Numerical design and experimental validation of a crash box with internal lattice structures

All’interno della tesi verrà analizzato, sperimentalmente e con simulazioni agli elementi finiti, il comportamento a compressione di strutture reticolari utilizzate per l'assorbimento di energia in seguito ad impatto, con l’obiettivo di progettare una crash box prodotta per fabbricazione additiva. In particolare, l’analisi di un doppio piano fattoriale completo ha portato alla definizione dei principali fattori di influenza in questa applicazione. La cella elementare iniziale utilizzata per definire i piani fattoriali completi è stata definita in una precedente tesi, in cui l'obiettivo principale era quello di selezionare la cella unitaria più appropriata per l'assorbimento di energia. Il materiale utilizzato in questo studio è il Carbon Nylon, stampato attraverso la tecnologia di produzione additiva FFF (Fused Filament Fabrication), poichè ha evidenziato caratteristiche interessanti per questa applicazione e per la limitazione del peso di componenti (“lightweight design”). La valutazione delle proprietà delle diverse strutture, prese in considerazione nei piani fattoriali, viene effettuata attraverso test di compressione utili a valutare la capacità di assorbimento di energia (EA), l'assorbimento specifico di energia (SEA) e la caratteristica della forza in funzione dello spostamento. Quindi, utilizzando questo approccio sperimentale è possibile definire diverse versioni del AM crash box e confrontarne le prestazioni con le prestazioni una crash box progettata per la Toyota Yaris, in modo da avere un confronto con una struttura reale per applicazioni automotive.