Laboratorio progettuale di disegno assistito dal calcolatore - A.A. 2009/2010
Progettazione braccetti sospensione di una Formula SAE
Introduzione
La Formula SAE è una competizione internazionale organizzata dalla SAE (Society of Automotive Engineers); nasce circa 30 anni fa, nel 1981, con lo scopo di dare agli studenti la possibilità di confrontarsi in un evento che risulti quanto più tecnicamente avvincente ed esigente. La manifestazione è oggi diffusa in tutto il mondo, con 9 eventi ufficiali annuali, organizzati direttamente dalla SAE in collaborazione con associazioni nazionali di ingegneri e tecnici dell'automobile.
Foto di gruppo dei team partecipanti alla Formula SAE
L'idea posta alla base della Formula SAE è che un'azienda fittizia (l'università) ingaggi il team affinché realizzi un prototipo di auto da corsa
con determinate caratteristiche tecniche imposte dal Regolamento SAE, rivolto soprattutto a garantire sicurezza: prestazioni limitate e ampio spazio ad innovazioni e soluzioni tecniche adottabili. Ogni team di studenti deve infatti progettare, costruire, testare e promuovere il prototipo, il quale in gara viene valutato
sotto diversi aspetti: performance, design, pubblicizzazione e presentazione del veicolo.
Per quanto riguarda il motore i vincoli più significativi sono sulla cilindrata (610 cc) e sull'obbligo di inserire un restringimento di 20 mm di diametro nel circuito di aspirazione.
Le tipologie di propulsore in genere utilizzate sono di origine motociclistica, senza nessuna prescrizione per quanto riguarda il frazionamento.
La vettura deve prevedere adeguate protezioni per il pilota in caso di urto laterale o ribaltamento e deve essere
inoltre presente un sistema in grado di assorbire energia in caso di urto frontale.
La nostra attività di studio ha avuto come oggetto il gruppo ruota della vettura 2010 del team Dynamis PRC. In particolare i nostri sforzi si sono concentrati sulla progettazione dei braccetti delle sospensioni che saranno adottati sulla monoposto attuale, e sullo studio di una soluzione alternativa per la vettura dell'anno prossimo. La ricerca di una alternativa è stata dettata dalla necessità di ottimizzare la sospensione esistente, che ha evidenziato nel corso dei test e delle gare precedenti rotture per cedimento (seppure saltuarie) ed una rigidezza e un peso migliorabili. Il procedimento da noi adottato si è focalizzato su un'attenta valutazione dei carichi agenti sui modelli, in collaborazione con il team Dynamis, e in contemporanea ad una scelta del materiale adatto a carichi e geometrie. Successivamente ci siamo orientati alla modellazione tramite software CAD dei componenti e all'esecuzione delle analisi statiche necessarie a verificarne gli stati di sforzo mediante analisi FEM.
Render del telaio della vettura 2010 con geometria sospensioni