Raccolta casi Working Model, visualNastran &SimWise - La bicicletta studiata con il visualNastran 4D


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Paolo Lista, Lista Studio srl®
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LA BICICLETTA SPORTIVA
CARATTERISTICHE GEOMETRICHE ED INERZIALI
SIMULAZIONE DINAMICA E FEM CON VISUALNASTRAN 4D

Il prof. Gabriele Virzì Mariotti dell'Università di Palermo, assieme agli ingg. Sergio Battaglia e Ivan Damiani, è autore di un interessante testo edito da Aracne Editrice di Roma nell'ottobre 2006 (ISBN 88-548-0801-6).



Copertina del testo
ordinabile presso la
Aracne Editrice srl

Dopo una breve analisi storica, in questo volume riportata la descrizione funzionale di tutti gli organi che compongono una bicicletta, soffermandosi su soluzioni innovative senza trascurare l'influenza della biomeccanica.



Fig. 20.1: Modello elementare della bicicletta in visualNastran 4D.

Seguono la trattazione teorica essenziale delle forze agenti su una bicicletta in movimento e un'accurata analisi delle sollecitazioni dinamiche che si destano nel telaio a seguito di alcuni eventi particolari, quali superamento di un gradino, caduta, urto con un ostacolo.
Le necessarie simulazioni sono state eseguite per mezzo di un simulatore dinamico agli elementi finiti, il visualNastran 4D, e sono state ripetute tenendo conto delle caratteristiche dei tre materiali selezionati per il telaio (Beralcast 363, Alluminio 7005 e Titanio 3Al2,5V).



Fig. 21.12 - Deformata del telaio in Alluminio 7005 amplificata 250 volte
nel superamento del gradino con la ruota anteriore.

I risultati costituiscono parte originale di questo volume, che si rivela pertanto utilissimo per i costruttori di biciclette sportive. Chiudono il testo alcune nozioni sulle lavorazioni e le saldature.



Fig. 21.18 - Due immagini ingrandite della zona interessata dal picco di tensione
nel superamento del gradino con la ruota anteriore, telaio in Titanio 3A1 - 2,5V.

Sergio Battaglia, laureando in Ingegneria meccanica presso l'Università di Palermo, si occupa dell'effetto della dispersione della birifrangenza nella fotoelasticità digitale in luce bianca. Si interessa di analisi sperimentale delle tensioni e metodi numerici agli elementi finiti (FEM).



Fig. 21.35 - Deformata del telaio in alluminio 7005 amplificata 250 volte (caduta sulla pista).

Ivan Damiani ha completato gli studi in Ingegneria meccanica a Palermo, dove si laureato con una tesi sul progetto di una macchina prova materiali a fatica, a flessione piana per provini in composito. Si interessa di materiali compositi e tecniche di simulazione numerica.



Fig. 21.53 - Immagine ingrandita della zona
interessata dal picco di tensione conseguente
all'impatto della ruota posteriore con il
cartellone pubblicitario, telaio in alluminio 7005.

Gabriele Virzì Mariotti è professore incaricato di Costruzioni Automobilistiche presso l'Università della Calabria (Dipartimento di Meccanica) dal 1978, ricercatore confermato dal 1982 e professore associato di Tecnica delle costruzioni meccaniche presso l'Università di Palermo, Dipartimento di Meccanica, dal 1992. I suoi particolari interessi di ricerca sono: i metodi numerici (FEM, BEM) per l'analisi delle tensioni e la trasmissione del calore; l'analisi teorica, sperimentale e la simulazione numerica di componenti meccanici come freni a disco e altro; la previsione delle prestazioni di un veicolo su strada e la determinazione delle azioni resistenti; l'ottimizzazione di forma di scafi e componenti navali; la caratterizzazione sperimentale e l'analisi numerica del comportamento di materiali metallici e compositi sotto fatica e frattura.



Fig. 21.58: Deformata del telaio in Titanio 3Al-2,5V (amplificata 250 volte)
a seguito dell'impatto della ruota anteriore con il cartellone pubblicitario.



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