Diseño de un asiento para un vehículo ligero mediante el método de elementos finitos utilizando laminados de materiales compuestos

Abstract

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[ES] El objeto del presente proyecto es el diseño de un asiento para un vehículo ligero mediante el método de elementos finitos utilizando laminados de materiales compuestos. Exactamente lo que se pretende es el estudio de los materiales compuestos y su utilización como sustitutos de otros de uso más extendido como son aceros y aluminios. Para realizar este estudio se ha elegido realizar un asiento para un vehículo urbano ligero. A la hora de escoger dicho vehículo se ha tenido en cuenta que corresponda a las características de vehículo urbano ligero. Por ello se ha optado por un vehículo urbano de la marca SMART. Este asiento debe ser construido en laminados de materiales compuestos, el tipo de material compuesto se definirá a lo largo de la memoria ya que sus propiedades variarán mucho dependiendo del tipo de fibra y resina elegida, así como la orientación de cada laminado y su espesor. La idea es sustituir el asiento del SMART sin que pierda ninguna de sus funciones y consiguiendo el correspondiente aligeramiento del mismo, que es la principal ventaja de estos materiales. Para el modelado geométrico del mismo se va a emplear un programa de diseño 3D denominado CATIA. Posteriormente se pasará a otro programa también de modelado en 3D, donde realizaremos un estudio ergonómico del mismo. Una vez acabado el diseño, éste se insertará en el programa ANSYS. Aquí vamos a dotar a la geometría dibujada de los atributos del material compuesto. El conocimiento de estos atributos permite el cálculo de las propiedades que definen su comportamiento frente a las solicitaciones a las que se ve sometido, así como las que definen su posible fallo. Dicho programa incluye en su formulación elementos que soportan las teorías y criterios de fallo para laminados de materiales compuestos. Con estos elementos creamos un modelo de elementos finitos que nos va a permitir solucionar el problema. Los resultados obtenidos en este proyecto deben considerarse como una fase previa, una guía, con un grado de acierto aceptable, para la fabricación futura de un asiento.