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Il lavoro è iniziato con una valutazione critica delle architetture adottate

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Academic year: 2021

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Sommario

L'obiettivo di questa tesi consiste nel determinare una configurazione per una macchina di prova di tipo drop weight per effettuare test da impat- to su provini di materiale composito in conformità alla normativa ASTM D 7136. La macchina deve offrire la possibilità di eseguire prove sia su piastre di piccole dimensioni, come richiesto dalla normativa di cui sopra, sia su pannelli di larghezza massima dell'ordine del metro, cambiando i disposi- tivi di supporto e di fissaggio dell'articolo di prova.

Durante l'urto la macchina deve registrare, mediante una cella di carico, la forza di reazione del provino sul percussore e la velocità di quest'ultimo nell'istante di inizio impatto. Calcolando anche lo spostamento dell'impat- tatore durante l'urto con un'integrazione numerica dei valori di forza misu- rati, è possibile determinare la quota di energia assorbita dal provino.

La macchina deve evitare, mediante un opportuno meccanismo, rimbal- zi multipli. Deve essere presente anche un dispositivo per misurare la velo- cità dell'impattatore all'inizio dell'urto, la cui conoscenza è necessaria per calcolare lo spostamento del carrello durante l'impatto.

Il lavoro è iniziato con una valutazione critica delle architetture adottate

su alcune macchine disponibili sul mercato. Identificati i requisiti presta-

zionali, integrandoli con i requisiti minimi della normativa e con le esigen-

ze dell'utilizzatore è stata fatta una sintesi nella specifica tecnica. Per le

principali parti della macchina sono state proposte e confrontate, mediante

calcoli di prima approssimazione, alcune soluzioni architetturali. Sono state

quindi scelte quelle più adeguate per la macchina oggetto del lavoro. In

questa fase è stata fatta una selezione da catalogo dei componenti meccanici

e delle apparecchiature elettroniche necessarie. Questa parte del lavoro è

stata completata con una stima della massa e del costo complessivo della

macchina. Nella parte finale della tesi è stato affrontato il progetto di detta-

glio dell'impattatore leggero completo delle necessarie punte, con particola-

(2)

re attenzione ai requisiti richiesti affinché le prove siano conformi alla nor-

mativa ASTM D 7136. In particolare è stato fatto uno studio parametrico (in

funzione dell'altezza di caduta, della massa di caduta e dell'altezza verticale

del carrello porta punta), grazie a un codice scritto in ambiente Matlab

®

, per

ottenere una stima di prima approssimazione della risultante delle forze di

attrito nel meccanismo di guida del carrello. Per la punta più lunga è stata

eseguita un'analisi modale con il codice di calcolo Nastran

®

per verificare il

soddisfacimento dei vincoli dinamici richiesti dalla normativa precedente-

mente menzionata.

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