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F.G.:
In Dallara ci sono almeno quattro
dipartimenti coinvolti
nell’organizzazione di un crash test.
L’ufficio tecnico, che disegna le
strutture di crash rispondenti ai limiti
regolamentari in termini di dimensioni
e forma, l’ufficio calcoli strutturali che
effettua i calcoli sulle strutture di crash,
l’ufficio sviluppo compositi che
definisce e sviluppa i migliori processi
produttivi per realizzare queste
strutture, e il reparto montaggio che
normalmente effettua la preparazione
delle strutture per le prove di crash.
Che ruolo ha la simulazione al
computer nello svolgimento dei test?
A.G.:
Sono parecchi anni che in Dallara
svolgiamo analisi su componenti
“passivi” durante i fenomeni di crash,
mi riferisco al telaio che supporta
musetto e coni laterali. Nel tempo
abbiamo sviluppato una robusta
metodologia di calcolo ed identificato
soluzioni ottimizzate per l’analisi e la
definizione della laminazione. Questo
permette di realizzare strutture che non
solo superano i crash test, ma che sono
anche leggere e orientate alla
performance della vettura. Da qualche
anno abbiamo iniziato a concentrarci
sulle simulazioni delle strutture di crash
in composito vere e proprie: è
un’attività di frontiera molto complessa,
perché i fenomeni fisici presenti
durante un crash sono tanti, difficili da
descrivere, dipendono dalla velocità
d’impatto, dalla geometria, dal tipo di
materiali utilizzati. Se poi aggiungiamo
che stiamo parlando di materiali
ortotropi (n.d.r. materiale nel quale
esistono tre direzioni diverse tra loro in
cui il comportamento è diverso) in
strutture multi-materiale si capisce bene
che il problema non è banale.
Per portare avanti al meglio questi studi
abbiamo iniziato a collaborare con
laboratori specializzati; questo
argomento ha poi trovato l’interesse da
parte di Altair, la software house che ci
fornisce il programma di calcolo, con la
quale si è instaurata una proficua
collaborazione.
F.G.:
La simulazione oggi ha un ruolo
fondamentale nello svolgimento di un
test, poiché consente di realizzare
strutture che si comporteranno nella
realtà esattamente come è stato
previsto. Si pensi che su alcune strutture
non molto complesse, la simulazione di
crash è così affidabile che si effettua la
prova di crash direttamente in presenza
dell’omologatore senza aver fatto in
precedenza nessuna prova per verificare
il corretto funzionamento.
La simulazione può aprire scenari
nuovi?
A.G.:
La simulazione apre sempre nuove
frontiere. Per fare un esempio, la
capacità di rappresentare i fenomeni di
crash con materiali compositi apre la
strada, in ambito automotive,
all’impiego di strutture in composito
per le quali al massimo prima si
utilizzava alluminio, mentre in ambito
racing ci si può spingere oltre al
dimensionamento del musetto,
arrivando a studiare l’interazione di due
vetture durante un incidente.
Le prove vengono svolte presso Dallara
o presso laboratori esterni?
F.G.:
Dallara è dotata di un reparto
sperimentazione dove vengono
effettuate tutte le prove statiche sui
telai (schiacciamento dei roll-bar, push-
off per citare i più comuni), oltre ad
alcune prove di crash su componenti
piccoli (piantoni volante, etc…).
Le prove di crash delle strutture di
assorbimento vengono normalmente
effettuate all’esterno, presso laboratori
accreditati e certificati per questo
scopo. Si pensi che per effettuare un
prova di crash frontale serve un
laboratorio lungo almeno 50mt, con
sofisticati sistemi di lancio e di
acquisizione dati, con costi tali da non
giustificare la realizzazione di un
laboratorio interno.
Ci potete raccontare le varie fasi di un
crash test? Da quando vengono stabiliti
i parametri a quando vengono tratte le
conclusioni dopo il test.
F.G.:
Normalmente si parte dal reparto
aerodinamico, che definisce la forma
della struttura di crash, o il volume
all’interno del quale essa deve stare.
Questo viene fatto in stretta
collaborazione con gli specialisti dei
crash-test che definiscono se una data
forma può avere buoni risultati in caso
di crash. Poi l’ufficio tecnico disegna il
pezzo, e le attrezzature necessarie a
realizzarlo. Successivamente viene
effettuata la simulazione di crash test, e
vengono definiti i parametri
fondamentali della struttura (spessore
delle pareti, numero, tipo e
orientamento delle pelli di carbonio, e
cosi via). Vengono quindi definite le
procedure realizzative del pezzo, cosi da
poter produrre il componente.
Al lato pratico, tre giorni prima della
data del crash test si inizia ad allestire il
telaio con tutto il necessario per fare la
prova. Vengono montati il serbatoio
benzina, le cinture di sicurezza, la
batteria, l’estintore, e tutti i componenti
che possono influire sull’esito del crash
test. Si effettuano quindi le prove
statiche interne (più tipicamente prove
di distacco delle strutture per verificare
che queste non si separino dal telaio
durante un incidente), e poi ci si reca
presso il laboratorio accreditato per
l’esecuzione della prova. Appena
terminata la prova, si valutano le curve
di decelerazione per vedere se rientrano
dei limiti imposti dai regolamenti, e si
valuta il comportamento della struttura
tramite il video che è stato registrato: il
crash test dura pochi decimi di secondo,
per valutare come si comporta una
struttura serve un video al rallentatore
che consenta di vedere cosa sia
accaduto istante dopo istante.
“La simulazione apre sempre nuove frontiere. Per fare un esempio,
la capacità di rappresentare i fenomeni di crash con materiali compositi
apre la strada, in ambito automotive, all’impiego di strutture
in composito per le quali al massimo prima si utilizzava alluminio”