Academic literature on the topic 'Tamponamento a bassa velocità'

In questo lavoro di tesi è stato elaborato un modello analitico al fine di ottenere una stima dell’ampiezza di delaminazione a seguito di impatti a bassa velocità in laminati in composito, in particolare carbon/epoxy. Nel capitolo 2 è descritto il comportamento meccanico di tali laminati (equazioni costitutive della singola lamina, dell’intero laminato e costanti ingegneristiche dell’intero laminato per qualsiasi sistema di riferimento). Nel capitolo 3 viene descritta la filosofia di progettazione damage tolerance per tali materiali sottoposti a low-velocity impact (LVI) e richiamato il concetto di structural health monitoring. In particolare vengono descritti i tipi di difetti per un laminato in composito, vengono classificati gli impatti trasversali e si rivolge particolare attenzione agli impatti a bassa velocità. Nel paragrafo 3.4 sono invece elencate diverse tecniche di ispezione, distruttive e non, con particolare attenzione alla loro applicazione ai laminati in composito. Nel capitolo 4 è riportato lo stato dell’arte per la stima e la predizione dei danni dovuti a LVI nei laminati: vengono mostrate alcune tecniche che permettono di stimare accuratamente l’inizio del danno, la profondità dell’indentazione, la rottura delle fibre di rinforzo e la forza massima di impatto. L’estensione della delaminazione invece, è difficile da stimare a causa dei numerosi fattori che influenzano la risposta agli impatti: spesso vengono utilizzati, per tale stima, modelli numerici piuttosto dispendiosi in termini di tempo e di calcolo computazionale. Nel capitolo 5 viene quindi mostrata una prima formula analitica per il calcolo della delaminazione, risultata però inaffidabile perché tiene conto di un numero decisamente ristretto di fattori che influenzano il comportamento agli LVI. Nel capitolo 6 è mostrato un secondo metodo analitico in grado di calcolare l’ampiezza di delaminazione mediante un continuo aggiornamento della deflessione del laminato. Dal confronto con numerose prove sperimentali, sembra che il modello fornisca risultati vicini al comportamento reale. Il modello è inoltre fortemente sensibile al valore della G_IIc relativa alla resina, alle dimensioni del laminato e alle condizioni di vincolo. É invece poco sensibile alle variazioni delle costanti ingegneristiche e alla sequenza delle lamine che costituiscono il laminato. La differenza tra i risultati sperimentali e i risultati del modello analitico è influenzata da molteplici fattori, tra cui il più significativo sembra essere il valore della rigidezza flessionale, assunto costante dal modello.

Nel presente lavoro di tesi è stato studiato il comportamento all’impatto di laminati compositi di varia natura, valutando il danneggiamento ad impatti a bassa velocità. Il comportamento dei diversi campioni è stato osservato prendendo come riferimento un laminato in fibra di carbonio e resina epossidica. Al fine di studiare e migliorare la risposta dei materiali a questo tipo di sollecitazioni sono stati utilizzati diversi approcci: introduzione di strati eterogenei di natura differente e uso di tessuti ibridi (fibre di carbonio e fibre polimeriche). I campioni sono stati quindi sottoposti ad impatti a diversa energia, con lo scopo di valutare l’energia assorbita e la loro deformazione. I provini danneggiati sono stati quindi sottoposti ad analisi di caratterizzazione microscopica, termica e meccanica.

Nel lavoro descritto in questa tesi di dottorato sono state analizzate separatamente due classi di urti particolari, gli urti con mezzi a due ruote e i tamponamenti a bassa velocità, al fine di identificare modelli e procedure che consentano di analizzare con maggior attenzione queste tipologie di incidenti stradali favorendo una più verosimile, o più probabile, ricostruzione degli eventi. Per l’attività condotta sui motoveicoli, viene presentata una analisi degli urti tra moto ed auto, con particolare attenzione al caso in cui il mezzo a due ruote venga coinvolto nella parte frontale, con accorciamento del suo passo. Il lavoro è focalizzato sulla valutazione dell’energia cinetica dissipata nell’impatto. Viene presentato un modello semi-empirico basato sullo studio di crash test di letteratura e su alcune campagne di prove condotte tra moto e barriera rigida. L’attenzione è inoltre focalizzata sulla ricerca di una formulazione empirica della velocità relativa che tenga in considerazione la presenza del conducente del motoveicolo al momento dell’impatto. I crash test tra auto e moto, svolti con e senza conducente del mezzo a due ruote, mettono in evidenza buone stime sia dell’energia cinetica sia della velocità relativa calcolate con i modelli sviluppati. Nei tamponamenti a bassa velocità, è stata utilizzata l’elettromiografia con lo scopo di comprendere se le condizioni dei soggetti umani sottoposti ai test siano paragonabili a quelle tipiche di qualche fase di guida reale e dunque di attestare l’utilità dei crash test per lo studio del colpo di frusta e la definizione di soglie di danno. E’ stata monitorata l’attività muscolare di 9 soggetti durante test di guida su strada e durante prove di tamponamento a bassa velocità. I test di guida sono stati svolti su un percorso urbano con traffico moderato e che comprendeva alcune delle situazioni in cui è probabile essere coinvolti in un tamponamento: guida a velocità costante, decelerazione, frenata improvvisa, attesa al semaforo. Gli stessi guidatori sono poi stati sottoposti ad urti di tamponamento a bassa velocità fra veicoli; sono stati effettuati 36 crash test di due tipi (con soggetti consapevoli e inconsapevoli) e con due velocità di impatto nominali (6 e 8 km/h). I test di guida hanno confermato che diverse condizioni di guida comportano diversi gradi di attivazione muscolare, con la frenata decisa che di solito produce i valori più alti. Durante i test di tamponamento sono state osservate solo piccole differenze fra i soggetti consapevoli ed inconsapevoli.