Dimensionamento e ottimizzazione di strutture in materiale composito nel design preliminare di un UAV = Sizing and optimization of composite material structures in preliminary design for UAV

L’introduzione dei materiali compositi nel settore aeronautico ha permesso di realizzare strutture più leggere e performanti rispetto alle soluzioni classiche interamente in metallo. Il design delle strutture con questi materiali si è arricchito di una notevole complessità legata all’aumento dei parametri ad essi legati, e l’incertezza sul loro comportamento ha portato all’introduzione di un diverso numero di criteri di progetto e requisiti di manifattura da soddisfare. E’ per questi motivi che quanto mai prima d’ora il progetto di una struttura in materiale composito deve essere accompagnato da algoritmi di ottimizzazione, quali i metodi al gradiente e gli algoritmi genetici. La presente tesi tratterà questi argomenti nel dettaglio, investigando le potenzialità dei metodi allo stato dell’arte per l’ottimizzazione strutturale. Una recente strategia di ottimizzazione in tre fasi con metodi al gradiente, mediante i software commerciali Hyperworks e Optistruct, ha dimostrato di essere in grado di affrontare il design di una struttura in materiale composito nel rispetto di una vasta gamma di requisiti di manifattura, al fine di dimensionare una struttura di basso peso, performante e di facile realizzazione. Una volta validata questa strategia di ottimizzazione confrontandola con algoritmi genetici, essa verrà applicata al dimensionamento preliminare di una struttura complessa come quella dell’ala di un UAV.