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Lo scopo dell'elaborato di tesi è quello di indagare una eventuale correlazione fra i fenomeni di vibrazione che compaiono sull'avantreno di una motocicletta ad anomalie di funzionamento dell'impianto frenante rispetto allo standard operativo, con particolare attenzione al ruolo della temperatura.
La tesi si articola in quattro parti principali: dopo una breve introduzione al problema e alle attività precedenti, si inizia con una panoramica della letteratura sui fenomeni di vibrazione; seguono degli approfondimenti sull'analisi delle frequenze proprie dell'avantreno, quindi viene descritta ne l'attività di simulazione numerica al calcolatore.
Nel capitolo 2 viene esaminato lo stato dell'arte di studi e analisi sperimentali condotti sinora sui dischi freno, in particolare riguardo al problema delle vibrazioni a bassa frequenza. L'attenzione viene rivolta soprattutto verso le ricerche orientate a descrivere le cause di tali vibrazioni e a trovare una correlazione fra il fenomeno e le variabili tipiche di una manovra di arresto (pressione e temperatura fra le altre).
Il capitolo 3 è dedicato alla strumentazione utilizzata durante i test di frenata, al funzionamento di accelerometri, termocoppie, trasduttori di pressione e centraline di acquisizione dati. Si descrivono sinteticamente le proprietà dei software di analisi numerica con cui sono stati postprocessati a che saranno utili nel seguito.
Nel capitolo 4 vengono riportate le nozioni base della meccanica delle vibrazioni e degli strumenti (matematici e sperimentali) con cui si studia questa classe di fenomeni: analisi in tempo frequenza, analisi modale e test con martello e accelerometro. Il capitolo è dedicato principalmente alla ricerca delle frequenze proprie dell'avantreno dei veicoli in esame, con le modalità utilizzate e consolidate da produttori e fornitori del settore.
Nel capitolo 5 viene spiegata la procedura seguita per i test in circuito, si riportano le analisi di tracciato e i risultati delle acquisizioni.
Questi dati saranno di input per le simulazioni numeriche e saranno il riferimento su cui costruire il modello numerico.
Il capitolo 6 è interamente dedicato all'analisi numerica del fenomeno termico. Gran parte dello sforzo è rivolta alla stima della dissipazione del calore per convezione: si fa uso di un modello semplificato, con l'obiettivo di ottenere un valore valido per una corretta simulazione del transitorio termico. L'obiettivo è quello di prevedere la massima temperatura in frenata per confrontarla con i risultati delle analisi metallografiche condotte nel laboratorio di materiali dell'azienda.
L'ultimo capitolo è dedicato ad una breve sintesi dell'elaborato, le conclusioni raggiunte ed i possibili sviluppi futuri di questo lavoro.