Modernità e tradizione

La simulazione ha oggi raggiunto livelli inimmaginabili solamente qualche anno fa e se questo, da un lato, rende disponibili informazioni preziose allo sviluppo di un progetto, dall’altro può talvolta creare dubbi un tempo inesistenti. Citerò un semplice esempio: quando nel 2000 entrai in Ferrari, il mio compito era di dimensionare il sistema di sospensioni; gli strumenti di calcolo, peraltro già molto potenti, non consentivano tuttavia di introdurre troppi dettagli nei modelli, perché i tempi per ottenere i risultati sarebbero stati incompatibili con quelli richiesti dallo sviluppo di una vettura di Formula 1. Di conseguenza certi particolari, ad esempio gli occhielli di fissaggio del portamozzo ai braccetti, venivano calcolati a mano, usando formule analitiche molto spesso mutuate dai manuali di progettazione aeronautica, mentre nel modello la vite, il giunto sferico e quant’altro coinvolto nel collegamento venivano sostituiti con un “elemento numerico” atto a trasferire le forze da un componente all’altro: niente contatti tra le parti, quindi. Nessuna non-linearità. Test al banco, migliaia di chilometri in pista e mai nessuna rottura sugli occhielli calcolati a mano confermavano la bontà dell’approccio. Una decina di anni dopo mi unisco a un altro team; i codici di calcolo hanno fatto passi da gigante, i calcolatori ancora di più e modelli più completi sono ora compatibili anche con i tempi di sviluppo richiesti dalla categoria regina del motorsport: un gruppo ruota (portamozzo, mozzo e braccetti) può essere risolto velocemente anche modellando i vari organi di collegamento con i relativi contatti tra le parti. Un giovane ingegnere analizza i risultati del suo modello e dichiara che uno degli occhielli si romperà; un po’ sorpreso eseguo il calcolo a mano, come avevo fatto anni prima e per anni, e smentisco la sua affermazione. Cosa è accaduto? Il metodo numerico è forse troppo conservativo? C’è forse un errore nel modello? Oppure è il metodo manuale a essere “incosciente”? La risposta è: un po’ di tutto questo. Mi spiego: l’elevata sofisticazione dei codici di calcolo consente di determinare con precisione anche la pressione di contatto tra due parti, a patto che la mesh e il tipo di elemento usato siano adeguati perché, proprio in quanto estremamente sofisticati, i modelli di oggi sono in certi casi molto sensibili ed è quindi facile confondere un “picco numerico” con uno stato tensionale reale. Tuttavia dall’altro lato va detto che il calcolo a mano di cui sopra è basato su formule semi-empiriche, ricavate anni prima dell’avvento della simulazione intesa in senso moderno e contiene una certa dose di “inconsapevolezza”, cioè, nello specifico, di non totale conoscenza dei meccanismi che si instaurano nel contatto tra il giunto sferico e l’occhiello; oggi sappiamo che ci sarà quasi certamente una plasticizzazione locale del materiale e che l’analisi acritica dei risultati numerici porta a ridimensionare il dettaglio, mentre il calcolo a mano “ignorante” ritiene valido il progetto. E quindi? Quindi la realtà è una sintesi di tutto ciò: ci sarà plasticizzazione e questa sarà sufficiente a ridistribuire le tensioni senza creare rotture, né statiche né a fatica; inoltre sarà di un’entità talmente modesta da non creare problemi alla funzionalità degli organi coinvolti e, assai probabilmente, da non poter essere rilevata neppure dai più moderni metodi di controllo qualità.
Sì alla simulazione, quindi, ma con un occhio critico ai risultati e, quando possibile, anche alla “tradizione”.

(Claudio Gianini)

— Claudio Gianini

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