Riprogettazione di un portamozzo mediante progettazione generativa: confronto con le soluzioni tradizionali

This thesis addresses the redesign of an upright for the Formula Renault 3.5 through generative design, with the aim of exploiting additive manufacturing and evaluating its potential compared to traditional approaches. The work analyzes the state of the art of the component, focusing on geometry, materials, and manufacturing technologies. A systematic approach is then adopted, developing a list of requirements based on the design experience of existing uprights. This is followed by the definition of design constraints and operating conditions, derived from the loads obtained from race manoeuvres. Based on the collected data, the CAD software "Creo Parametric 12" is used with the "Generative Shape Design" extension to create an optimized geometry, which is then validated through an FEM analysis in "Creo Simulate." The comparison is based on the evaluation of structural, performance, and, finally, cost parameters. The objective is to identify the potential of generative design in the motorsport context, demonstrating the complex geometries that can be achieved, along with the advantages and disadvantages relative to traditional solutions. The work seeks to contribute to technological innovation in the high-performance motorsport sector.

La tesi affronta la riprogettazione di un portamozzo della Formula Renault 3.5 mediante progettazione generativa, con lo scopo poi di essere sfruttata usando l’additive manufacturing e di valutarne le potenzialità rispetto agli approcci tradizionali. Il lavoro analizza lo stato dell’arte del componente concentrandosi sulla geometria, materiali e tecnologie produttive. Successivamente si utilizza un approccio sistematico, sviluppando una lista di requisiti basati sull’esperienza progettuale di portamozzi esistenti. Si prosegue con la definizione di vincoli progettuali e le condizioni di esercizio, derivate dai carichi che si ricavano dalle manovre di gara. Sulla base dei dati raccolti, viene usato il software CAD "Creo parametric 12" con l’estensione "Generative shape design" per creare una geometria ottimizzata, questa viene poi validata con un’analisi FEM su "Creo Simulate". Il confronto si basa sulla valutazione di parametri strutturali, prestazionali e infine dei costi. L’obiettivo è identificare il potenziale della progettazione generativa nel contesto motorsport, mostrando geometrie complesse che si possono ottenere, con i vantaggi e svantaggi rispetto alle soluzioni tradizionali. Il lavoro cerca di dare un contributo all’innovazione tecnologica nel settore Motorsport ad alte prestazioni.