Ottimizzazione strutturale di un forcellone motociclistico

Il presente lavoro di tesi concerne la progettazione di un forcellone motociclistico in lega AlSi10Mg, da realizzare mediante tecnologia additive Selective Laser Melting. Al fine di sfruttare a pieno i vantaggi propri dei processi di additive manufacturing è stata impiegata l'ottimizzazione topologica come metodologia di progettazione, con l'obiettivo di minimizzare la massa del componente a fronte di specifici target di rigidezza. È stata definita la geometria di massimi ingombri, studiata al fine di rispettare i vincoli di layout del veicolo e di poter dare il miglior rapporto massa/rigidezza. Tale geometria rappresenta il dominio di design dell'ottimizzazione topologica eseguita. Il layout ottimale in output è stato successivamente ricostruito, seppur in modo approssimativo, così da poter essere processato mediante analisi FEM per verificarne le rigidezze e la resistenza statica. Le verifiche hanno messo in evidenza che la geometria ottenuta necessita di interventi locali, soprattutto in zone dove il grado di approssimazione della ricostruzione del modello è stato eccessivamente grossolano ed in corrispondenza delle trabecole più snelle, sede di concentrazioni di tensione indesiderate. Nonostante ciò, il risultato presenta un rapporto massa/rigidezza decisamente migliore rispetto ad un componente analogo realizzato mediante tecnologie convenzionali. Il lavoro proseguirà con una ricostruzione più accurata, alla quale seguiranno le medesime analisi FEM presentate in questo elaborato, le verifiche a fatica e ad instabilità elastica locale, a causa della presenza di diverse trabecole snelle.