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Bilancia estensimetrica sull'ala anteriore di una vettura di Formula 3

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2 fornendo però delle stime che, per forza di cose, non offrono un grado di precisione molto elevato. A tale lacuna tenta, ambiziosamente, di porre parziale rimedio questa tesi, finalizzata alla realizzazione di un sistema di acquisizione dati del carico aerodinamico agente sull’ala anteriore della Dallara F301, monoposto di fabbricazione italiana realizzata dalla Dallara Automobili per il Campionato Nazionale di Formula 3 dei vari Paesi in cui tale competizione ha luogo. La scelta di una vettura di Formula 3, peraltro, non è casuale: come vedremo, alla base del sistema proposto si pone la lettura (mediante estensimetri) delle microdeformazioni indotte, sui supporti dell’ala anteriore, dal carico agente sull’ala stessa. Sulla F301, il supporto con cui l’ala è “appesa” al musetto della vettura, è realizzato in ERGAL 7075, poi ricoperto da un’opportuna carenatura aerodinamica in fibra di carbonio. In Formula 1 e Formula 3000, invece, tutte le vetture adottano dei supporti realizzati in materiali compositi, molto più rigidi (cioè meno deformabili e che quindi si prestano poco a dei rilievi estensimetrici) e poco adatti all’applicazione delle “sonde” estensimetriche, dei cavi e dei relativi ancoraggi poiché tale applicazione, effettuata sulla superficie del supporto, ne modificherebbe sensibilmente la geometria, portando ad un “disturbo” (aumento della resistenza) dell’aerodinamica del pezzo e, conseguentemente, dell’intera vettura. Nei supporti della F301, invece, il sistema viene “nascosto” dalla carenatura e non induce alcuna variazione delle caratteristiche aerodinamiche del pezzo. Vale peraltro la pena osservare che uno studio di tale natura non può essere eseguito senza un’adeguata analisi preventiva del pezzo in questione, analisi effettuata secondo i procedimenti sviluppati nell’ambito della Teoria degli Elementi Finiti, a monte delle imprescindibili prove sperimentali di laboratorio. Tale analisi, eseguita preliminarmente presso il Centro di Calcolo del Dipartimento d’Ingegneria Aerospaziale del Politecnico di Milano, ha ottenuto così due importanti risultati. In primo luogo, l’analisi dello stato di deformazione del supporto ha permesso di identificare la zona “ideale” in cui applicare le due griglie estensimetriche impiegate nelle prove. I criteri privilegiati ai fini di tale ricerca sono stati derivati da considerazioni pratiche, relative alla sensibilità della rosetta estensimetrica: si è cercato di individuare la zona caratterizzata dal massimo grado di deformazione e dallo stato tensionale più uniforme possibile. Inoltre, la valutazione delle
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Bilancia estensimetrica sull'ala anteriore di una vettura di Formula 3

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Informazioni tesi

  Autore: Paolo Cupola
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2000-01
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Carlo Caprile
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 117

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Parole chiave

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condizionatori di segnale
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estensimetri
musetto
ponte di weathstone
telemetria
trasduzione
dallara f301
carico aerodinamico
vetture da competizione

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