Análisis estructural de un vehículo de tracción humana para la competencia local de vehículos de tracción humana Antioquia 2018

Abstract

Este proyecto busca diseñar una jaula antivuelco para un vehículo de tracción humana (VTH) tipo tadpole con sistema tilting que representará a la institución en la competencia de vehículos de tracción humana Antioquia 2018. Para construir dicha jaula, se sabe que es muy importante hacer un análisis estructural, esto se ha visto evidenciado en los proyectos presentados en los años anteriores por otras universidades que han participado en diferentes competencias similares. Es por esto, que para el diseño de la jaula antivuelco se realizará un análisis estructural mediante el uso del método de elementos finitos con el fin de determinar las características de la jaula de tal forma que cumpla con los requisitos del concurso y brinde seguridad a la persona que lo esté manejando en caso de colisiones o volcamientos imprevistos. Para cumplir el objetivo del diseño de la jaula antivuelco, se presentarán varios diseños CAD a los cuales se les realizará un estudio de independencia de malla previo a las simulaciones finales con tal de definir a partir de cuántos elementos los resultados obtenidos son independientes de la discretización. En lo referido a las simulaciones, las estructuras serán sometidas a unas cargas dispuestas en el reglamento del concurso y se entrarán a analizar los esfuerzos, las deformaciones y el factor de seguridad presentados por cada una de las estructuras con tal de definir cuál presenta el mejor comportamiento. La jaula antivuelco seleccionada se comporta como se esperaba en las pruebas de resistencia mecánica y volcamiento aplicadas en la competencia, obteniendo los puntajes máximos que se podían obtener para cada ítem. Se infiere entonces que las simulaciones y análisis efectuados son aptos y conllevaron a resultados valederos. Palabras clave: jaula antivuelco, vehículo de tracción humana, VTH, análisis estructural, método de elementos finitos, esfuerzos, deformaciones, factor de seguridad