Progettazione di un impianto per l'esecuzione di prove di urto laterale su slitta in accelerazione

The main purpose of this work is the development of new side impact sled test methods performed on vehicles. The target was to transfer the knowledge acquired from similar tests executed in a system in which the sled was braked by a bar bending structure to one based on the principle of reverse acceleration. This machinery, so far used mainly for frontal and rear impacts, whiplash tests and to check the strength of seats and their anchorages, is in fact able to reproduce more closely the desired acceleration profiles, thereby improving the mechanics and biomechanics correlation with reality. Using Altair Hyperworks® software the finite element models of the considered phenomenon has been realized to permit the iterative optimization of the test setup. Since a final model of the door for the vehicle analyzed is not yet available, we also proceeded to the development of a prototype that would replace it during the early stages of the project. According to the obtained results, it was then realized the whole experimental equipment that is necessary to the execution of the tests. At the same time it was performed an analysis on some reference vehicles in order to choose the most appropriate archetype for the vehicle roof rail element, supposed as no longer negligible in side impact sled testing.

Scopo principale di questo lavoro è lo studio di nuove metodologie di prova per l’esecuzione su autoveicoli di urti laterali su slitta. L’obiettivo prefissato è stato quello di trasferire le conoscenze acquisite per tale classe di urti da un sistema in cui la slitta era frenata da una struttura a flessione di barre ad uno basato sul principio dell’accelerazione inversa. Tale macchinario, finora sfruttato soprattutto per urti frontali e posteriori, prove per il colpo di frusta (whiplash) e verifiche di resistenza per gli ancoraggi del sedile, è in grado di riprodurre più fedelmente i profili di accelerazione desiderati, migliorando di conseguenza la correlazione meccanica e biomeccanica con la realtà. Con l’ausilio dei programmi Altair Hyperworks® sono stati realizzati modelli numerici ad elementi finiti del fenomeno in esame che han permesso di ottimizzare iterativamente il setup di prova. Non essendo ancora disponibile per il veicolo analizzato un modello definitivo di porta si è proceduto inoltre allo sviluppo di un prototipo che la sostituisse durante le prime fasi di progetto. Sulla base dei risultati ottenuti è stata quindi realizzata l’intera attrezzatura sperimentale necessaria per l’esecuzione delle prove. Parallelamente è stata eseguita un’analisi su alcuni veicoli di riferimento allo scopo di scegliere la modellazione più adeguata per l’elemento di longherina tetto della portiera, supposto come non più trascurabile in ambiente di slitta.