ETD

• composite materials
• correlation
• correlazione
• experimental
• finite element method
• materiali compositi
• metodo degli elementi finiti
• racing vehicles
• sperimentale
• veicoli da competizione

This thesis aims to develop a new methodology capable of improving the correlation bet-
ween experimental tests and finite element simulations, applied to the homologation of
composite frontal impact structures used in racing vehicles. The work, carried out at Dal-
lara Automobili S.p.A., focuses on enhancing the predictive accuracy of virtual models
through a comprehensive representation of the equipment used during the Push-Off test,
one of the verifications required by FIA regulations. Particular attention was devoted to
reproducing the compliance of the jack–Pad system, identified as one of the main sources
of error in the previous model. Sensitivity analyses were performed on the friction coef-
ficients and the stiffness values of the jack in order to understand the influence of each
parameter on the correlation process. The comparison between experimental data and
simulation showed an average error below 10 %, highlighting a significant improvement
over the baseline model. Strength analyses, carried out at the homologation load, also
allowed the identification of the most critical areas both in the composite Nose struc-
ture and in the metallic Pins. The developed methodology, later validated on similar
components from different vehicles, represents a robust and repeatable procedure for the
design and homologation of frontal impact structures, reducing the number of required
prototypes and increasing the reliability of numerical predictions.

La presente tesi si propone di sviluppare una nuova metodologia in grado di migliorare la
correlazione tra prove sperimentali e simulazioni agli elementi finiti, applicate all’omolo-
gazione delle strutture di impatto frontale in materiale composito impiegate nei veicoli da
competizione. Il lavoro, svolto presso Dallara Automobili S.p.A., ha l’obiettivo di miglio-
rare l’accuratezza predittiva dei modelli virtuali attraverso una modellazione completa
dell’attrezzatura utilizzata durante il test di Push-Off, una delle verifiche richieste dal re-
golamento FIA. Particolare attenzione è stata posta sulla riproduzione della cedevolezza
del sistema martinetto–Pad, una delle principali fonti di errore del precedente modello.
Analisi di sensibilità sono state effettuate sui coefficienti di attrito e sulle rigidezze del
martinetto, allo scopo di comprendere l’influenza di ciascun parametro sul processo di
correlazione. Il confronto tra i dati sperimentali e la simulazione ha mostrato un errore
medio inferiore al 10%, evidenziando un significativo miglioramento rispetto al model-
lo di partenza. Analisi di resistenza, eseguite al carico di omologazione, hanno inoltre
permesso di individuare le zone maggiormente critiche sia nella struttura del Nose in
composito sia nei Pin metallici. La metodologia sviluppata, validata in seguito anche su
componenti analoghi di vetture differenti, costituisce una procedura robusta e ripetibile
per la progettazione e l’omologazione delle strutture di impatto anteriore, riducendo i
prototipi necessari e aumentando l’affidabilità delle previsioni numeriche.