Studio progettuale di un simulatore per veicoli motociclistici

The aim of the project is the design of a motorcycle simulator to reproduce the real driving experience of the MV Agusta F4 motorcycle. The basic maneuvers of two-wheeled vehicles, straight accelerated motion and constant speed cornering, can be reproduced using a mock up. The longitudinal accelerations are replicated with the pitch degree of freedom, according to the Tilt Coordination theory. The position of the driver during the cornering phase can be reproduced with the roll degree of freedom. A circular motion of the mock up is also used to produce the real lateral accelerations. The evaluation of the real behavior of the motorcycle during a simulated route is obtained through a multibody software. The simulation results indicate the difficulties of reproducing the high performance of the MV Agusta F4. These problems lead to less satisfying performance of the simulator. The aim is therefore to reproduce the less aggressive driving maneuvers. Some original parts of the motorcycle MV Agusta F4 are used to build the frame of the mock up, to replicate the real interaction between user and vehicle. The structure of the mock up is formed by aluminium profiles, which are modular and easy to connect. Afterwards the static and dynamic resistance verifications are set up. A simplified model of the interaction between user and mock up is utilized to evaluate the forces transmitted to the frame. The resistance verifications give good results. Given the limitations highlighted previously, the simulator can properly reproduce the driving experience of the motorcycle during a simulated route.

Lo scopo del lavoro è lo studio progettuale di un simulatore motociclistico, per la riproduzione dell’esperienza di guida della motocicletta MV Agusta F4. Facendo uso di un simulacro, si intendono simulare le manovre principali del veicolo: moto rettilineo accelerato e moto in curva a velocità costante. Per quanto riguarda le accelerazioni longitudinali durante il moto rettilineo, si ricorre ad un grado di libertà di beccheggio secondo la logica della Tilt Coordination. Relativamente al moto in curva, occorre replicare la posizione di guida e riprodurre le reali accelerazioni laterali. L’inclinazione del simulacro è ottenuta con un grado di libertà di rollio, mentre un moto circolare consente di simulare le accelerazioni presenti durante la percorrenza in curva. Per valutare il comportamento reale della motocicletta durante un percorso di prova, si ricorre ad un software di simulazione dinamica multibody. Da questo studio emerge la difficoltà di riprodurre le prestazioni elevate della motocicletta MV Agusta F4. Si procede quindi facendo riferimento a un comportamento di guida meno estremo. Per la definizione della struttura del simulacro, si prevede l’utilizzo dei componenti reali della motocicletta MV Agusta F4 nelle zone di interazione con l’utente. Per la realizzazione del telaio si ricorre ai profilati in alluminio, in quanto presentano una buona modularità e semplicità di collegamento. Si verifica in seguito la resistenza statica e dinamica del simulatore. Per impostare l’analisi dinamica si utilizza un modello semplificato dell’utente, per la valutazione delle forze trasmesse al telaio durante la simulazione di guida. La valutazione della resistenza statica e dinamica risulta verificata. Nonostante le limitazione emerse nel corso dello studio, il simulatore consente una riproduzione fedele del comportamento della motocicletta durante la simulazione del percorso di prova ipotizzato.