Ottimizzazione Topologica del Sottotelaio Posteriore di una Berlinetta Sportiva realizzabile mediante Manifattura Additiva

In questo lavoro di tesi si è adoperato un metodo di ottimizzazione topologica per rendere più prestazionale il sottotelaio posteriore di una berlinetta sportiva al fine di minimizzare la massa e preservare l’integrità strutturale. Allo stesso tempo si è valutata la fattibilità di realizzare grandi componenti da adottarsi in ambito automotive mediante tecniche di manifattura additiva nello specifico la L-PBF, la DED e la WAAM. Il sottotelaio è costituito da componenti realizzati sia tramite estrusione sia tramite fusione. I componenti realizzati per fusione sono soggetti all’ottimizzazione topologica per ridurre la massa ed il numero di componenti, oltre a renderli realizzabili tramite manifattura additiva. La reinterpretazione dei risultati dell’ottimizzazione topologica assieme al grande volume di lavoro ed ai parametri tecnologici rappresentano le difficoltà di tale progetto che portano a dei compromessi tra il design concettuale ed il design realizzabile. L’ottimizzazione topologica è stata adoperata in modo concettuale in modo tale da ridurre il più possibile la massa dei componenti per fusione, considerando solamente la dimensione minima realizzabile della feature e tralasciando i limiti tecnologici. A partire dai risultati dell’ottimizzazione si è costruito il modello di re-design dove i componenti per fusione sono un unico componente e le rigidezze strutturali sono rispettate, attraverso una verifica tramite l’analisi lineare statica. Il modello di re-design è costituito da strutture piene per cui possiede una massa ed una rigidezza strutturale ampiamente maggiori del modello di riferimento; tuttavia, attraverso un approccio di design iterativo è possibile ridurre gradualmente la massa introducendo modifiche al design, mediante le funzioni PolyNURBS e software CAD, ed implementando successivamente una seconda ottimizzazione topologica.