MODELLIZZAZIONE DELLA DINAMICA DI CARRELLI AERONAUTICI IN AMBIENTE ADAMS

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Lo scopo di questa tesi è lo studio della dinamica dei carrelli aeronautici mediante la realizzazione, in ambiente ADAMS, di modelli multicorpo, rigidi ed elastici, per la simulazione di drop test. Vengono prese in considerazione due architetture di carrelli, una a gamba telescopica ed una a ginocchio, tipiche di un velivolo da trasporto con massa di 20000 kg e carrelli in fusoliera. I risultati ottenuti sono confrontati sia con un software FORTRAN, sviluppato dal Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale di Pisa (DIA), denominato DYSI e presentato al FORUM INTERNATIONAL AEROELASTICITE ET DYNAMIQUE DE STRUCTURES tenutosi a Strasburgo nel 1993, capace di simulare i drop test degli stessi tipi di carrelli, sia con dati sperimentali sempre inerenti ai drop test. Tutti gli schemi implementati in ADAMS simulano i drop test delle due architetture considerate, in modo da avere risultati che possono essere confrontati sia con quelli DYSI che con quelli sperimentali di riferimento: in pratica si costruisce in ambiente ADAMS una macchina virtuale per effettuare i drop test. Per ognuna delle architetture di carrello considerate vengono realizzati tre modelli ADAMS: uno costituito da elementi rigidi, uno con elasticità strutturale simulata mediante molle concentrate, uno con elementi strutturali elastici. Nel modello rigido la massa delle ruote è applicata nel baricentro delle stesse, quella di caduta è applicata nel baricentro della parte di collegamento tra il carrello e la macchina virtuale per effettuare i drop test, mentre tutti gli altri componenti sono considerati senza massa, ed inoltre si utilizzano modelli delle ruote semplici. Nel modello elastico con molle, che è una variante di quelli rigidi e che ne mantiene la stessa distribuzione di massa, la flessibilità è rappresentata da molle di rigidezza opportuna poste in punti particolari della struttura. Nel modello con elementi strutturali elastici tutte le parti del carrello sono configurate come corpi elastici. In entrambi i modelli elastici vengono adottati modelli ruote più complessi per meglio descrivere le forze che nascono nell’interfaccia tra pneumatico e suolo. I risultati conseguiti con i modelli rigidi sono confrontati sia con il software del DIA, per mostrare le prestazioni di ADAMS paragonate con un codice di calcolo appositamente realizzato per simulare i drop test dei carrelli in questione, sia con i dati sperimentali. I modelli elastici sono confrontati solo con i dati sperimentali. Dal confronto tra i modelli ADAMS rigidi con il software FORTRAN si ottengono conclusioni simili, mentre vengono evidenziati i limiti dei modelli rigidi comparati con i dati sperimentali. I modelli elastici, invece, riescono a descrivere in maniera adeguata gli andamenti dei carichi, evidenziando la dipendenza di questi ultimi dall’elasticità di alcune parti dei carrelli. Il confronto tra i risultati forniti dai modelli rigidi ed elastici ha evidenziato come l’elasticità della struttura sia un parametro fondamentale per comprendere gli accoppiamenti dinamici tra le diverse parti che costituiscono il sistema. Nel lavoro è illustrata in dettaglio la realizzazione dei modelli e sono riportati i risultati dei diversi test effettuati.