Rediseño de la estructura del chasis de una motocicleta de competencia mediante optimización topológica. Caso de estudio "HONDA CRF 230"

Abstract

En este trabajo se presenta la implementación de una técnica de optimización topológica, aplicada a través del estudio del comportamiento del bastidor de una motocicleta de competencia de marca y modelo Honda CRF 230, con el objetivo de la reducción del peso del componente original, sin alterar sus propiedades mecánicas, tras obtener el resultado de este análisis se conseguirá un alto porcentaje de rendi miento en el motor, mejor manejo, mayor maniobrabilidad para el piloto y reducción de los costos de fabricación. Para llevar a cabo este estudio se efectuó la caracterización del material del chasis a través de un análisis químico de materiales procedimiento llamado Espectrometría de Chispa, del cual se obtuvieron los porcentajes de los elementos químicos que componen este elemento para posteriormente adquirir las propiedades mecánicas del material. Mediante la muestra de los resultados realizados a través de un estudio estático encontrado en diferentes puntos de concentración de esfuerzos del bastidor, se fijaron las condiciones de frontera para establecer la simulación al modelo CAD, y la aplicación de la optimización de la estructura utilizando un criterio de distribución de esfuerzos, a través de la utilización del método de elementos finitos. Finalmente la aplicación de la OT permitió la reducción del peso del 67.6%, manteniendo un factor de seguridad comparable, en comparación a los resultados de las simulaciones de los diferentes materiales analizados asegurando la viabilidad del proyecto ya que se encuentran dentro de los criterios de diseño. La reducción de peso en las estructuras mecánicas es importante por su impacto en el ahorro de energía, al reducir la inercia en máquinas y vehículos, también de la posible reducción de costos en la fabricación.