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Please use this identifier to cite or link to this thesis: http://hdl.handle.net/10589/74964

Author: GABBIANI, CAROLINA
Supervisor: STRANO, MATTEO
Scientific Disciplinary Sector: ING-IND/16 TECNOLOGIE E SISTEMI DI LAVORAZIONE
Date: 22-Apr-2013
Academic year: 2011/2012
Title: Ottimizzazione di tubi anti-intrusione riempiti di schiuma d'alluminio
Italian abstract: La sicurezza passiva nel settore automobilistico è diventata una caratteristica fondamentale per la scelta di un autoveicolo. Negli urti laterali i componenti che limitano i danni che possono essere arrecati, sono le barre anti-intrusione, che saranno l’oggetto di questo lavoro. Ci si propone infatti, di ottimizzare le caratteristiche di tubi anti-intrusione riempiti di schiuma metallica d’alluminio. In particolare si vuole trovare il materiale dei tubi e la geometria della sezione che massimizzano l’assorbimento di energia se sottoposti a flessione. Ci si propone di eseguire due ottimizzazioni: una priva di vincoli e una con vincoli di costo e ingombro. Lo strumento di ottimizzazione usato è un metamodello gerarchico, basato sull’utilizzo di punti con diversi gradi di accuratezza: i punti sperimentali, più accurati ma presenti in minor numero e le simulazioni, meno accurate ma presenti in maggior numero. Il vantaggio di un approccio gerarchico dovrebbe essere quello di ricavare soluzioni basandosi, oltre che su prove sperimentali, su simulazioni che non richiedono un elevato grado di accuratezza risparmiando, così, tempo, al contrario di quanto accade per gli approcci tradizionali. Si affrontano, dunque, due scenari di ottimizzazione basati sugli stessi punti sperimentali, le cui simulazioni sono, in un caso, calibrate in modo da minimizzare la differenza dei risultati, nell’altro non calibrate. Infine vengono aggiunte nuove prove sperimentali di flessione al piano sperimentale per vedere l’effetto che i nuovi punti hanno sull’ottimizzazione eseguita.
English abstract: In the automotive industry the passive safety has become a primary feature for the choice of a vehicle. In side impacts, the components used for limit the injuries are the side-impact beams, which will be the object of this study. In fact, the purpose of this work is the optimization of side impact foam-filled beams. In particular we want to find the pipe material and the geometry of the section that maximize the absorption of energy when subject to bending. We propose to perform two optimizations: one without constrains and the other with cost and size constraints. The mean used for this is a hierarchical metamodel, based on the use of sets of data with different degrees of reliability: the experiments, more reliable but available in a smaller number, and the simulations, more approximate but available in a greater number. The advantage of a hierarchical approach should be to obtain solutions based on time-saving simulations that do not require a high degree of accuracy, contrary to what happens for the traditional approaches. Therefore, two optimization scenarios based on the same experimental points are studied. In one case, the simulations of the experiments are calibrated in order to minimize the difference of the results between simulations and experiments, in the other case the simulations are not calibrated. Finally, we add new bending tests at the experimental plan to see the effect that the new points have on the optimization performed.
Italian keywords: ottimizzazione; schiume metalliche; tubi anti intrusione; flessione; assorbimento di energia; simulazioni FEM; calibrazione
English keywords: optimization; metal foams; side impact beams; bending; energy absorption; FEM simulation; calibration
Language: ita
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