Simulazione in real-time della dinamica di un veicolo per la competizione Virtual Formula 2010

5 Introduzione Il presente lavoro ha avuto come finalità la creazione di un modello virtuale e la messa a punto di una vettura da competizione, tramite l’utilizzo di un codice di simulazione Real Time per lo studio della dinamica dei veicoli stradali. L’attività svolta ha consentito la partecipazione del Sicily Team Motorsport alla competizione “Virtual Formula 2010”. Il Sicily Team Motorsport, nato nel 2005, è il team degli studenti dell’Università di Catania che partecipa alle competizioni internazionali Formula Student® e Formula SAE Italy®, progettando, costruendo e portando in gara su pista una monoposto a ruote scoperte realizzata seguendo le specifiche regolamentari emanate dalla SAE (Society of Automotive Engineers). La competizione “Virtual Formula” viene promossa dalla VI-Grade, un’azienda internazionale che produce software di simulazione della dinamica dei veicoli, ed in particolar modo un codice Real Time specifico per la simulazione della dinamica degli autoveicoli su strada o pista. Oggi l’utilizzo dei software di simulazione per la progettazione meccanica è di fondamentale importanza perché permette di ottenere risultati, in tempo reale e altamente affidabili, con una notevole riduzione dei costi di produzione e con la possibilità di creare in poco tempo dei prodotti di miglior design. Tutti i maggiori produttori di automobili utilizzano questi software per la delibera in virtuale delle nuove vetture prima di affrontare la fase di prototipazione e test su strada. La competizione Virtual Formula offre, pertanto, agli studenti la possibilità di avvicinarsi al mondo della simulazione e quindi al mondo lavorativo, acquisendo specifiche competenze tecnico-scientifiche nell’utilizzo di codici di calcolo professionali che vengono effettivamente utilizzati sia nel campo delle competizioni automobilistiche sia nella produzione di serie. Nel presente lavoro di tesi viene descritta la realizzazione di un veicolo virtuale per disputare la competizione “Virtual Formula 2010”. Dapprima è stato necessario uno studio del regolamento, per definire quali erano le regolazioni consentite e quali i parametri che non potevano essere modificati. Dopo un attento studio di tutti i software di simulazione necessari per la creazione del modello numerico, è stato effettuato uno studio delle caratteristiche elasto-cinematiche delle sospensioni e della dinamica in rettilineo e in curva della monoposto individuando le linee guida da seguire per definire il setup ideale del veicolo. Dovendo, per regolamento, aggiungere delle zavorre all’interno del veicolo è stato necessario effettuare un attento studio sulla ripartizione dei pesi. Tramite il software VI-SuspensionGen sono stati ridisegnati i sistemi sospensivi (anteriore e posteriore) della monoposto, modificando le posizioni dei punti di attacco delle sospensioni. Sono stati definiti vari schemi sospensivi e sono state effettuate le analisi cinematiche, studiando le curve di variazione dei parametri caratteristici delle sospensioni.