Analisi delle sollecitazioni dinamiche negli imballi durante il trasporto mediante misure accelerometriche

This thesis aims to analyze the dynamic stresses transmitted to a packaged cooktop during handling and transport tests through the use of accelerometer measurements. The study is intended to evaluate the behavior of the packaging and its ability to attenuate vibrations coming from the external environment. The experimental tests were carried out using a low-cost distributed acquisition sy stem, consisting of triaxial accelerometer sensors positioned at different points of the product–packaging system, including the cooktop, the internal supports, the bottom of the box, the trolley and the pallet. The acquired data were processed in Matlab by analyzing both the comparison between pairs of sensors, through scatter plots, offset and dispersion with respect to the bisector, and the vertical transmission of vibrations through the mean value, dispersion and transmissibility coefficients along the z-axis. The results show that the vertical component represents the most significant direction in vibration transmission. The packaging shows an ability to attenuate the stresses coming from the trolley or pallet, although its behavior is not uniform on all the analyzed sides and some local amplification phenomena are present. The car transport tests further confirm the possibility of using the system to characterize vibrations under conditions closer to real transport scenarios. Overall, this work shows how a low-cost distributed accelerometer system can provide useful information for evaluating the dynamic behavior of packaging, identifying the most stressed areas and supporting future optimizations aimed at improving product protection during transport.

Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo l’analisi delle sollecitazioni dinamiche trasmesse a un piano cottura imballato durante prove di movimentazione e traspor to, mediante l’impiego di misure accelerometriche. Lo studio è finalizzato a valu tare il comportamento dell’imballaggio e la sua capacità di attenuare le vibrazioni provenienti dall’ambiente esterno. Le prove sperimentali sono state condotte utilizzando un sistema di acquisizione di stribuito a basso costo, costituito da sensori accelerometrici triassiali posizionati in diversi punti del sistema prodotto–imballaggio, tra cui piano cottura, supporti inter ni, fondo dello scatolone, carrello e bancale. I dati acquisiti sono stati elaborati in Matlab, analizzando sia il confronto tra coppie di sensori, tramite scatter plot, off set e dispersione rispetto alla bisettrice, sia la trasmissione verticale delle vibrazioni attraverso la media, la dispersione e i coefficienti di trasmissibilità lungo l’asse z. I risultati ottenuti evidenziano che la componente verticale rappresenta la direzione più significativa nella trasmissione delle vibrazioni. L’imballaggio mostra una capacità di attenuazione delle sollecitazioni provenienti dal carrello o dal bancale, anche se il comportamento non risulta uniforme su tutti i lati analizzati e sono presenti alcune amplificazioni locali. Le prove di trasporto in auto confermano inoltre la possibilità di utilizzare il sistema per caratterizzare le vibrazioni in condizioni più vicine a quelle reali. Nel complesso, il lavoro mostra come un sistema accelerometrico distribuito e a bas so costo possa fornire informazioni utili per valutare il comportamento dinamico di un imballaggio, individuare le zone maggiormente sollecitate e supportare eventuali ottimizzazioni future nella protezione del prodotto durante il trasporto.