InTenso+ : analisi numerica e sperimentale per la messa a punto del sistema

Reliable results from motion simulations of a mechanical system such as a car can only be obtained if inertia properties of the system are known. The test rig InTenso+ has been constructed for this purpose at the Laboratory for the Safety of Transport (La.S.T.). Specifically, the test rig is used for the measurement of mass, centre of gravity location and inertia tensor of rigid bodies such as cars and light tractors and consists of a multifilar pendulum, where the rigid body is securely fixed. The merits of this rig are that of providing high reliable results and versatility of use to different vehicles. The aim of this work is to contribute in the development of InTenso+ test rig. Experimental tests concerning current configuration have been analyzed in the first section of this work from which a noise ensued at the frequency of 7 Hz. Therefore new experimental tests have been carried out in order to distinguish the phenomenon. Possible structural solutions have been studied in order to solve this problem through a validated FEM model. Moreover, different solutions concerning the modification of the actual carrying frame have been studied through another FEM model in order to perform experimental tests on vehicles with a mass higher than 1500 kg. In the second section of the work a preliminary calibration of the system has been performed, using the new carrying frame and rigid bodies whose characteristics are known. Results from these tests have been critically analyzed. In conclusion experimental tests of three different vehicles have been carried out.

Per ottenere risultati attendibili dalle simulazioni di modelli dinamici di un sistema meccanico, ad esempio un autoveicolo, è essenziale un’accurata conoscenza dei suoi parametri inerziali. Nel Laboratorio per la Sicurezza dei Trasporti (La.S.T.) del Politecnico di Milano, è stato costruito con questo intento il sistema di misura InTenso+: questo impianto, impiegato nella misurazione delle proprietà inerziali di autoveicoli, trattori agricoli e corpi rigidi in generale, è sostanzialmente formato da un pendolo trifilare al quale il corpo rigido viene reso solidale. Pregi fondamentali di questo strumento di misura sono rappresentati dalla qualità dei risultati ottenibili e dalla versatilità di utilizzo dell’impianto per una vasta gamma di autoveicoli. Questo lavoro di tesi rappresenta un contributo nello sviluppo e nella messa a punto dell’impianto InTenso+. Nella prima parte della tesi si sono analizzate le prove sperimentali effettuate sul sistema nella configurazione attuale, dalle quali è emersa la presenza di un disturbo alla frequenza di ≈7 Hz. Alla luce di questo fatto si è intrapresa una campagna di prove sperimentali per caratterizzare il disturbo. Utilizzando poi un modello FEM validato del sistema, si sono studiate delle possibili modifiche strutturali dell’impianto per la soluzione del problema. Inoltre, in previsione di prove su autoveicoli di dimensioni importanti e massa maggiore di 1500Kg, utilizzando il modello FEM validato, si sono studiate delle soluzioni per adattare il telaio di sostegno esistente alle caratteristiche dell’autoveicolo preso in considerazione. Nella seconda parte della tesi si è eseguita una taratura preliminare del sistema attuale, con il nuovo telaio di sostegno e con corpi di prova dalle caratteristiche note. I risultati ottenuti per queste prove sono stati analizzati criticamente. Infine si sono svolte prove sperimentali su tre differenti autoveicoli.