INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA UNIDAD 5. PROYECTO FINAL

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CHIHUAUA[pic 1]

ENERO-ABRIL 2017

INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA

UNIDAD 5. PROYECTO FINAL

DOCENTE: DANIA ALEMAN MEZA

ALUMNO: ALVARO EDUARDO ENRIQUEZ HENRANDEZ

MATRICULA: 14130066

CONTENIDO

1        CAPITULO I   Generalidades del proyecto.        7

1.1        Objetivos del proyecto.        7

1.2        Justificación del proyecto.        7

1.3        Importancia del proyecto.        7

1.4        Actualidad del proyecto.        7

1.5        Alcance y limitaciones.        7

1.6        Innovación científica/tecnológica.        8

1.7        Confiabilidad de los resultados.        8

2        CAPITULO II  Planteamiento del proyecto.        8

2.1        Análisis estático, Térmico y Modal.        8

A.        Modelación.        8

B.        Materiales y sus propiedades mecánicas.        9

C.        Mallado (número de elementos y de nodos)        9

D.        Condiciones de frontera.        9

2.2        Análisis de Fluidos.        11

A.        Modelación.        11

B.        Mallado.        11

3        CAPITULO III   Resultados del proyecto.        13

3.1        Análisis modal.        13

3.2        Análisis térmico.        13

3.3        Análisis de fluidos.        14

3.4        Análisis estático.        15

4        CAPITULO IV  Propuesta de mejora.        16

Bibliografía        16

1. INTRODUCCION.

El proyecto es un conjunto de análisis diferentes que trabajan con una misma geometría 3D para obtener resultados en conjunto con las condiciones requeridas para cada análisis. Se tomaron condiciones similares a las que se somete una carrocería real en funcionamiento, en base a un uso común de un automóvil.

Debido a la falta de diversos elementos con los que convive un coche en uso y a los medios de cada lugar, los resultados obtenidos no son precisos pero son útiles para ver el comportamiento que podría presentar en su uso.

Los análisis utilizados fueron 4:

• Análisis de fluidos.
• Análisis térmico.
• Análisis modal.
• Análisis estático-estructural.

1. INTRODUCTION.

The project is a set of different analysis, working with a same 3D geometry for results in conjunction with the qualifications required for each analysis. It took similar conditions to which undergoes a real body in performance, based on a common use of a car. Due to the lack of elements with which coexists a drive in use and the means of each place, the results are not accurate but are useful to see the behavior that may occur in use. The analysis used were 4:

• Fluid analysis.
• Thermal analysis.
• Modal analysis.
• Static structural analysis.

1. CAPITULO I   Generalidades del proyecto.

1. Objetivos del proyecto.

Se analizará el comportamiento de una carrocería de un automóvil con la finalidad de poner en práctica las habilidades desarrolladas en clase utilizando software de análisis, así como proponer una mejora en cuanto a diseño del automóvil.

1. Justificación del proyecto.

La aplicación de los conocimientos adquiridos en clase hacen posible que se pueda hacer distintos análisis en conjunto. La aplicación de estos análisis es demasiado amplia pero en este caso en particular es para visualizar el comportamiento de manera muy general del efecto que provocan las condiciones a las que se enfrenta un automóvil en funcionamiento.

1. Importancia del proyecto.

El conocer y aplicar  las herramientas de los diferentes software de análisis es muy importante para un Ingeniero Mecánico Automotriz para, en algún momento requerido, poder realizar un análisis confiable.

En este caso, los resultados que se obtienen en este tipo de análisis ayudará en un futuro para tener una noción amplia del comportamiento que presenta un coche y de esta manera realizar mejoras según se requiera.

1. Actualidad del proyecto.

Tomando en cuenta que desde hace algunos años se utilizan software como herramienta al momento de diseñar, se puede decir que el proyecto va  muy de acuerdo a la actualidad. Se hacen varios análisis simultáneos para corregir o mejorar algún producto. Es lo que se hace con este proyecto, se toman diferentes condiciones a las que opera un automóvil y se visualiza el comportamiento.

1. Alcance y limitaciones.

Realizar este tipo de análisis presenta una gran oportunidad para diseñar, hacer más eficiente y mejorar el desempeño de los elementos mecánicos. En este caso en particular el desempeño de un automóvil en general, se pretende obtener resultados de la aerodinámica del carro y del efecto que provoca el aire en pleno uso para así presentar propuestas de mejoras.

Algunas de las limitaciones que presenta es que no se toma en cuenta todos los elementos que componen a un vehículo, por lo tanto los resultados obtenidos no son exactos.

1. Innovación científica/tecnológica.

Realizar análisis por el método de elementos finito presenta grandes avances, ciertamente no en este momento, pero al desarrollar las habilidades competentes en los software se puede realizar cada proyecto que se desarrolle de manera teórica y lo acerca a la realidad para garantizar que cada proyecto sea eficiente y cumpla con los objetivos por los cuales se plantea.

1. Confiabilidad de los resultados.

Tomando en cuenta que los diferentes análisis que se hacen en este proyecto son de manera muy general y con fines didácticos para desarrollar las habilidades de uso del software, los resultados obtenidos no son confiables al momento de intentar ser exacto en el comportamiento del cuerpo ante las diferentes condiciones.

Sin embargo lo obtenido es apenas el principio de todo el potencial que se puede desarrollar, y da una amplia noción del cómo se comporta un cuerpo rígido ante las condiciones que se pueden considerar como normal en el uso diario de un auto en pleno funcionamiento.

1. CAPITULO II  Planteamiento del proyecto.

1. Análisis estático, Térmico y Modal.

1.  Modelación.

El modelo seleccionado para el análisis es un básico de los automóviles. Se toma en cuenta como básico debido a que faltan muchos elementos que debe tener un coche al momento de estar funcionando.

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Fig. 1 Modelo principal del proyecto.

1. Materiales y sus propiedades mecánicas.

El material utilizado en este proyecto es uniforme en todo el cuerpo y está hecho de acero estructural.

Tabla 1. Propiedades físicas del Acero estructural.

1. Mallado (número de elementos y de nodos)

El mallado utilizado para este proyecto es Coarse en toda la pieza, sin dar un mallado diferente en las zonas de curvaturas.

Tabla 2. Nodos y elementos

1. Condiciones de frontera.

Para el caso del análisis modal se utiliza un soporte fijo. A falta de neumáticos se utiliza toda la cara de la parte inferior como soporte, simulando que el auto lo más cercano al suelo posible.

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Fig. 2 Condición de frontera, análisis modal.

En el caso del análisis térmico se utiliza una temperatura uniforme durante todo el cuerpo del objeto y se utiliza una temperatura de 22ºC.

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Fig. 3 Condición de frontera, Térmico.

Para el análisis estático se utilizan las condiciones de frontera anteriores agregándole una presión en la parte delantera, simulando que el aire que va en sentido contrario al movimiento del coche ejerce una presión.

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Fig. 4 Condición de frontera, Estático estructural.

1. Análisis de Fluidos.

1. Modelación.

El modelo que se utiliza para este análisis es una especie de recubrimiento del cuerpo, y al momento de realizar el análisis, se utiliza el espacio donde se recubre nuestro auto para simular las condiciones por las que el fluido va a estar interactuando con las superficies del coche.

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Fig. 5 Modelo Volumen de control.

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