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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
VEICOLI ARTICOLATI; VEICOLI INDUSTRIALI; SICUREZZA ATTIVA; RIBALTAMENTO; PILOTA; VENTO; COMFORT; SISTEMI MULTIBODY; VIBRAZIONI

Miglioramento della sicurezza, comfort e manovrabilità nei veicoli industriali

Politecnico di Bari
Abstract
Il binomio mobilità-sicurezza è da tempo di primaria importanza sociale alla luce degli elevatissimi danni in termini di vite umane (circa quattromila morti/anno in Italia) e disabilità conseguenti agli incidenti e dei costi ad essi connessi (circa ventitre miliardi di Euro/anno in Italia). La gravità della situazione ha spinto l'Unione Europea ad avviare un programma per la sicurezza stradale finalizzato a ridurre il numero di vittime per incidenti stradali del 50% (rispetto al 2001) entro il 2010. Questo obiettivo e la sensibilità sociale al tema hanno determinato da tempo l'adozione, da parte dei costruttori di autoveicoli e di veicoli industriali, di sistemi attivi di controllo della dinamica del veicolo stradale. L'introduzione di sistemi attivi di sicurezza tipo ABS, in particolare su mezzi pesanti, ha permesso di ridurre il numero di morti causati da incidenti stradali negli ultimi 20 anni, a fronte di un significativo aumento dei veicoli circolanti.
I rilievi ISTAT attribuiscono al fattore umano la causa principale dei sinistri nel 85-90% dei casi. Questa elevata percentuale evidenzia il ruolo centrale dello stato psicofisico del conducente durante la guida e, in tal senso, anche il comfort vibrazionale ed acustico risulta di primaria importanza come strumento per prevenire stress ed affaticamento.
Le unità di ricerca coinvolte in questo programma hanno sviluppato nel passato, in maniera indipendente, un'ampia attività di ricerca finalizzata a diversi >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giacomo MANTRIOTA Politecnico di BARI
Obiettivo del Programma di Ricerca
In Italia circolano 40 milioni di veicoli a motore, di cui circa il 9% è adibito al trasporto merci. Il numero di incidenti stradali che si verificano annualmente in Italia è superiore a duecentomila e la causa di tali incidenti è per il 14.1% attribuibile ad autocarri. L'introduzione di sistemi attivi di sicurezza tipo ABS, in particolare su mezzi pesanti, ha permesso di ridurre il numero di morti causati da incidenti stradali negli ultimi 20 anni a fronte di un significativo aumento dei veicoli circolanti. Il ribaltamento costituisce un serio problema per rimorchi con baricentro alto e soprattutto per veicoli adibiti al trasporto di fluidi, di prodotti granulari o peggio di bestiame dove la massa trasportata, potendosi spostare durante la marcia, modifica le condizioni inerziali del mezzo. Le condizioni di marcia tipicamente più pericolose risultano essere il transito nelle rotatorie e nelle rampe di accesso ad autostrade e simili, dove, statisticamente, accade il maggior numero dei ribaltamenti (30%), a causa della troppo elevata velocità con cui vengono percorse. Ulteriori possibili cause di ribaltamento sono le improvvise deviazioni della traiettoria, spesso dovute che raffiche trasversali di vento, frequenti sui viadotti e all'uscita delle gallerie, che possono causare forzanti imprevedibili, a cui l'autista può rispondere con manovre così brusche, da far perdere il controllo del mezzo.
Un ruolo decisivo nell'infortunistica stradale è attribuibile al fattore >>>

Risultati parziali attesi
L’approccio teorico, sviluppato in questa prima fase, consentirà di ottenere i modelli matematici dei componenti e sistemi meccanici esaminati. Lo scopo sarà quello di disporre di modelli matematici finalizzati alla individuazione dei parametri e delle soluzioni funzionali in grado di ottimizzare le prestazioni in termini di sicurezza, confort e manovrabilità.
In questa fase i risultati attesi riguarderanno:
1. Il modello dinamico del moto dei liquidi all’interno delle cisterne montate su autoarticolati.
2. Modello della trasmissione dei segnali di vibrazione dalla strada agli occupanti
3. Modello delle sospensioni
4. Modello del pneumatico gigante
5. Il modello flessibile multibody del veicolo
6. pianificazione della campagna prove sperimentali su strada per la valutazione dello stato psicofisicoI risultati attesi in questa fase riguardano:
1. un’azione sinergica tra le diverse unità finalizzata all’integrazione dei modelli teorici e funzionali del veicolo sviluppati nella prima fase e perfezionati nella seconda;
2. la messa a punto dei sistemi di misura, la pianificazione della campagna prove e la realizzazione di alcune prime misure sperimentali per la valutazione dello stato psico-fisico e delle vibrazioni assorbite dal guidatore;
3. la costruzione di modelli di veicoli per lo studio in galleria del vento e realizzazione delle prove;
4. la modellazione del contatto >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Lo studio della dinamica trasversale e del controllo di veicoli articolati dotati di carichi fissi è stato oggetto di numerosi precedenti lavori [1-2], con lo scopo di migliorare la stabilità di marcia di tale tipologia di veicoli assieme alla loro sicurezza e manovrabilità. In altri lavori è stata studiata l'interazione pilota-veicolo [3] e la stabilità di veicoli costituiti da trattore e rimorchio con 4 ruote sterzanti [4]. Di recente la struttura di un modello di controllo direzionale di pilota per veicoli articolati è stato studiato utilizzando un approccio di tipo multiloop. Alcuni autori hanno in particolare studiato la dinamica degli incidenti da ribaltamento sia di autoveicoli che di veicoli pesanti articolati e non [5].
La modellizzazione dinamica dei veicoli pesanti viene generalmente affrontata con codici di calcolo multi-body. In tali modelli il pneumatico è generalmente introdotto mediante formulazioni empiriche che interpolano dati sperimentali (le formule di Pacejka ne sono il più comune modello [6]) ma risulta essere assai complesso ed oneroso raccogliere tali dati in quanto le macchine di prova per la caratterizzazione sperimentale dei pneumatici sono state generalmente progettate per pneumatici autovettura e non sono quindi in grado di applicare i carichi e le derive tipiche dei pneumatici giganti.
Pochi sono i lavori presenti in letteratura in cui è stato esaminato l'effetto del trasporto di carichi oscillanti sulla stabilità direzionale di >>>