Análisis, estudio y diseño de un cuadro de bicicleta elaborado con materiales compuestos

Abstract

[ES] El objetivo del presente Trabajo Fin de Grado (TFG) es el estudio de los diferentes tipos de bicicleta que existen en la actualidad (mtb, road, fixie, enduro, etc.) cuyos cuadros son construidos con materiales compuestos, con el fin de establecer una comparativa entre dichos cuadros, observando y analizando que características desarrolla cada uno de ellos, cual es el material compuesto que emplean y cual es más idóneo en función del tipo de bicicleta. Con los resultados obtenidos del análisis efectuado, y teniendo en consideración que otros materiales se pueden utilizar, cuáles son las directrices que marca la normativa correspondiente en función del tipo de bicicleta y sus usos, y comprobando mediante simulaciones que se cumplen con los requisitos y factores de seguridad pertinentes, se pretende diseñar un cuadro de bicicleta estándar elaborado con los materiales más apropiados, teniendo además en cuenta todo lo relativo al proceso de fabricación con el fin de optimizarlo (costes, presupuestos, tiempos, recursos humanos, herramientas, máquinas y útiles necesarios, etc.). En el proyecto se emplearán distintas disciplinas de la Ingeniería Mecánica: diseño CAD, métodos de selección de materiales, dimensionamiento, simulaciones mediante herramientas basadas en el método de los elementos finitos, estudio de los procesos de fabricación, y estudio económico, entre otras.

[EN] The objective of this Final Degree Project (TFG) is the study of the different types of bicycle that exist today (mtb, road, fixie, enduro, etc.) whose frames are built with composite materials, in order to establish a comparison between these frames, observing and analyzing what characteristics each one of them develops, which is the composite material they use and which one is more suitable depending on the type of bicycle. With the results obtained from the analysis carried out, and taking into account that other materials can be used, what are the guidelines established by the corresponding regulations depending on the type of bicycle and its uses, and verifying through simulations that the requirements and factors are met safety standards, it is intended to design a standard bicycle frame made with the most appropriate materials, also taking into account everything related to the manufacturing process in order to optimize it (costs, budgets, times, human resources, tools, machines and tools needed, etc.). Different disciplines of Mechanical Engineering will be used in the project: CAD design, material selection methods, sizing, simulations using tools based on the finite element method, study of manufacturing processes, and economic study, among others.