Modellazione dei test con atleta artificiale su manti sportivi

Il lavoro di tesi riguarda la simulazione agli elementi finiti del test per la valutazione della Force Reduction su manti impiegati per la realizzazione di piste d’atletica. Scopo del lavoro è indagare la correlazione esistente tra le proprietà intrinseche del materiale testato e la misura della Force Reduction, che rappresenta il parametro scelto dall’Associazione Internazionale delle Federazioni di Atletica leggera per l’omologazione delle piste. Il test per la misura della Force Reduction viene eseguito utilizzando una particolare attrezzatura denominata Atleta artificiale al fine di valutare la capacità di un materiale di assorbire gli urti. La Force Reduction è definita come il rapporto tra la forza massima registrata sulla superficie testata rispetto a un valore di riferimento ottenuto su una pavimentazione rigida; essa non è una proprietà intrinseca del materiale: quindi per comprenderne appieno il comportamento è necessaria una correlazione con altre proprietà, con la struttura e la geometria della superficie e del substrato sopra al quale viene eseguito il test. Al fine di indagare questi relazioni, si è deciso di compiere una modellazione agli elementi finiti del test per la valutazione della Force Reduction. In primo luogo sono state eseguite delle prove in compressione per caratterizzare il manto preso in esame. Con l’intenzione di eseguire una verifica dinamica dei parametri scelti per la modellazione del materiale si sono poi eseguite delle analisi numeriche del test al Drop Weight Tower, confrontandole con i risultati delle prove al dardo in laboratorio. Una volta caratterizzato il materiale in questione è stato poi possibile riprodurre le diverse configurazioni di prova per comprendere come le proprietà, la geometria e la struttura del materiale studiato e del substrato possano influenzare la misura della Force Reduction, approfondendo poi lo studio tramite la modellazioni di altri materiali con caratteristiche meccaniche differenti.