Progettazione avanzata di cisterne e contenitori trasportati soggetti a impatti perforanti

In questo lavoro si prendono in considerazione gli aspetti legati alla sicurezza e al mantenimento dell’integrità strutturale di carri cisterna impiegati per il trasporto ferroviario a seguito di fenomeni impattanti. La sicurezza nel trasporto di merci, soprattutto quelle pericolose, ricopre un aspetto molto importante e va aumentata il più possibile sfruttando anche nuove tecniche di studio come gli elementi finiti. Nel corso degli anni ci sono stati un gran numero di incidenti durante i quali, a seguito di impatti di varia natura, si è arrivati al rilascio della sostanza trasportata che ha portato a conseguenze in alcuni casi drammatiche (come l’incidente di Viareggio del 29/06/2009). Si è partiti dalle analisi condotte dal Federal Railroad Administration (FRA), che da anni svolge studi riguardanti la resistenza ad impatto delle cisterne in uso nella rete ferroviaria americana. Nei loro studi, svolti sia tramite modelli FEM sia grazie a prove d’impatto in scala reale, si sono presi in considerazione vari aspetti caratterizzanti il fenomeno e sono state studiate possibili misure di protezione. Si è poi ricostruito agli elementi finiti il loro modello validato tramite prova sperimentale. Questo ha permesso poi di trasportare la metodologia e applicarla ad una cisterna rappresentativa di quelle circolanti in Italia. Questo porta a un modello affidabile e introduce una metodologia innovativa per la progettazione dei carri cisterna utilizzabile per renderli strutturalmente più sicuri. È stato poi sviluppato anche un modello semplificato per permettere una prima scrematura di possibili sistemi di protezione. Questo modello consentirà al progettista di svolgere analisi preliminari e quindi indirizzare le più approfondite analisi successive.