Periodico bimestrale
Anno XXI, numero 99
Lug/Ago 2020
ISSN 1128-3874
CICLISMO

Dissipazione di potenza per isteresi in un telaio di bici da corsa in composito

ALESSANDRO GIUSTO

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Lo scopo di questo lavoro è quello di valutare attraverso un approccio misto numerico-analitico la quota parte di potenza espressa dal ciclista dissipata per effetto delle deformazioni del telaio. Molto spesso - anzi quasi sempre - i telai da corsa vengono giudicati performanti solo in base alla loro “rigidezza”, senza neppure soffermarsi su quale rigidezza. In realtà un telaio ben progettato deve essere sia rigido in pedalata (rigidezza torsionale), che “morbido” ai colpi (flessibile nel piano longitudinale), che efficiente. Ed è proprio su quest’ultimo punto, molto trascurato, che voglio soffermarmi: un telaio efficiente dissipa poca energia.
Il telaio analizzato è un telaio da bici da corsa in materiale composito prodotto da EXEPT, la Allroad Classic 2019. Il flusso di analisi parte dall’esplicitazione delle equazioni di corpo rigido dello spostamento dei pedali per effetto delle deformazioni del telaio. Quindi si passa alla determinazione della matrice di rigidezza del telaio per via numerica, utilizzando un modello a elementi finiti lineare costruito utilizzando i software Laminate Tools per la laminazione e Simcenter Femap e Simcenter Nastran per pre-post e calcolo. Infine, utilizzando una modellazione delle funzioni di forza applicate sul pedale per ogni posizione della pedivella, verranno calcolate le forze e i momenti riportati al centro del movimento centrale e i cicli di isteresi meccanica delle forze applicate alla pedivella destra e sinistra a differenti regimi di potenza di pedalata. Sia il punto P il punto di applicazione della forza sul pedale, di coordinate [xp;yp;zp] secondo un sistema di coordinate cartesiane con origine O nel centro dell’asse di rotazione del movimento centrale. La posizione della pedivella destra sia definita dall’angolo q (Figura 1).

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