Meccanica del Veicolo

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Codice identificativo insegnamento: 070918
Programma sintetico: il corso affronta le principali problematiche relative alla dinamica dei veicoli stradali e ferroviari; vengono inizialmente analizzati in dettaglio i meccanismi di generazione delle forze di contatto tra via di corsa e ruota; successivamente il corso affronta le tematiche relative alla dinamica longitudinale (prestazioni del veicolo: massima accelerazione, massima velocita' su strada piana), laterale (comportamento sotto-sovra sterzante, stabilita' nella marcia in curva) e verticale (comfort e sicurezza di marcia) del veicolo. Per ogni aspetto della dinamica del veicolo viene offerta un'analisi delle logiche di funzionamento dei sistemi di controllo attualmente utilizzati per incrementare i livelli di sicurezza, stabilita' e comfort.

Contatto ruota-via di corsa: analisi delle caratteristiche del contatto pneumatico-strada. Concetto di pseudoslittamento longitudinale ed angolo di deriva per un pneumatico; brush-model monodimensionale per scorrimento semplice e deriva semplice; condizioni di scorrimento combinato; Magic Formulae. Pseudoslittamento longitudinale e trasversale nel contatto ruota-rotaia, analisi geometrica del contatto, cenni ai modelli di contatto lineari e non lineari.

Dinamica longitudinale del veicolo: sistemi di propulsione per il veicolo stradale, effetto delle forze aerodinamiche. Modello a 1 gdl dell’autoveicolo; calcolo delle prestazioni dell’autoveicolo: massima pendenza superabile, massima velocità su strada piana, massima accelerazione, scelta dei rapporti al cambio per massimizzare le prestazioni e ridurre i consumi.

Sistemi meccanici lineari a 1 e n gdl: concetti di base sulla scrittura delle equazioni di moto dei sistemi meccanici con particolare riferimento a quelli vibranti lineari ad 1 ed n-gdl; analisi della risposta libera e della risposta a forzamento statico ed armonico. Modellizzazione di sistemi non lineari e linearizzazione nell’intorno della posizione di equilibrio o della configurazione di regime. Dinamica verticale del veicolo: Modello a ¼ di veicolo per lo studio della dinamica verticale del veicolo; risposta del veicolo alle irregolarità del profilo stradale; criteri per la progettazione delle sospensioni di un veicolo in relazione al comfort di marcia ed alla tenuta di strada; effetto delle masse non sospese.

Dinamica laterale del veicolo: modello a bicicletta dell’autoveicolo per l’analisi della dinamica in curva; condizione di regime in curva: sottosterzo e sovrasterzo; effetto della distribuzione delle masse sull’assetto in curva; effetto del trasferimento di carico laterale e della trazione sull’assetto in curva; stabilità del moto su traiettoria curvilinea. Dinamica della motocicletta.

Temi d'esame: