Ottimizzazione della struttura di un aliante per l'attenuazione dei carichi da impatto

The reason of the following work derives from a worldwide need to set crashworthy design criteria for gliders. In this regard it was decided to consider the introduction of energy absorbers in the front part of the aircraft. The aim of this thesis is to optimize the mechanical properties of the abovementioned components, in order to mitigate the severity of injuries on the occupants due to landing impact. After defining critical condition of the impact by means of a study of the state of the art, it is first presented the numerical model of the glider taken into consideration, then a new ground model, obtained by analogy with the discrete element method, is calibrated and validated. Finally, a study on the energy absorbing structure optimization is carried out for two different ground models. All the work is numerical and based on a multi-body model.

La stesura del seguente lavoro nasce dall’esigenza a livello mondiale di definire criteri di progetto che considerino la sicurezza passiva per gli alianti. A questo proposito si è deciso di considerare l’introduzione di assorbitori di energia situati nella parte inferiore dei primi stadi della fusoliera del velivolo. L’obiettivo di questa tesi è quello di ottimizzare le caratteristiche meccaniche dei suddetti componenti, al fine di attenuare la gravità delle lesioni sugli occupanti a seguito di impatto al suolo. Definita la condizione critica di impatto tramite un’analisi dello stato dell’arte, viene prima presentato il modello numerico dell’aliante utilizzato, quindi viene calibrato e validato un nuovo modello di terreno ottenuto in analogia al metodo degli elementi discreti. Infine viene proposta l’ottimizzazione degli assorbitori di energia dell’aliante per due differenti modellazioni del terreno. Tutto il lavoro svolto è numerico ed è basato su un modello sviluppato con un codice multi-corpo.