Design of Solar Panels Support Structure for Physis PEB Catamaran

La mia tesi di laurea triennale ha riguardato la progettazione e lo sviluppo di un sistema di supporto strutturale per pannelli fotovoltaici flessibili integrati nel catamarano elettrico da competizione Physis PEB, con l'obiettivo di massimizzare la produzione di energia riducendo al minimo il peso, la resistenza aerodinamica e l'impatto sulle prestazioni complessive dell'imbarcazione.

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Il progetto ha seguito un approccio ingegneristico multidisciplinare, combinando progettazione meccanica, analisi strutturale, aerodinamica e sviluppo prodotto. A partire dai requisiti operativi e dai vincoli geometrici dell'imbarcazione, sono stati sviluppati e valutati diversi concept progettuali attraverso un processo iterativo, fino alla definizione della configurazione finale.

 

È stato realizzato un modello CAD completamente parametrico del sistema di supporto, progettato per consentire rapide iterazioni e ottimizzazioni del design. La soluzione finale prevedeva elementi strutturali in alluminio a basso peso e componenti di collegamento progettati su misura e realizzati mediante manifattura additiva, in grado di adattarsi efficacemente a diverse geometrie delle travi, contribuendo al contempo alla riduzione della massa complessiva del sistema.

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Il progetto strutturale è stato supportato da calcoli analitici e da analisi agli elementi finiti, utilizzati per valutare tensioni, deformazioni e forze di reazione nelle condizioni di esercizio più gravose. I carichi aerodinamici agenti sui pannelli fotovoltaici sono stati determinati mediante simulazioni di fluidodinamica computazionale, considerando differenti velocità di navigazione, condizioni di vento e assetti dell'imbarcazione.

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Il progetto ha portato allo sviluppo di una soluzione leggera, strutturalmente efficiente e realizzabile dal punto di vista produttivo, capace di coniugare resistenza meccanica, prestazioni aerodinamiche, semplicità di assemblaggio e integrazione con l'architettura esistente del catamarano, offrendo un'esperienza completa nell'intero processo di sviluppo di un prodotto meccanico.