Laboratorio progettuale di disegno assistito dal calcolatore

- Progettazione telaio per bicicletta in materiale plastico -

La principale discriminante tra una buona idea e una non valida è valutare la resistenza e la deformazione subite dal telaio sotto condizioni di carico del tutto simili a quelle reali. Utilizzando l'ausilio del modulo di analisi strutturale offerto dal prodotto Catia,abbiamo valutato sforzi di Von Mises e freccia della deformazione per via numerica,valutando successivamente se i dati ottenuti potessero essere ritenuti sufficienti a soddisfare i vincoli funzionali del nostro telaio.

Abbiamo valutato le condizioni di carico in cui il telaio sarebbe andato a lavorare;dall'analisi abbiamo quindi ottenuto i seguenti carichi e vincoli da applicare:

- 3 vincoli,due sugli attacchi ruota posteriori e uno sul canotto di sterzo,in grado di bloccare la traslazione lungo i tre assi ma non la rotazione.

- 3 carichi:uno concentrato sulla sella pari a 400N , uno concentrato sul canotto di sterzo pari a 600N lungo la verticale e 400N lungo l'orizzontale parallela alla culla anteriore e uno pari a 1300N lungo la verticale applicato sul mozzo per i pedali.

- 1 momento flettente di trasporto pari a 85Nm che tenga in considerazione la spinta del ciclista sui pedali.

Inserendo carichi e vincoli, per il primo telaio abbiamo ottenuto i seguenti risultati:

- Sforzi di Von Mises

Von Mises

Il valore massimo (6,63 MPa) viene a trovarsi in prossimità dell'attacco dei braccetti posteriori inferiori.

- Freccia deformazione

Freccia

Il valore massimo (1,55 mm) viene a trovarsi sempre in prossimità dei braccetti posteriori inferiori

Per il secondo telaio invece sono stati ottenuti i seguenti valori:

- Sforzi di Von Mises

Von Mises

Il valore massimo (7,68 MPa) viene a trovarsi in prossimità dell'attacco del piantone di sterzo.

- Freccia deformazione:

Freccia deformazione

Il valore massimo della freccia è pari a 1,78 mm ed è situato nella zona del mozzo per i pedali.

A questo punto bisogna solo valutare quanto questi dati siano accettabili per i nostri limiti funzionali;poichè il target di utilizzo per questo mezzo è quello cittadino,risulta inutile la ricerca della rigidezza ad ogni costo; questo porta quindi ad accettare i valori calcolati per via numerica considerandoli nei limiti da noi imposti per ritenere utilizzabile il prodotto.

 

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