Attività
di ricerca
L’attività
di ricerca del Gruppo di progettazione e Costruzione di Macchine
è rivolta a problematiche di progettazione meccanica integrata
tra tecniche di modellazione e simulazione analitico/numerica
e misure sperimentali con particolare attenzione alla dinamica
dei sistemi. Risulta difficile distinguere e classificare l’attività
condotta. Si è tentato comunque di individuare i filoni
di ricerca che hanno caratterizzato lo sviluppo delle conoscenze
e delle competenze del gruppo di ricerca. I principali argomenti
di ricerca sono i seguenti: Analisi Dinamica
dei sistemi, Durability,
Progettazione meccanica.
Analisi
Dinamica dei sistemi
L'attività si è sviluppata e si sta sviluppando
perseguendo obiettivi sia di carattere teorico che applicato,
utilizzando tecniche di modellazione e simulazione di tipo analitico
e numerico sempre affiancate da opportune verifiche di tipo sperimentale,
nonchè ideando ed implementando in ambiente di prototipazione
virtuale (FEA e MBS) strumenti di simulazione di tipo innovativo.
A questa tematica appartengono argomenti di ricerca come la
Modellazione MultiCorpo (MBS), la Dinamica
strutturale, il Comfort.
Per ciò che concerne la Modellazione MultiCorpo l’attività
di ricerca di base è focalizzata all’analisi della
modellazione di componenti flessibili all’interno dell’ambiente
di simulazione multicorpo. Tale attività ha come oggetto
la sintesi modale del comportamento di componenti flessibili in
ambiente di simulazione multicorpo. Gli obiettivi principali perseguiti
sono l’ottimizzazione dei criteri di scelta della base modale
con la quale definire il modello modale del componente flessibile
ai fini della corretta ricostruzione del comportamento dinamico
del componente nonché dello stato deformativo e tensionale
in ambiente di simulazione FEA/multibody, lo sviluppo di modelli
teorici innovativi per l’analisi di particolari problematiche
di simulazione connesse all’utilizzo di corpi flessibili
e l’ottimizzazione della gestione del componente flessibile
nel generico ambiente di simulazione proprio del calcolo strutturale
(FEM) e di quello dell’analisi dinamica di sistemi (MBS).
Di natura più applicata ma sempre nell'ambito della dinamica
dei sistemi risulta l'attività di ricerca avente come oggetto
la progettazione e la simulazione virtuale di veicoli mirata al
Comfort. L’attività svolta ha trovato come principale
applicazione l’ ambito ferroviario anche se i risultati
ottenuti hanno una applicabilità del tutto generale. Si
sono affrontate problematiche di valutazione a comfort sia nel
campo classico delle medie ed alte frequenze sia nel campo delle
basse frequenze proprie della sintomatologia di malessere nota
come Cinetosi nella quale si è sviluppato un nuovo modello
di valutazione teorica che fornisce risultati fedeli al comportamento
riscontrato sperimentalmente risultando un notevole passo in avanti
rispetto a quanto la normativa di oggi propone.
Progettazione
meccanica
L’attività in oggetto è rivolta allo studio
ed alla progettazione di sistemi e componenti. Questa attività
sebbene di carattere applicato ed inquadrabile in una attività
di classica progettazione è comunque caratterizzata dall'utilizzo
di metodologie e strumenti di calcolo di tipo innovativo. In quest’ambito
si annoverano interessanti collaborazioni con il mondo industriale.
Durability
L’attività ha come oggetto la valutazione virtuale
dell’affidabilità di un sistema o di un componente
meccanico. Nell’ambito dell’analisi della “vita”
a fatica di organi meccanici sottoposti a sollecitazioni variabili
nel tempo il futuro della ricerca sta nella possibilità
di prevedere la loro durata in sede di progettazione mediante
l’utilizzo della modellazione virtuale (modellazione multicorpo
– MBS, modellazione agli elementi finiti – FEA). L’analisi
del sistema mediante tali modelli numerici risulta inoltre di
notevole importanza per definire e limitare il numero di prove
sperimentali e/o ridurne la durata in sede di verifica del componente.
L’approccio seguito nella ricostruzione dello stato tensionale
è un approccio modale mutuato dall’approccio classico
proprio della modellazione di componenti flessibili nell’ambiente
di modellazione di tipo multicorpo.
L'attività di ricerca si sta attualmente indirizzando verso
lo sviluppo di criteri di identificazione di scenari di prova
sperimentali del componente di tipo accelerato attraverso sintesi
delle storie di carico e correlazione delle misure sintetizzate
mediante approccio RainFlow.
Filone di ricerca particolarmente interessante sul quale si sta
lavorando e nel quale è inquadrato un dottorato di ricerca
è l’analisi a fatica mediante PSD.
