Feasibility study for an acceleration sled facility

The idea behind the project described in this thesis is to develop an innovative low-cost system that meets a large number of requirements for the certification of aeronautical and automotive seats and their related restraint systems. The plant to be realized consists of a pneumatic actuator that develop a rather constant force while a hydraulic system, controlled by a closed-loop control system, subtracts the excess in order to obtain required acceleration profile. The adoption of this technique allows to achieve several benefits including versatility, high repeatability of pulses, easy maintenance, reduced set-up time of the tests and, at last, high accuracy. This paper presents the numerical model of the system and demonstrates its principle functionality and performances. The numerical model of the system is realized through the Simscape library of MatLab/Simulink.

L'idea ispiratrice del progetto descritto nel presente lavoro di tesi è quella di sviluppare un innovativo sistema a basso costo in grado di soddisfare numerosi requisiti per la certificazione di sedili aeronautici e automobilistici e dei relativi sistemi di ritenuta. L'impianto che si intende realizzare è composto da un attuatore pneumatico che sviluppa una forza pressoché costante (superiore a quella necessaria) e da un sistema idraulico, comandato da un sistema di controllo in anello chiuso, che ne sottrae l'eccesso al fine di ottenere i profili di accelerazione richiesti dalle normative. L'impianto descritto possiede numerosi vantaggi tra cui una maggiore versatilità, l'elevata ripetibilità delle prove, la semplicità di realizzazione e manutenzione, la riduzione dei tempi di set-up delle prove e, infine, l'elevata accuratezza. L'intento finale è quindi quello di realizzare il modello numerico del sistema e di determinarne il dimensionamento e le prestazioni confrontando i risultati con i requisiti indicati dalle normative. Il modello numerico del sistema che si intende realizzare è stato sviluppatto attraverso la libreria Simscape di MatLab/Simulink.