Numerical simulation of lateral impact test of aluminium wheels : a simplified approach

This thesis is devoted to the numerical study of the lateral impact test of aluminium wheels. The lateral impact test is one of the tests to ensure the wheel meets the standard safety requirements. Numerical simulation ca be implemented in order to reduce the time and cost consumption of the test. In the simulation of the lateral impact test, the whole wheel with the tire and the support structure are usually modelled. The support structure is suspended by four rubber bushings with a non-linear elastic characteristic. To reduce the complexity of the model, a simplified model where the tire is not considered has been developed. To take into account the energy absorbed by the deformation of the tire, in the simplified model a reduced velocity has been considered for the striker. The amount of velocity reduction has been established on the basis of literature and avail-able experimental data. The derived model has been validated with respect to measured deformation of a wheel during a lateral impact test and the measured acceleration of the striker. The validated model has been employed for the numerical assessment of the impact test on other wheels.

Questa tesi riguarda lo studio numerico di una prova di impatto laterale su ruote d'alluminio. Il test di impatto laterale è una della prove per garantire che il cerchione soddisfi gli standard di sicurezza richiesti. E' possibile implementare una simulazione numerica in modo da ridurre tempi e costi di un normale test. Nella simulazione del test di impatto laterale sono modellate l'intera ruota con lo pneumatico e la struttura di supporto. La struttura di supporto è tenuta in sospensione grazie a quattro boccole in gomma con caratteristica non-lineare elastica. Per ridurre la complessità del modello non è stato considerato lo pneumatico. Per tenere conto dell'energia assorbita dalla deformazione dello pneumatico, nel modello semplificato è stata presa in considerazione una velocità inferiore dello striker. La riduzione di velocità è stata stabilita sulla base di dati sperimentali e di relative pubblicazioni in letteratura. Il modello di cui sopra è stato validato rispetto alla deformazione della ruota durante la prova d'impatto laterale e sulla base dell'accelerazione misurata dello striker. Il modello validato è stato usato per la valutazione numerica della prova di impatto su altre ruote.