Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Communications at congresses:
Optimización de uniones y estructuras de autobuses modeladas con elementos finitos mediante análisis modales
Year:2012
Research Areas
  • Engineering
Information
Abstract
El objetivo principal del proyecto de investigación presentado es el de mejorar la predictibilidad de las tensiones de los modelos FEM de vehículos de grandes dimensiones para el transporte de pasajeros (autobuses y autocares). Debido a las grandes dimensiones de estos vehículos y al tipo de estructura de los mismos (tubular de sección rectangular hueca), para su modelado mediante elementos finitos el tipo de elementos más adecuado desde el punto de vista técnico, económico y de coste computacional es el elemento de tipo viga. Una de las principales desventajas del uso de este tipo de elementos se debe al hecho de que los nodos representan uniones infinitamente rígidas. Esta característica determina un aumento de la rigidez global de las estructuras simuladas (de aproximadamente un 30%), lo que afecta de manera directa tanto, al comportamiento de la estructura, como a la correcta estimación de las tensiones. En base a la investigación realizada, se propone un modelo de unión en el cual se introducen un total de seis elementos elásticos (muelles). Mediante estos elementos se reproduce el comportamiento local de la unión, teniéndose en cuenta las características topológicas. Para caracterizar el comportamiento de la unión y estimar los valores de rigidez de los elementos elásticos, se realizaron análisis modales experimentales sobre estructuras reales y, a partir de las diferencias encontradas en los espectros modales entre la estructura real y los modelos MEF, se estimaron los valores de rigidez característicos de la unión. Los resultados obtenidos han permitido la verificación del comportamiento de los modelos, tanto el de los más detallados (elementos placa), como el de los modelos simplificados (elementos viga). En este último caso se analizaron la versión inicial de nodo rígido y la modificada mediante los elementos propuestos. Mediante la implementación de la metodología descrita, se consiguieron obtener mejoras del comportamiento de las estructuras simuladas con elementos de tipo viga. La diferencia de rigidez entre dichos modelos simplificados, y los modelos detallados realizados con elementos placa y/o sólido, se reduce aproximadamente a un 5%.
International
No
Congress
XIX CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
960
Place
Castellón
Reviewers
Si
ISBN/ISSN
0212-5072
Start Date
14/11/2012
End Date
18/11/2012
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10
Anales de ingeniería mecánica
Participants
  • Autor: Francisco Mariano Badea Romero (UPM)
  • Autor: Enrique Alcala Fazio (UPM)
  • Autor: Jesus Angel Perez Fernandez (UPM)
  • Autor: Ángel Luis Martín López (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Inv. en Seguridad e Impacto Medioambiental de Vehículos y Transportes (GIVET)
  • Centro o Instituto I+D+i: Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA)
  • Departamento: Ingeniería Mecánica y de Fabricación
S2i 2020 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
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