Indagini numerico - sperimentali relative all’influenza del telaio sul comportamento NVH della linea di trasmissione di un veicolo commerciale leggero = Numerical - experimental investigations related to the influence of the chassis on the NVH behavior of the transmission line of a light commercial vehicle

Con lo scopo di sviluppare e validare una procedura standardizzata per la progettazione e/o la verifica della linea di trasmissione di un veicolo commerciale leggero, si vuole in questo elaborato valutare l'influenza dei componenti telaio sul comportamento NVH (Noise and Vibration Harshness) della driveline. Allo stato attuale, il modello MTB (MultiBody) aziendale considera la linea di trasmissione vincolata ad un telaio infinitamente rigido in quanto i supporti che sostengono gli alberi e i giunti cardanici sono fissati al Ground, così come anche i tasselli di supporto per motore e cambio; si vuole dunque stimare mediante metodi agli elementi finiti la cedevolezza al vincolo percepita dai supporti della trasmissione e successivamente valutarne l'effetto sul comportamento vibrazionale della driveline. Allo stato attuale la procedura di calcolo consente di effettuare ottimizzazioni dei parametri di progetto come angoli tra i tronchi, fasatura delle forcelle e altezza dei supporti per ridurre le sollecitazioni causate dal comportamento intrinsecamente vibratorio della linea di trasmissione, derivante dalla presenza di giunti cardanici che lavorano disallineati. Il primo passo è stato quello di andare a stimare la rigidezza delle traverse che sostengono i supporti degli alberi di trasmissione mediante analisi agli elementi finiti, per fare ciò si sono utilizzati i moduli GAS e GPS del software CATIA V5 i quali permettono in un ambiente digitale integrato di effettuare analisi non solo su singoli componenti ma su interi assiemi, potendo considerare anche le saldature. Il passo successivo è stato quello di modificare il modello MTB aziendale andando ad introdurre la cedevolezza delle traverse mediante 2 bushings che permettessero di avere come caratteristiche di rigidezza quelle ricavate tramite analisi agli elementi finiti al passo precedente. Siccome il modello aziendale era stato a suo tempo validato tramite dati sperimentali, si è verificato che il nuovo modello fosse congruente con quello vecchio, per fare ciò sono state attribuite rigidezze elevatissime ai bushings simulanti le traverse e si sono confrontati i risultati dei 2 modelli, così facendo si è effettuata una prima validazione del nuovo modello. Per effettuare l'analisi dei dati si è reso necessario lo sviluppo di una procedura semiautomatica che permettesse di estrarre i dati provenienti dalle simulazioni MTB per poterli trattare mediante script Matlab ottimizzati per ogni singola prova, successivamente i dati saranno inseriti in documenti Excel al fine di poterli meglio valutare e confrontare. Le indagini svolte in questa fase hanno evidenziato la presenza di un'influenza sulle forze pulsanti agenti sui supporti non trascurabile: l'introduzione di una cedevolezza percepita dai supporti della linea di trasmissione tende ad innalzare i valori di ampiezza delle forze pulsanti agenti sui supporti stessi, soprattutto nelle manovre in cui sono elevati i valori di coppia transitante sugli alberi, manovre in prima marcia. Le indagini svolte in questa fase hanno altresì evidenziato la trascurabile influenza della cedevolezza delle traverse sui valori di ampiezza delle accelerazioni angolari degli alberi di trasmissione.