CRITERI DI SCELTA DEL MATERIALE PER L ALLEGGERIMENTO DI VETTURE SPORTIVE AD ALTE PRESTAZIONI

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1 Memorie >> Selezione materiali CRITERI DI SCELTA DEL MATERIALE PER L ALLEGGERIMENTO DI VETTURE SPORTIVE AD ALTE PRESTAZIONI P. Veronei, A. Pivetti, A. Baldini, M. Loiacono, G. Poli Per le vetture di luo ad alte pretazioni, il primo elemento di competitività è dato dalle pretazioni dinamiche della vettura, ragion per cui il fattore peo ta aumendo nel tempo una rilevanza crecente. L introduzione di normative empre più evere in ambito di emiioni, trettamente correlate al conumo della vettura ha inoltre indotto i progettiti a potare la propria attenzione non più ulla potenza pura ma ul rapporto potenza/peo. In queto ambito, è tato tudiato l alleggerimento di una vettura portiva ad alte pretazioni, in particolare di una Lamborghini Murciélago, andando a proporre nuovi materiali per la realizzazione di particolari del gruppo openivo. Ottimizzando la celta del materiale, è poibile ridurre il peo, ripetto alla oluzione attuale, del 3-35% relativamente alla molla openione anteriore, del 5-7% relativamente alla barra antirollio poteriore, nonché alleggerire il braccio anteriore inferiore dal 3 al 3%, dipendentemente dallo tato tenionale del componente, impiegando opportunamente acciai bao legati, leghe di alluminio e leghe di titanio. PAROLE CHIAVE: acciaio, alluminio e leghe, mat. compoiti, titanio e leghe, elezione materiali INTRODUZIONE Negli ultimi 2 anni la progettazione e realizzazione di autoveicoli ha ubito notevoli cambiamenti per poter venire incontro a nuove e differenti eigenze da parte degli utenti. Innanzitutto ono cambiati gli tandard per quanto riguarda confort e abitabilità: lo pazio a dipoizione dei paeggeri è aumentato ad ogni nuova generazione di veicoli e con eo le dimenioni delle vetture. Parallelamente a queto, la richieta di vetture empre più icure per gli occupanti ma anche per i pedoni ha reo neceario un aumento delle dimenioni medie delle vetture e di coneguenza un aumento di peo delle tee [1]. Negli ultimi anni ci i è però rei conto che queto trend non poteva proeguire poiché il miglioramento tecnologico di propulori e combutibili, per quanto notevole, non arebbe tato in grado di compenare l aumento di peo delle vetture, oprattutto coniderando le richiete empre maggiori del mercato in termini di pretazioni dinamiche (migliore accelera- P. Veronei, G. Poli Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell Ambiente, Via Vignolee 95, 411 Modena - Italy A. Baldini, M. Loiacono Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Via Vignolee 95, 411 Modena - Italy A. Pivetti Lamborghini, Via Modena 12, S. Agata Bolognee - Bologna - Italy zione, riprea, maneggevolezza, minori conumi/emiioni). Il peo di una vettura infatti può influenzare numeroi parametri della progettazione oltre che le pretazioni del veicolo teo: - veicoli più peanti richiedono maggiori potenze per ottenere pretazioni analoghe a mezzi più leggeri; queto comporta olitamente un maggiore conumo di carburante e quindi maggiori emiioni di CO 2. - Un peo maggiore ignifica anche maggiori inerzie e quindi minor prontezza di ripota ai comandi e minor piacere di guida. - In cao di incidente una maggiore maa implica una maggiore energia cinetica da diipare e quindi richiede delle pretazioni di reitenza trutturale maggiori da parte del veicolo In queto ambito è opportuno inoltre ricordare i nuovi limiti di emiioni di CO 2 (13 g/km) impoti dalla Comunità Europea che entreranno in vigore nel 212: per riucire a rientrare in tali limiti arà fondamentale lavorare u una riduzione dei pei delle vetture, perché la ola efficienza dei motori non arà aolutamente ufficiente. I problemi maggiori li incontreranno icuramente le vetture di dimenione medio-grande, nonché quelle ad alte pretazioni, che ono l oggetto di tudio del preente lavoro. Nel ettore delle vetture di luo ad alte pretazioni il primo elemento di competitività è dato dalle pretazioni dinamiche della vettura; in queto ettore, il fattore peo ta aumendo nel tempo una rilevanza empre maggiore. L introduzione di normative empre più evere in ambito di emiioni, trettamente correlate al conumo della vettura ha infatti indotto i progettiti a potare la propria attenzione non più ulla potenza pura la metallurgia italiana >> marzo 29 1

2 Selezione materiali << Memorie Fig. 1 Gruppo openivo: braccio anteriore inferiore. upenion ytem: front lower arm. ma oprattutto ul rapporto potenza/peo. Ciò può eere coneguito cercando di ridurre il peo della vettura il più poibile. L alleggerimento della vettura non può precindere dalla celta dei materiali e dei procei, che però deve eere condotta in maniera oculata e u bai razionali. Troppo peo, infatti, nella realizzazione di un nuovo componente ci i baa olo ulle conocenze pregree: ciò ignifica che i tende peo a utilizzare quei materiali che per eperienza ed uo comune ono tati utilizzati in paato. Queto approccio, però, limita notevolmente l inventiva e non porta quai mai a celte e oluzioni innovative. Nel preente lavoro i è celto di adottare una procedura baata u un proceo di celta il più poibile oggettivo e di ampio repiro [2] cotituito da quattro fai conecutive di traduzione dei requiiti di progetto, creening, claificazione e ricerca informazioni di upporto ui materiali candidati per l applicazione di interee. Verranno preentate tre applicazioni del proceo di elezione dei materiali a componenti differenti dell autovettura, preciamente una Lamborghini Murciélago, focalizzando l attenzione u parti del gruppo openivo, quali braccio anteriore inferiore, molla anteriore e barra antirollio poteriore. ANALISI ED ALLEGGERIMENTO BRACCIO ANTERIORE INFERIORE Il componente, rappreentato in Fig. 1, è fiato da un lato al telaio mediante due boccole e dall altro al portamozzo. Circa a metà lunghezza del braccio è preente una vite prigioniera ulla quale viene fiata la barra antirollio. Coniderando le divere ollecitazioni a cui il braccio è ottopoto in eguito agli cuotimenti del portamozzo e alle forze laterali in curva, i può in prima approimazione coniderare il componente come un tirante o puntone, ovvero oggetto unicamente a forzo normale. In realtà la preenza dell attacco alla barra antirollio e le forze longitudinali agenti ul veicolo generano un momento flettente ul braccio, che quindi può comportari in certe ituazioni anche come una trave. Attualmente, il componente è realizzato impiegando due materiali: le boccole di fiaggio al telaio ed al portamozzo ono in acciaio al carbonio, con allungamento a rottura del 22%; i tubi trafilati e aldati ono realizzati empre con un acciaio al carbonio, ma avente caratteritiche meccaniche leggermente inferiori Traduzione dei requiiti di progetto Per il componente in eame, il vincolo tecnico più tringente è legato alla ua rigidezza in eercizio. Il braccio, infatti, deve volgere una funzione di guida per il portamozzo, influenzando quindi ia il comportamento cinematico che dinamico della openione: è quindi importante che la rigidezza del componente ia elevata, per limitare al maimo gli cotamenti dal comportamento ideale della openione. Deformazioni ecceive potrebbero incidere in maniera negativa ul comportamento dinamico della vettura. Dal punto di vita della reitenza meccanica, ovviamente il braccio deve poter reggere tutti i carichi a cui è ottopoto, enza ubire deformazioni platiche e riducendo al minimo mae e ingombri. Dato il tipo di impiego, il materiale utilizzato per il componente dovrà anche eere facilmente aldabile e reitente a corroione. Riaumendo, in accordo con il metodo epoto in [2], la traduzione dei requiiti di progetto è la eguente: - Funzione: tirante/puntone con funzione di guida per il mozzo ruota - Vincoli: rigidezza elevata, allungamento a rottura >15%, ufficiente reitenza trutturale, buona reitenza a fatica e a corroione - Obiettivo: minimizzare la maa del componente - Variabile libera: materiale da utilizzare, forma geometrica delle ezioni Screening e claificazione: calcolo indici di pretazione e individuazione materiali alternativi Coniderando lo tato tenionale del componente, due indici di pretazione del materiale da utilizzare per valutare le pretazioni del componente, e da maimizzare, ono quelli relativi a rigidezza e reitenza per un tirante: (1) (2) dove E= modulo di Young, ρ= denità, σ f = reitenza del materiale, nel eno di un uo collao trutturale, che nel cao di metalli i fa corripondere alla reitenza allo nervamento. Qualora il componente i trovi a lavorare a fleione, ono da coniderare altri due indici del materiale relativi a rigidezza e reitenza riferite ad una trave, ovvero: (3) (4) Lo creening dei materiali utilizzabili per l applicazione può eere condotto per via grafica, utilizzando appoiti oftware, come il CES-Cambridge Engineering Selector (Grantadeign). Su due ai ortogonali vengono quindi rappreentati gli indici di pretazione dei materiali candidati, eventualmente rapportati agli indici calcolati per il materiale in uo. In quet ultimo cao, il materiale attualmente in uo i troverà alle coordinate (1,1). Per convenzione, i preferice condurre la celta minimizzando gli indici di pretazione, per cui arà ufficiente coniderare l invero degli indici eprei nelle equazioni 1-4. In Fig. 2 ono rappreentati i grafici di elezione relativi al componente in oggetto, coniderato come tirante rigido di maa minima (a) o come trave rigida di maa minima (b), rapportato alla oluzione attualmente in uo. Data l inverione degli indici, i materiali con pretazioni migliori della oluzione attuale giaceranno nel terzo quadrante. Tutti i materiali poti nel terzo quadrante rappreentano oluzio- 2 marzo 29 << la metallurgia italiana

3 Memorie >> Selezione materiali a b Fig. 2 diagrammi di celta per tirante rigido di maa minima e per trave rigida di maa minima, con indici dei materiali rapportati al materiale attualmente in uo per il componente. Selection diagram for a tiff tie having minimum ma and for tiff beam having minimum ma; material indexe are normalized to the propertie of the material currently ued for the component. Fig. 3 Coto per unità di maa dei materiali databae CES-Edupack 25. Supenion ytem: front lower arm. ni alternative in grado di conferire migliori pretazioni al componente, relativamente all obiettivo individuato e ai vincoli agenti. Un fattore inizialmente non coniderato, ma che può giocare un ruolo determinante nella celta del materiale, è il coto. In Fig. 3 è rappreentato il diagramma relativo al coto per unità di maa di differenti tipologie di materiali, con indicate le barre relative ad acciai, leghe di alluminio e titanio. Dall analii dei grafici di Fig. 2 e 3, i può notare come dal punto di vita della rigidezza pecifica (M1), i ha una famiglia di materiali in grado di avere pretazioni uperiori all acciaio: le leghe di titanio; tuttavia i miglioramenti ono poibili ma in miura ridotta (pochi punti percentuali) e a coti nettamente maggiori. Non embra quindi opportuno proeguire vero una celta del genere, coniderando i limitati vantaggi in rapporti ai coti. Dal punto di vita della reitenza pecifica (M2), invece, i poono ottenere miglioramenti coniderevoli. Relativamente alle pretazioni di rigidezza fleionale, i grafici motrano che vi ono oluzioni in grado di fornire buoni miglioramenti: in particolare le leghe di alluminio embrano offrire le migliori oluzioni. La roa di candidati per l applicazione, i retringe pertanto ai materiali riportati in Tab. 1, con i relativi indici di pretazione riferiti al materiale attualmente in uo (apice ). Informazioni di upporto e celta del materiale Le informazioni ricavate dagli indici di pretazione hanno Materiale AISI 94B3 (G9431), temprato e rinvenuto a 25 C AISI 442 (DIN 42MnMo7), temprato e rinv. a 25 C AISI 434 (UNI 4NiCrMo7), normalizzato Al-Lega da getto S52. Al-226 T3 Al-224 T3 Al-682 T4 (anche forgiato) Al-72 T5 Al-733 T6 M 1 /M M 2 /M M 3 /M M 4 /M Tab. 1 indici di pretazione dei materiali candidati. Material indexe for candidate material. la metallurgia italiana >> marzo 29 3

4 Selezione materiali << Memorie permeo di individuare una roa di candidati, tra cui cegliere il materiale migliore. Si ricorda che le informazioni preenti nei databae ono comunque generiche, a baa preciione, oprattutto relativamente a parametri reitenziali quali reitenza a corroione e fatica. Per quanto riguarda gli acciai, le proprietà di reitenza a corroione e a fatica ono ben note e più che ufficienti, coniderando anche quanto già noto per applicazioni precedenti. Analogamente, le leghe di alluminio, eventualmente anodizzate, offrono buone proprietà di reitenza nei tipici ambienti tradali. Per quanto riguarda la reitenza a fatica le leghe di alluminio individuate preentano buone pretazioni, oprattutto le erie 2 e 7, ebbene ia noto che il diagramma di Wohler per tali leghe non raggiunga mai condizioni di tazionarietà al crecere del numero di cicli di fatica, al contrario di quanto avviene per le leghe ferroe. Pertanto, le poibili oluzioni ottimali ono fondamentalmente due a econda dei vincoli pretazionali/di progetto: - e la ollecitazione principale agente ul componente è quella a trazione, mentre quella a fleione è tracurabile, allora la oluzione migliore è ancora data dagli acciai ad alta reitenza (acciai bao legati o acciai a bao contenuto di carbonio); - e invece la ollecitazione principale è quella di fleione, le leghe di alluminio rappreentano icuramente la celta migliore; in particolare e il vincolo progettuale più tringente è quello di rigidezza le leghe della erie 6 rappreentano la celta più opportuna; e è la reitenza a limitare le pretazioni allora la celta migliore è data dalle leghe delle erie 2 e 7. Come già ottolineato è opportuno verificare empre le pretazioni di reitenza a corroione e a fatica della lega elezionata. ANALISI ED ALLEGGERIMENTO MOLLA SOSPENSIONE ANTERIORE La molla cilindrica della openione anteriore è un componente ottopoto ad elevate ollecitazioni tatiche ma oprattutto dinamiche (ovvero a fatica) ed ha come copo principale quello di immagazzinare e retituire la maggior parte poibile dell energia cauata dagli cuotimenti della openione. In fae di progettazione del cinematimo della openione e di coneguenza del comportamento dinamico del veicolo, uno dei parametri di progetto fondamentali da tabilire è dato dalla rigidezza della molla. Parallelamente, un altro apetto da tenere in coniderazione riguarda il calcolo e la verifica degli ingombri maimi. Traduzione dei requiiti di progetto Analogamente al procedimento eguito per il cao precedente, la traduzione dei requiiti di progetto porta alle eguenti condizioni: - Funzione: immagazzinare e retituire energia con le minori diipazioni poibili - Vincoli: reitenza ai carichi in eercizio; reitenza a fatica; reitenza alla corroione; rigidezza pretabilita; coefficiente di perdita inferiore a.1; ingombro compatibile con pazi diponibili - Obiettivo: minimizzare la maa del componente - Variabile libera: materiale da utilizzare Screening e claificazione: calcolo indici di pretazione e individuazione materiali alternativi L indice di pretazione per un materiale per molle efficienti e leggere è noto da letteratura [3] ed è pari a : (5) Riulta utile eprimere l indice dell equazione (5) in forma logaritmica, ovvero: Fig. 4 Diagramma di celta per molla efficiente e leggera. Material election chart for efficient and light pring. (6) che rende poibile viualizzare i materiali candidati u un grafico di celta con ai la reitenza pecifica e il modulo elatico pecifico. Il materiale attualmente utilizzato è un acciaio per molle ad alta reitenza bao legato, contenente Silicio e Cromo; il materiale ripetta le pecifiche della normativa tedeca DIN 17223/2. Il trattamento termico di tempra e rinvenimento è precritto u queto tipo di acciai per aumentarne le proprietà di reitenza a rottura. Il trattamento uperficiale di pallinatura viene invece impiegato per aumentare le proprietà di reitenza a fatica del componente. Il relativo diagramma di celta è riportato in Fig. 4, inieme alla retta di elezione, che altro non che la rappreentazione dell equazione (6). Spotando l intercetta all origine vero il bao corriponde ad aumentare l indice M1; pertanto, tralando la retta i elezioneranno materiali via via più pretazionali. La roa deciamente ampia di materiali apparentemente utilizzabili non tiene conto dell ingombro: materiali con bao E, come i materiali polimerici, infatti, richiedono che i debba realizzare la molla con ezioni di filo molto grandi, impedendo quindi al componente di eere intallato nell ammortizzatore eitente. Per quanto riguarda i materiali compoiti con rinforzo a fibra lunga, è evidente la difficoltà realizzativa di un componente come la molla cilindrica. Ei ono tuttavia ottimi candidati per la realizzazione di elementi elatici efficienti e leggeri, ebbene con altre geometrie [4]. Coniderando anche il fattore coto (omeo nel preente lavoro), l elenco di materiali candidati i retringe a: - Leghe di titanio: Ti4.5Fe6.8Mo1.5Al (TIMETAL LCB); Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo ( Ti ); Ti15V3 Cr3Sn3Al; Ti6Al2Sn- 2Zr2Mo; Ti6Al6V2Sn (6-6-2); Ti6Al2Sn2Zr2Mo; Ti6Al4V - Acciai: AISI 516 (DIN 65MnCr4), temprato e rinvenuto; AISI 9255 (UNI 55Si8), temprato e rinvenuto Informazioni di upporto e dimenionamento del componente Individuati i migliori materiali per ogni famiglia è poibile effettuare un calcolo di primo dimenionamento e di coneguenza una tima della poibile riduzione di peo. La molla in eame lavora unicamente in compreione: è ottopota ad una forza tatica cotante legata al peo della vettura; oltre a tale forza vi ono altre ollecitazioni dinamiche legate allo chiacciamento della 4 marzo 29 << la metallurgia italiana

5 Memorie >> Selezione materiali molla in eguito a variazioni della quota z del contatto ruotauolo. In ogni cao, per qualiai cuotimento della openione la molla rimane empre ollecitata a compreione. Il filo della molla è avvolto a pirale attorno ad un cilindro fittizio di diametro cotante, denominato diametro di avvolgimento. Come già accennato, il componente deve ripettare determinati ingombri per conentirne il montaggio: in particolare un parametro che non può eere modificato è il diametro interno della molla. Tale quota è infatti limitata dalla neceità di montare all interno della molla l ammortizzatore. Un altra pecifica tecnica che non deve eere modificata è la rigidezza; tale parametro infatti influenza il comportamento dinamico della vettura e viene quindi tabilito in fae progettuale per ottenere le pretazioni dinamiche volute. Anche queto parametro verrà quindi mantenuto cotante. Per quanto riguarda la lunghezza della molla, i cercherà di mantenerla il più poibile imile a quella di origine, in modo da ridurre al minimo eventuali modifiche u componenti neceari al fiaggio della molla, come per eempio i piattelli; ovviamente eitono limitazioni legate all ingombro longitudinale ma una variazione di qualche millimetro può eere concea. Va oervato che i tratta di una molla con pao e diametro medio di avvolgimento cotanti; la ua caratteritica forza-potamento arà quindi lineare. Il dimenionamento ha portato ai valori riportati in Tab. 2, eprei in termini di variazione percentuale per ragioni di riervatezza. ANALISI ED ALLEGGERIMENTO BARRA ANTIROLLIO La barra antirollio volge un compito di auilio al itema openivo olamente in ituazioni in cui i ha traferimento di carico. Gli etremi della barra ono fiati ai braccio uperiore del itema openivo: in tal modo quando i verifica un traferimento di carico tra le due ruote dell aale, gli cuotimenti verticali di vero oppoto tra le due ruote generano un momento torcente ulla barra, che quindi viene ollecitata a torione. Il componente è motrato in Fig. 5. Un parametro fondamentale che intetizza il comportamento della barra tea è la ua rigidezza torionale: più la barra è rigida maggiore arà la reitenza che ea opporrà e di coneguenza minori aranno gli cuotimenti del itema openivo dell aale. Nel dimenionare il componente quindi l apetto principale da Fig. 5 Barra antirollio. Anti-roll bar. tenere i coniderazione arà la rigidezza torionale che i vorrà ottenere; come i vedrà in eguito tale proprietà dipende ia da quote dimenionali (diametro della barra, lunghezza del braccio di torione) che dalle proprietà del materiale. Traduzione dei requiiti di progetto Oltre alle funzioni epote al paragrafo precedente, un parametro importante per la elezione del materiale è la maima temperatura di eercizio: la barra infatti è ituata in proimità del motore e dell impianto di carico della vettura, e i troverà quindi a lavorare ad una temperatura leggermente uperiore a quella ambiente. Come limite inferiore è tata impota una temperatura di lavoro di 7 C. Un altro apetto da tenere in coniderazione è il comportamento del materiale in cao di frattura: la caratteritica deiderata, ovviamente, è che in cao di cedimenti il materiale non ceda di chianto ma reita il più poibile alla propagazione della cricca. Il parametro olitamente utilizzato per definire il comportamento di un materiale in cao di cedimento è la tenacità a frattura. La traduzione dei requiiti di progetto è la eguente: - Funzione: barra di torione - Vincoli: rigidezza torionale, reitenza a rottura, reitenza a fatica e ad agenti atmoferici, vincoli geometrici di ingombro; temperatura di impiego uperiore a 7 C; tenacità a frattura uperiore a 15 MPa m 1/2. - Obiettivo: ottenere rigidezza di progetto con minimo peo - Variabile libera: materiale da utilizzare, dimenione della ezione reitente Screening e claificazione: calcolo indici di pretazione e individuazione materiali alternativi L indice di pretazione per la rigidezza torionale e per la reitenza torionale ono i eguenti [5]: (7) (8) Tab. 2 Dimenionamento della molla in lega di titanio e relativa riduzione di peo. Dimenioning of titanium alloy pring and conequent weight reduction. Il relativo diagramma di celta, nella zona di interee, è riportato in Fig. 6. In bae alle coniderazioni effettuate in precedenza relativamente all utilizzo di componenti in materiale compoito, la celta più ragionevole embra quella delle leghe di alluminio da trattamento termico e/o deformazione platica. In bae all analii del grafico le leghe migliori ono quelle delle erie 5 e 2. In particolare le leghe migliori ono quelle della erie 5, che preentano caratteritiche di reitenza ufficienti e una denità leggermente inferiore ripetto alle altre erie, maimizzando coì l indice di pretazione. Una celta opportuna potrebbero eere le leghe 552 e 586. Tuttavia, emplificando la geometria del componente, la metallurgia italiana >> marzo 29 5

6 Selezione materiali << Memorie Fig. 6????????.???????. anche una barra di torione in materiale compoito come CFRP a matrice epoidica. Informazioni di upporto e dimenionamento del componente Sulla bae dei materiali individuati, il dimenionamento del componente porta alle variazioni epote in Tab. 3. Diametro eterno Speore Rigidezza Carico tatico max Coeff. di icurezza Coeff. di icurezza a fatica Riduzione di peo Al % invariato -.8% 41.6 MPa % MATERIALS SELECTION CRITERIA FOR THE WEIGHT REDUCTION OF HIGH PERFORMANCE SPORTS CAR CFRP +46.4% invariato +2,31 % 37.1 MPa % Tab. 3 Dimenionamento barra antirollio e riduzione di peo. Dimenioning of the anti-roll bar and weight reduction. Keyword: material election, teel, compoite material, titanium and alloy For high-performance luxury car, the firt element of competitivene i given by the dynamic performance. Thu, weight reduction i becoming increaingly important, alo in the framework of the introduction of more and more retrictive regulation on emiion. Deigner are currently focuing on maximizing the power/weight ratio, and the proper material election become mandatory. Thi paper decribe the weight reduction achievable on the upenion ytem of a Lamborghini Murcielago, howing that the ue of high trength low alloy teel a well a titanium and aluminum alloy allow to reduce weight of elected component of more than 3%. Three different component of the upenion ytem have been analyzed: the Coniderando il rapporto pretazioni/coto, l utilizzo della lega di alluminio rimane icuramente la celta migliore: la riduzione di peo ottenibile è molto vicina a quella della fibra di carbonio, ma a coti deciamente inferiori. CONCLUSIONI Per effettuare lo tudio di alleggerimento è tato adottato un metodo baato u criteri oggettivi [2]. Grazie a queto metodo, implementato tramite oftware, è tato poibile compiere un analii dettagliata delle poibili oluzioni alternative in termini di celta dei materiali. La bontà e l affidabilità del metodo è tata verificata anche tramite un dimenionamento dei componenti, che ha motrato come una celta oculata del materiale poa portare a ignificative riduzioni di peo. Riaumendo i riultati ottenuti per i due componenti dimenionati ono i eguenti: Molla openione anteriore Barra antirollio poteriore Per quanto riguarda il braccio anteriore inferiore non è immediato poter fare time di peo affidabili: molto dipende infatti da quale ollecitazione prevalga e quale ia il vincolo progettuale più tringente. Comunque analizzando tutti e quattro gli indici di pretazione i può ipotizzare un range di diminuzione del peo che va dal 5 al 3 %, a econda di quale ia la pretazione da maimizzare. BIBLIOGRAFIA ABSTRACT Riduzione di peo timata 3-35% 5-7% Indice di pretazione utilizzato σ f2 /ρe G 1/2 /ρ [1] Dati tratti da: European aluminium aociation: [2] M. F., ASHBY, La celta dei materiali nella progettazione indutriale, CEA, (27). [3] W.L. JOHNSON. Mater. Sci. Forum (1996), p. 47. [4] W.J. YU and H.C. KIM, Compo Struct 9 (1998), p [5] M.F. ASHBY and D. CEBON, Cae tudie in material election, Granta Deign Ltd, Cambridge, UK, 1995 front lower arm (fig. 1), the front upenion pring (Table II) and the anti-roll bar (fig. 5). According to the method propoed by M.F. Ahby [2], the deign requirement have been tranlated into a erie of contraint, objective and free variable, leading to the definition of material indexe (equation 1-8) to be ued to rank the material in order to identify the mot uitable one. Ranking wa accomplihed uing the CES (Cambridge Engineering Selector, Grantadeign) oftware, which allow to create election chart like the one hown in Fig. 2, 3, 4, 6. Thoe diagram help the deigner to elect graphically the candidate material for the application, which, for the tudied cae, reulted to be: - Low alloy teel or aluminum alloy (Table II) for the front lower arm - Titanium or pring teel(fig. 1), for the front upenion pring - Aluminum alloy for the anti-roll bar Dimenioning of the component on the bai of the elected material i preented a well, demontrating that a proper material election procedure allow to ignificantly decreae the weight of the tudied component with repect to the current olution. 6 marzo 29 << la metallurgia italiana

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