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[CASE STUDY] Un design leggero e veloce per la nuova VINS 250

La nuova moto VINS 250 è il risultato di un’attenzione estrema alla riduzione di peso.

L’utilizzo di fibre di carbonio unita alle più innovative tecniche di costruzione ha permesso di realizzare il nuovo prototipo di una moto che punta con decisione al futuro. Il nodo frontale in alluminio è il cuore della moto: posto sotto il manubrio, connette fra loro serbatoio,  telaio, motore, radiatore e sospensione anteriore.

Gli ingegneri di Asotech, grazie alle tecnologie FEM offerte dalla piattaforma ANSYS Workbench, hanno realizzato un’ottimizzazione topologica del componente; lo studio e le analisi portate avanti hanno permesso una modifica della geometria realizzando un risparmio di peso rispetto alla geometria di partenza del 56%.

Figura 1: Componenti principali della Vins 250

UNA MOTO DALLE PERFORMANCE ECCEZIONALI

La rivista NEW ATLAS recensisce: “La VINS Duecinquanta (250) è concentrata sulla riduzione di peso in un modo che non si è mai visto prima”.

Con un motore due tempi da oltre 60 cavalli e un peso di 95 kg, la nuova moto riesce a toccare i 299 km/h mantenendo le emissioni sotto i limiti di legge del futuro. La moto unisce soluzioni innovative dal punto di vista della ciclistica ad un motore 2 tempi completamente nuovo che supera i limiti delle attuali tecnologie. Il telaio in fibra di carbonio e lo studio attento dei componenti hanno permesso un eccezionale obiettivo di peso, sfiorando il rapporto 1:1 tra peso e potenza.

La duecinquanta usa un motore ad iniezione elettronica a 90° V-twin a due cilindri. Il radiatore è aerodinamicamente integrato nella moto così che i flussi, dopo aver incontrato il radiatore, possano fluire attraverso il telaio e creare un effetto deportante. La versione Duecinquanta Competizione riduce ulteriormente il peso fino a raggiungere gli 85 kg.

Il team ingegneri di Vins è composto da ex ingegneri Ferrari con esperienza nel settore delle fibre di carbonio. Vista l’importanza strutturale del nodo anteriore, Vins ha scelto Asotech come partener per lo sviluppo delle analisi strutturali e per l’ottimizzazione del componente.

Figura 2: VINS 250

L’ATTIVITA’ ESEGUITA DA ASOTECH

Una porzione significativa del risparmio di peso ottenuto è stato raggiunto da Asotech grazie alle verifiche e all’ottimizzazione topologica portata avanti sul nodo anteriore in alluminio. La geometria iniziale di 18kg è stata modificata fino a raggiungere gli 8 kg di peso; inizialmente pensata per essere prodotta con tecniche di additive manufacturing, il componente è stato poi ottimizzato per una produzione più tradizionale con fusione. Accurate analisi a fatica secondo quanto previsto da Eurocodice assicurano una vita di anni al componente.

Figura 3: il nodo anteriore ottimizzato

Gli ingegneri di Asotech hanno ottenuto il risultato grazie all’utilizzo di avanzati tool di ottimizzazione direttamente integrati nella piattaforma ANSYS Workbench. Sono stati simulati tre diversi casi di carico; per ogni caso si è ottimizzato il nodo per ottenere il massimo risparmio di peso.

Figura 4: load case studiati

Grazie all’ottimizzazione topologica è stato possibile studiare le aree di miglioramento della geometria e dopo alcuni loop di verifica è stato raggiunto il duplice obiettivo della riduzione di peso e massima resistenza strutturale.

Figura 5: risultati analisi topologica

Terminata la fase di verifica topologica, si sono effettuate analisi di dettaglio per eseguire verifiche secondo EUROCODICE del componente per assicurare una vita a fatica superiore ai 2 milioni di cicli.

Figura 6: risultati analisi FEM

La collaborazione tra Asotech (www.asotech.com) e VINS Motors (www.vinsmotors.com) ha portato alla nascita di una nuova realtà sportiva made in ITALY con soluzioni innovative e di successo. La moto ha avuto molto successo all’EICMA 2017 e 2018, ricevendo diversi riconoscimenti. Sull’esperienza fatta tra Asotech e Vins è anche possibile visualizzare questo video: