86467 - CHASSIS AND BODY DESIGN AND MANUFACTURING

Conoscenze e abilità da conseguire

The outcomes of the course are to provide the advanced knowledge, the methods and the tools useful for the correct design and verification of the chassis components. The students will learn how to tackle the design of a motorbike frame by means of both analytical and numerical FEA tools. A special focus will be put on joining methods suitable for lightweight structures (adhesives, bolts, welds). The design of some key components, such as suspension elements, will be examined in depth. At the end of the course, the students will be able to select the most appropriate structural solutions based on the product mission, taking into account both the performance targets (e.g. stiffness, weight) and the expected failure modes the product must be designed against (e.g. fatigue, wear), in the framework of the requirements set by the relevant International Standards.

Contenuti

INTRODUZIONE

Risoluzione di strutture iperstatiche mediante i metodi delle forze e delle deformazioni. Metodi energetici. Soluzione di telai a nodi fissi e spostabili.

GIUNZIONI FILETTATE

Viti: metodi di dimensionamento e verifica statica ed a fatica. Approcci di calcolo da Eurocodice 3 e VDI 2230. Precarico e coppia di serraggio. Determinazione dei coefficienti d'attrito secondo ISO 16047. Limitazione dei coefficienti d'attrito secondo normativa settore automotive. Dispersione dei dati e sua gestione nell'ambito della progettazione del giunto. Coefficiente di introduzione del carico normale. Carico flessionale. Torsione residua nel gambo. Problematiche di self-loosening e self-relaxation.

SALDATURE

Metodi di dimensionamento e verifica statica ed a fatica. La determinazione dei domini di resistenza. Approccio di calcolo secondo Eurocodice 3 (acciaio) ed Eurocodice 9 (alluminio).

ADESIVI

Metodi di dimensionamento e verifica statica ed a fatica. Giunti a sovrapposizione semplice: teoria di Volkersen, teoria di Goland e Reissner. Giunti cilindrici: calcolo secondo il metodo Loctite. Giunti ibridi interferenza più incollaggio.

LABORATORIO DI ANALISI FEM con software commerciali

Introduzione e risoluzione di problemi lineari statici.
Modellazione numerica di giunzioni bullonate, approcci 1d e 3d.
Modellazione numerica di giunzioni saldate.
Modellazione numerica di giunzioni con adesivi.
Risoluzione di problemi non lineari (grandi spostamenti, materiali non lineari, contatto)

ANALISI SPERIMENTALE DELLE TENSIONI

Estensimetria: materiali, circuiti di misura, sistemi di acquisizione dei dati. Il fattore dell'estensimetro. Estensimetri monodirezionali e rosette estensimetriche. La misura delle tensioni residue mediante il metodo del foro.


SEMINARI e CASI DI STUDIO

Testi/Bibliografia

A. M. Wahl, Mechanical Springs, 2nd Ed. Mc Graw Hill Book Company.

A. Freddi, G. Olmi, L. Cristofolini, Experimental Stress Analysis for Materials and Structures: Stress Analysis Models for Developing Design Methodologies, Springer.

B. J. Mac Donald, Practical Stress Analysis with Finite Elements (2nd Edition), Ed. Glasnevin.

D. G. Pavlou, Essentials of the Finite Element Method: For Mechanical and Structural Engineers, 2015 Ed. Elsevier Academic Press.

S. Timoshenko, J. N. Goodier, Theory of Elasticity, 1951 Ed. McGraw-Hill.

 

Metodi didattici

Il programma del corso viene svolto durante le ore di lezione. Le lezioni sono affiancate da esercitazioni in aula, concepite per guidare gli studenti alla risoluzione di problemi applicativi sulla base delle conoscenze acquisite a lezione.

In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, [https://elearning-sicurezza.unibo.it/] in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

1) Valutazione di un progetto di gruppo. La valutazione positiva del progetto di gruppo costituisce requisito di ammissione all'esame orale.

2) Colloquio orale individuale: inerente agli aspetti del progetto di gruppo e ad aspetti teorici del programma.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, tablet con funzione scrittura, laboratorio informatica.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimiliano De Agostinis