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L’attività svolta nel presente elaborato di tesi consiste nello sviluppo di un modello FEM dell’ala del velivolo AP68TP-600 A-Viator finalizzata alla simulazione della prova statica e della prova statica e ad un confronto dei risultati numerici con i dati raccolti in prova.
Il modello è stato poi raffinato, limitatamente ad una sottostruttura, per introdurre la modellazione degli organi di collegamento (Rivetti).
La prova sperimentale in vera grandezza è stata eseguita in data 3 Marzo 1986, presso gli stabilimenti di Partenavia in Casoria, al fine di ottenere la certificazione, il lavoro è motivato dalla necessità di indagare gli elementi principali della struttura del cassone alare.
Il modello FEMdella struttura in prova, una volta introdotte le opportune condizioni vincolari e di carico, consente di determinare le sollecitazioni agenti sulla struttura ed, in particolare, nella sezione dei suoi elementi principali.
Per la Vulcanair S.p.a., la disponibilità di un modello FEM consentirà di verificare gli effetti strutturali di eventuali modifiche non sostanziali, preventivamente alla ripetizione della prova statica full-scale dell’ala.
I risultati numerici permetteranno di valutare possibili interventi da operare sul modello originale, senza dover necessariamente ricorrere ad onerose prove sperimentateli, permettendo, quindi, di conoscere se sussistono le condizioni sufficienti ad esempio per aumentare il peso massimo al decollo o, introdurre serbatoi subalari.
L’obiettivo ultimo di tale procedura di analisi è volto ad una riduzione degli oneri economici dell’azienda, della tempistica di realizzazione della singola procedura di modifica dei materiali.
Il punto di partenza per l’analisi F.E.M. è un modello tridimensionale della parte in esame, il quale modello geometrico tridimensionale dell’ala è stato realizzato con il software Catia V5; per la realizzazione del modello F.E.M è stato utilizzato come pre-processor MSC.Patran nella versione 2010.1.2, funzionante in ambiente Windows, verrà successivamente discretizzato in elementi semplici.
Un aspetto di centrale importanza, finalizzato ad ottenere la convergenza del modello, è la scelta dei vincoli e dei carichi esterni, che dovranno essere applicati in modo da riprodurre le condizioni di lavoro della struttura nel corso della prova.
Il confronto diretto fra la simulazione F.E.M. e le misurazioni con sensori di tipo estensimetrico e potenziometrico, in prova statica, hanno confermato l’affidabilità delle analisi effettuate, permettendo di validare l’uso di questo importante strumento di calcolo.