Convalida dei carichi sulle sospensioni per l'alleggerimento strutturale

Estensimetri a mezzo ponte per la misura di trazione e compressione sui bracci sospensivi

La riduzione della massa non sospesa sui bracci delle sospensioni (A-arm, puntoni, tiranti) migliora la risposta dinamica del veicolo, ma ridurre sezione o spessore di questi componenti senza superare il limite di snervamento del materiale richiede di conoscere il carico reale a cui sono sottoposti durante l'uso, non solo il valore stimato in fase di progetto. Una stima solo teorica, basata su modello FEA senza validazione sperimentale, espone al rischio di sottodimensionare un componente strutturale critico per la sicurezza.

La soluzione è applicare estensimetri in configurazione a mezzo ponte direttamente sulla superficie del componente sospensivo: due griglie attive poste su lati opposti dell'elemento leggono lo sforzo assiale annullando reciprocamente l'effetto delle sollecitazioni di flessione, che in bracci di piccola sezione possono superare il carico di taglio utile alla misura. Per compensare l'effetto della temperatura durante le prove in pista, si utilizzano estensimetri a rosetta con elementi non sollecitati integrati nello stesso ponte di Wheatstone, in modo che la resistenza di riferimento vari in accordo con la temperatura ambientale o del pezzo, mantenendo il bilanciamento del ponte a carico nullo.

Il segnale in variazione di resistenza viene convertito in una tensione leggibile (tipicamente nell'ordine di pochi volt) da un circuito di condizionamento dedicato, che consente di impostare l'offset e il rapporto di amplificazione per ciascun canale. Prima dell'acquisizione su strada o in pista, ogni circuito va calibrato con pesi noti per ottenere la relazione lineare tra tensione e microdeformazione (µε) propria di quello specifico montaggio, poiché tolleranze meccaniche e allineamento della griglia rispetto alla direzione del carico variano da un'installazione all'altra. Durante le prove rappresentative (es. manovre di tenuta in curva), il sistema registra i picchi di trazione e compressione per ciascun componente monitorato.

Il confronto tra i picchi di sollecitazione misurati (convertiti in MPa tramite le proprietà elastiche del materiale) e il limite di snervamento permette di stabilire con dati oggettivi, e non per sola simulazione, quale margine di sicurezza reale rimane su ogni componente e dove è possibile intervenire per alleggerire senza comprometterne l'integrità. L'approccio è applicabile a qualunque programma di sviluppo sospensioni, dal prototipo alla produzione, e permette di ripetere la validazione ogni volta che si modifica geometria o materiale del componente.

 

Gli estensimetri misurano le deformazioni superficiali di una struttura per ricavarne le sollecitazioni. Sono lo strumento di riferimento nell'analisi sperimentale delle tensioni, con configurazioni lineari e a rosetta per ogni tipo di misura, statica o dinamica. Scopri la gamma e come scegliere il sensore adatto alla tua applicazione.

Ottieni informazioni

Per maggiori informazioni sui nostri prodotti e servizi, compila il form di contatto.
Ti risponderemo al più presto.

Contattaci