Il modulo mira a fornire le conoscenze di base per la progettazione degli organi dell’autotelaio.
In particolare vengono fornite nozioni relative ai sottosistemi che lo compongono, impostandone la modellazione del comportamento nell’ambito della dinamica del veicolo, illustrando i modelli matematici per lo studio dell’autotelaio come sistema e introducendo i sistemi di controllo attivo della dinamica del veicolo e le relative strategie di controllo. Vengono infine forniti cenni sulla modellistica dei moti anomali dell’autoveicolo che si verificano in occasione di incidenti.
Data l’importanza che l’aerodinamica del veicolo ha nel determinarne il comportamento dinamico, una parte del corso verrà dedicato allo studio dell’interazione tra il veicolo e l’atmosfera.

Lo studente deve acquisire le conoscenze relative ai criteri di impostazione specifica di progetto dell’autotelaio con particolare riferimento ai sottosistemi di sospensione, sterzo e frenatura. A tale scopo dovrà conoscere e distinguere criticamente le principali soluzioni architetturali, dovrà essere in grado di impostarne i modelli per la simulazione, dovrà conoscere i vantaggi ottenibili dalla adozione di sistemi per il controllo attivo.

E’ necessaria la conoscenza degli argomenti trattati nel modulo di Tecniche di modellazione e simulazione numerica.

1 - Introduzione
Utilizzo di sistemi CAD, modelli di calcolo e simulatori nel progetto.
Analisi multi-body e FEM, funzionale e strutturale.
2 –Modellistica del sistema veicolo
Metodologie di impostazione dei modelli.
Modelli di sintesi: nonlineari, linearizzati, semilineari. Modelli a 10 e 14 gradi di libertà per veicoli isolati e modelli per veicoli articolati e con rimorchio. Disaccoppiamento tra comportamento direzionale e moti di sospensione.
Analisi del comportamento vibrazionale di una driveline completa.
Analisi del comportamento direzionale e della stabilità di un veicolo su strada.
Cenni all’influenza della flessibilità della scocca.
3 – Controllo della dinamica del veicolo mediante sistemi attivi
Interazione veicolo – guidatore: modelli linearizzati
Controllo attivo della dinamica in frenata: sistemi antibloccaggio delle ruote (ABS) e ripartizione elettronica della frenata (EBD)
Controllo attivo dell'handling: sistemi di controllo della stabilità e del rollio (ESP, ARC)
Controllo attivo del comfort: sospensioni attive
4. – Dinamica del veicolo negli incidenti
Modelli semplificati di urto per la ricostruzione degli incidenti
Estensione dei modelli alla dinamica del veicolo in condizioni di moto anomalo
5. – Controllo della dinamica del veicolo mediante sistemi attivi
Introduzione ai sistemi attivi: definizioni di base.
ABS/ASR/MSR
ARC
VDC/ESP(Vehicle Dynamics Control)
EPS (Electric Power Steering), EPB
Sospensioni attive, CDC, RTD
AWD (All Wheel Drive); AWS

Gli allievi svolgeranno in aula esercizi sui seguenti argomenti:
Implementazione graduale in codice multibody di un modello di veicolo e simulazione del comportamento dello stesso al variare di alcuni parametri di progetto.
Simulazione numerica di sistemi di controllo attivo e verifica delle prestazioni.
Ricostruzione di un incidente

Il testo di riferimento consigliato è:
G. Genta, L. Morello, The automotive Chassis, Springer
Testi di consultazione ed approfondimento:
G. Genta, "Motor Vehicle Dynamics", World Scientific, 2002
H. Heisler, "Vehicle and Engine Technology", Arnold, 1999
J. Reimpell, H. Stoll, "The Automotive Chassis: Engineering Principles", Arnold, 1996
K. Newton ed altri, "The Motor Vehicle", SAE, 1997
J.Fenton, "Handbook of Vehicle Design Analysis", SAE, 1999

L’ esame consiste di un test scritto con domande a risposta multipla e brevi esercizi e della valutazione delle esercitazioni svolte.