OPTIMIZACIÓN ESTRUCTURAL TOPOLÓGICA DE LAS MANGUETAS DELANTERAS PARA UN VEHÍCULO PROTOTIPO FORMULA STUDENT MEDIANTE EL ANÁLISIS DE ELEMENTOS FINITOS

Abstract

El exceso de peso en un vehículo se refleja en el mayor consumo de combustible y dificultad en la maniobrabilidad. Por tal motivo, la presente investigación tiene como objetivo optimizar estructuralmente las manguetas delanteras de un vehículo prototipo Formula Student mediante un software CAD para la disminución de las masas no suspendidas. Para conseguir esto se realizó una revisión bibliográfica que permitió identificar las magnitudes de las fuerzas que actúan sobre la mangueta; se optimizó mediante la utilización de una herramienta CAD como el Inventor 2017, aplicando acero A36y aluminio 7075 T6 como propuestas de materiales para su posterior valoración y selección; la propuesta del software fue analizada para reducir las zonas de riesgo de deformación o ruptura y que sea mecanizable mediante máquinas CNC. La validación se realizó mediante encuestas a los coordinadores de los equipos nacionales que compitieron en eventos Formula Student, sobre la factibilidad de manufactura en una fresadora de control numérico computarizado y la facilidad de montaje. Para confirmar las afirmaciones de los expertos nacionales en esta área se realizó la simulación del mecanizado en el software NX, donde se evidencia la factibilidad del mecanizado. En la parte del método se utilizó la metodología de usabilidad para el cumplimiento del objetivo propuesto en todas las etapas, teniendo como resultado una mangueta maquinada en una fresadora El exceso de peso en un vehículo se refleja en el mayor consumo de combustible y dificultad en la maniobrabilidad. Por tal motivo, la presente investigación tiene como objetivo optimizar estructuralmente las manguetas delanteras de un vehículo prototipo Formula Student mediante un software CAD para la disminución de las masas no suspendidas. Para conseguir esto se realizó una revisión bibliográfica que permitió identificar las magnitudes de las fuerzas que actúan sobre la mangueta; se optimizó mediante la utilización de una herramienta CAD como el Inventor 2017, aplicando acero A36y aluminio 7075 T6 como propuestas de materiales para su posterior valoración y selección; la propuesta del software fue analizada para reducir las zonas de riesgo de deformación o ruptura y que sea mecanizable mediante máquinas CNC. La validación se realizó mediante encuestas a los coordinadores de los equipos nacionales que compitieron en eventos Formula Student, sobre la factibilidad de manufactura en una fresadora de control numérico computarizado y la facilidad de montaje. Para confirmar las afirmaciones de los expertos nacionales en esta área se realizó la simulación del mecanizado en el software NX, donde se evidencia la factibilidad del mecanizado. En la parte del método se utilizó la metodología de usabilidad para el cumplimiento del objetivo propuesto en todas las etapas, teniendo como resultado una mangueta maquinada en una fresadora CNC de tres ejes, utilizando como material aluminio 7075 T6, con este material la reducción de peso es del 61,14 % y un coeficiente de seguridad de 218,5% superior con relación al componente si se fabricara en aceroCNC de tres ejes, utilizando como material aluminio 7075 T6, con este material la reducción de peso es del 61,14 % y un coeficiente de seguridad de 218,5% superior con relación al componente si se fabricara en acero