Effetti della sensibilità allo strain rate dei materiali sulla previsione del comportamento ad urto di sospensioni per autoveicolo

Il presente lavoro, sviluppato in collaborazione con la Sistemi Sospensioni SpA, è nato dall’esigenza aziendale di ottimizzare la procedura di progettazione dei sistemi sospensioni per autoveicoli, con particolare attenzione all’aspetto concernente i materiali utilizzati. Nella prima parte del lavoro è stato studiato il comportamento della ghisa GH40-30-15 in presenza di elevate velocità di deformazione, allo scopo di valutarne la sensibilità allo strain rate. I dati sperimentali, ottenuti mediante prove ripetute a diverso strain rate, sono stati utilizzati per il calcolo, mediante una analisi di regressione, dei coefficienti caratteristici di due diversi modelli teorici di previsione e sono stati quindi implementati in un codice di calcolo esplicito agli elementi finiti. Successivamente è stato analizzato un tipico problema che riguarda un sistema sospensioni, cioè l’urto longitudinale su un braccio oscillante di una sospensione anteriore Mac Pherson. In aggiunta all’incrudimento dinamico, è stata valutata l’influenza sul risultato finale dovuta al comportamento bimodulare della ghisa nonché l’effetto delle tolleranze di lavorazione. I risultati numerici sono stati confrontati con quelli sperimentali ottenuti mediante una serie di prove dinamiche effettuate sul medesimo componente. I risultati evidenziano l’importanza di una corretta identificazione delle caratteristiche del materiale per una progettazione virtuale coerente con i rilievi sperimentali.