Un semirimorchio leggero non nasce soltanto dal materiale leggero, ma dall'impiego del materiale nel punto giusto e nella sezione giusta. L'analisi agli elementi finiti (FEA) rende visibile in ambiente virtuale la distribuzione di tensioni e deformazioni sul telaio, permettendo di prendere queste decisioni con il calcolo anziché per tentativi.
Come funziona il processo di ottimizzazione?
- Si definiscono gli scenari di carico: carico statico, frenata, curva, torsione in rampa e urti stradali
- La geometria del telaio viene suddivisa in elementi per ricavare la mappa delle tensioni
- Con l'ottimizzazione topologica e delle sezioni si sottrae materiale alle zone poco sollecitate
- La vita a fatica viene verificata a parte sui dettagli di saldatura critici
- Il modello viene calibrato con misure estensimetriche sul prototipo
L'equilibrio tra alleggerimento e stabilità
Nel ridurre il peso non si possono ignorare i comportamenti di ribaltamento e di rollio del veicolo; in particolare nelle cisterne per carichi liquidi, baricentro e progettazione degli scomparti influenzano direttamente la stabilità al ribaltamento. Gli studi di ottimizzazione dei modelli presenti in letteratura mostrano che alleggerimento strutturale e stabilità di marcia devono essere trattati nello stesso ciclo di calcolo. Risultato: un veicolo più prevedibile e più sicuro con meno materiale.
Fonti
- Yu, D. & Chu, J. (2019). Study on roll-stability model optimization for partially filled tanker trucks. Advances in Mechanical Engineering, 11(4). DOI: 10.1177/1687814019837805