Ottimizzazione topologica di un forcellone motociclistico da realizzare tramite Additive Manufacturing

Nella seguente tesi verranno illustrate e commentate tutte le attività svolte per la corretta riuscita degli obiettivi che ci siamo preposti nel Dipartimento di Ingegneria Industriale e scienze matematiche presso l’Università Politecnica delle Marche. L’obiettivo, come citato nel titolo, riguarda l’ottimizzazione topologica di un forcellone motociclistico, riducendone il peso e aumentandone la rigidità rispetto ad un forcellone già installato e funzionante nella moto, che chiameremo “originale”. Il confronto verrà fatto attraverso 2 materiali: l’alluminio, che è il medesimo materiale che compone il forcellone originale, e il carbon PA, un materiale di ultima generazione utilizzato nell’Additive Manufacturing, in particolare, nella tecnica FDM. La tesi si dividerà principalmente in 3 parti: -La prima parte, dove si parlerà dell’Additive Manufacturing facendo riferimento alla stampa 3D; successivamente si parlerà del carbon PA nello specifico, descrivendo le sue proprietà, i vantaggi e gli svantaggi. Come ultima cosa verranno illustrati i calcoli che sono stati eseguiti, partendo dalla potenza del motore fino a quantificare le forze agenti sui forcelloni, dividendoli in 2 casi: moto dritta e moto piegata con angolo di 45°. -La seconda parte, che è il vero e proprio “core” dell’analisi agli elementi finiti, dove si simuleranno sia le forcelle originali per avere dati di partenza da confrontare, sia i provini creati tramite disegno 3D ottimizzati dal calcolatore ANSYS Workbench. Verranno illustrate 4 tipi di simulazioni con 4 diversi tipi di input immessi nel software e scegliendo il caso più conveniente che soddisfi maggiormente l’obiettivo finale. -La terza parte, cioè l’ultima, comprenderà la ricostruzione della miglior forcella ottimizzata dal calcolatore, la simulazione di essa, ed infine il confronto e i commenti rispetto ai dati delle forcelle originali, valutandone il lavoro svolto.