Estudio dinámico y por elementos finitos de vehículos todoterreno con Recurdyn

Abstract

[ES] Este proyecto consiste en el análisis dinámico vehículos todoterreno a escala, así como el estudio de algunas partes destacadas por el Método de los Elementos Finitos, todo ello empleando como software el programa de CAE RecurDyn. Los modelos que se han incluido en el presente proyecto son cuatro: tres movidos por cadenas (dos máquinas industriales y un vehículo todoterreno) y uno con tracción a las cuatro ruedas. El trabajo se puede dividir en dos partes: La primera primera parte describe el estudio cinemático/dinámico de los modelos, donde se realizan simulaciones sobre una base con obstáculos, mostrando las posibilidades de movimiento de los modelos y extrayendo conclusiones en términos mecánicos y de coste computacional. Para poder realizar las simulaciones, los modelos han de ser ensamblados y su movilidad se debe corresponder con la que tendría el modelo real. En la segunda parte son analizadas algunas piezas mediante el Método de los Elementos Finitos. Esto supone tratar la pieza como flexible para poder realizar análisis de deformaciones y estrés. En esta parte también se discuten varias posibilidades a la hora de convertir esos sólidos rígidos en flexibles, comparándose las distintas opciones en términos de exactitud y coste computacional. En definitiva, este proyecto analiza las dos posibilidades de movimiento de los vehículos terrestres (transmisión por cadenas o movimiento de ruedas) empleando un software de CAE, ayudando a adquirir y/o afianzar conocimientos sobre diseño virtual y análisis de dinámicas multi-cuerpo que todo ingeniero formado en una buena escuela debería poseer.

[EN] This project consists of a multi-body dynamic analysis of scaled all-terrain vehicles and the FEA (Finit Element Analysis) of several mobile parts of them, all using RecurDyn, a Computer-Aided Engineering software. Four models have been included in this project: three of them are tracked vehicles and the last is a four-wheel drive one. The study can be divided in two parts: The first one describes the Kynematic/Dynamic analysis of the four models. In this part, several simulations have been done, using a flat base with some obstacles as ground part, showing the degrees of freedom of the models and drawing conclusions in terms of mechanical behaviour and computational requirements. To achieve this, models have to be set up first and carefuly joined so that the mobility of every model match to the real one. In the second part, some mobile parts are analized with the FEM (Finite Element Method). By doing that, these parts are no longer considered as rigid solids, and they become flexible parts so that they can be studied by stress analysis. In this part of the project, there are also some discussions about the different ways of turning a rigid part into a flexible one, comparing them in terms of accuracy and analysis time. To sum up, this project compares the two ways of movement when using all-terrain vehicles using a CAE software and helps getting used to the CAE software and also understanding the multi-body dynamics that every well prepared engineer should know.