula SAE racing car

Questa tesi è la descrizione dettagliata del processo di design e di produzione degli assiemi Masse non Sospese e Sospensioni di una vettura che ha partecipato al campionato di Formula SAE nell’anno 2016/2017. Gli strumenti utilizzati per la progettazione sono stati software CAD e per analisi agli elementi finiti, è stata sviluppata un’attenta analisi della soluzione tecnica precedente e delle soluzioni adottate dai principali competitor. Verranno anche dettagliate le validazioni sperimentali, i test in pista e i risultati ottenuti per ciascuno dei componenti principali. Il montante ruota è realizzato del pieno in Ergal 7075, è il componente più importante delle Masse non Sospese perché deve garantire il corretto funzionamento del gruppo ruota, deve garantire una certa rigidezza strutturale e pertanto deve essere affidabile e sicuro. Tenuto conto di questi requisiti, l’obbiettivo della progettazione è stato quello di ottimizzarne il peso. I componenti principali delle Sospensioni sono i braccetti, i rocker e le barre anti rollio e per tutti gli obbiettivi sono, in ordine: buon comportamento meccanico, affidabilità, flessibilità di assetto della vettura e riduzione delle masse. I braccetti sono realizzati in acciaio 25CrMo4 saldato, il loro design è orientato alla sicurezza e alla rigidezza della soluzione. Si discuterà della possibilità di ottimizzare la scelta dei materiali per garantire la stessa affidabilità con un peso minore. I rocker sono realizzati in fibra di carbonio, è stato studiato nel dettaglio l’incollaggio e una nuova architettura che ne migliorasse il comportamento in esercizio. Inoltre il processo produttivo è stato decisamente semplificato in un’ottica di riduzione dei tempi e dei costi, temi fondamentali per il motorsport. Le barre anti rollio sono in fibra di vetro e permettono una rigidezza variabile con continuità tra i 20 e i 70 N/mm. Questo è stato possibile solo facendo uno studio sperimentale sui materiali.