COMPARACIÓN RICO-EXPERIMENTAL DEL ESTADO TENSIONAL DEL CHASIS DE UN EN MOVIMIENTO AUTOR: MÓNICA LANDEIRA OGANDO

Transcripción

1 COMPARACIÓN TEÓRICO RICO-EXPERIMENTAL DEL ESTADO TENSIONAL DEL CHASIS DE UN VEHÍCULO AUTOMÓVIL EN MOVIMIENTO AUTOR: MÓNICA LANDEIRA OGANDO

2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN PARTE EXPERIMENTAL PARTE TEÓRICA DESCRIPCIÓN DE MANIOBRAS COMPARACIÓN DE RESULTADOS CONCLUSIONES

3 1. INTRODUCCIÓN MOTIVACIÓN DEL TRABAJO: - cálculo de tensiones básico en el diseño de máuinas - cada solución teórica necesita una validación experimental OBJETIVO: la obtención de medidas reales del estado tensional y cálculo del mismo a través de un modelo virtual. COMPARAR AMBOS RESULTADOS

4 1. INTRODUCCIÓN PUNTO DE PARTIDA PARTE EXPERIMENTAL: - prototipo construido - parte del sistema de aduisición instalado - recogida de ciertos valores experimentales PARTE TEÓRICA: - existencia de un modelo virtual con cuerpos rígidos -modelizado en coordenadas naturales

5 . PARTE EXPERIMENTAL DESCRIPCIÓN DEL CHASIS φ ext e

6 . PARTE EXPERIMENTAL SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

7 . PARTE EXPERIMENTAL BANDAS EXTENSOMÉTRICAS

8 . PARTE EXPERIMENTAL PUNTOS DE MEDIDA Y MONTAJE

9 . PARTE EXPERIMENTAL COLOCACIÓN DE LAS BANDAS

10 . PARTE EXPERIMENTAL ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL FLEXIÓN TORSIÓN Excitación(SW1) 5V(pos 3) 5V(pos 3) Número de Galgas (pos ) 4(pos 3) Filtro 10Hz(pos1) 10Hz(pos1) Escala 1Kμε 1Kμε Factor de galga

11 . PARTE EXPERIMENTAL MEDIDA MOVIMIENTO DEL CHASIS - A TRAVÉS DE CUATRO ACELERÓMETROS TRIAXIALES SITUADOS EN CADA UNA DE LAS ESQUINAS DEL CHASIS

12 . PARTE EXPERIMENTAL PRUEBA DEL SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS COSMOS EXPERIMENTAL CASO PESO (Kg) MOMENTO (Nm) DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN % DIF. 1 6,3 10,01,61E-05,70E-05 3,1% 6,1 9,689,53E-05,59E-05,30% 3 5,5 8,736,8E-05,39E-05 4,58% 4 4,5 7,148 1,87E-05 1,76E-05-6,06%

13 3. PARTE TEÓRICA Lugar de trabajo: centro de cálculo de la Escuela Politécnica Superior Estación de trabajo: SGI Octane, con procesador MHz. Lenguaje de programación: FORTRAN parte numérica C++ para la parte gráfica

14 3. PARTE TEÓRICA MODELIZACIÓN: sistema multicuerpo 83 variables

15 3. PARTE TEÓRICA MODELIZACIÓN EN COORDENADAS NATURALES CHASIS FLEXIBLE r = ( r u ) ro + A u + u * n = s d Φ η + Ψ ξ n i i i= 1 j = 1 j j r& = N * ν RESTO DE ELEMENTOS RÍGIDOS

16 3. PARTE TEÓRICA MODELIZACIÓN: elementos finitos con COSMOS/M.0 MODOS DE DEFORMACIÓN ESTÁTICOS Y DINÁMICOS MATRIZ DE MASAS MATRIZ DE RIGIDEZ CONDENSADA A LOS NUDOS

17 3. PARTE TEÓRICA ECUACIONES DINÁMICAS E INTEGRACIÓN formulación Lagrangiana aumentada de índice-3 T T * M & + Φ α Φ + Φ λ = λ * * i + 1 = λ i + α Φi+ 1 Q regla trapezoidal implícita de paso simple & n n + ) + 1 = + 1 & n Δt ) & = 4 n+ 1 + n & Δ + 1 t ) & n = n + & n Δt ) 4 4 & n n + & Δt Δt + & = n n

18 3. PARTE TEÓRICA ECUACIONES DINÁMICAS E INTEGRACIÓN combinando las ecuaciones dinámicas con el integrador iteración de Newton- Raphson ( ) f f ( n+1 )=0 i Δ i +1 = [ f ( ) ] i Δt T T * [ f ( ) ] = ( M && + Φ αφ + Φ λ Q) 4 f ( ) Δt Δt T = M + C + ( Φ αφ + K) 4

19 3. PARTE TE 3. PARTE TEÓRICA RICA ( ) t T T t t t t t Φ Φ K C M K Φ Φ C M α α * Δ Δ + Δ + = + Δ + Δ + & & ( ) ( ) t T T t t t t t Φ Φ Φ K C M K Φ Φ C M * & & & && & & + Δ Δ + Δ + = + Δ + Δ + α α proyección de las velocidades proyección de las aceleraciones ECUACIONES DINÁMICAS E INTEGRACIÓN

20 3. PARTE TEÓRICA REPRODUCCIÓN MOVIMIENTO REAL vector de 1 componentes aceleraciones locales las posiciones tienen ue cumplir restricciones && + Φ T λ = A() a multiplicando por la matriz identidad seguimos un procedimiento similar a las ecuaciones dinámicas valores de salida: & & t + Δt, t+ Δt, t+ Δt, λ t+ Δt I&& + Φ T λ = A() a

21 4. DESCRIPCIÓN N DE MANIOBRAS MANIOBRA DE FLEXIÓN MANIOBRA DE TORSIÓN

22 5. COMPARACIÓN N RESULTADOS MANIOBRA DE FLEXIÓN

23 5. COMPARACIÓN N DE RESULTADOS MANIOBRA DE TORSIÓN

24 6. CONCLUSIONES NO INCLUSIÓN DE CIERTOS DETALLES CONSTRUCTIVOS soporte de PC y Deskstation chapa metálica ue soporta euipo de aduisición unión de ruedas delanteras al chasis GUIADO DEL MODELO - guiado sobre las cuatro ruedas - incluir las fuerzas sobre ruedas REACCIONES EN LA ACELERACIÓN Y FRENADO

25 6. CONCLUSIONES AFINAR REPARTO DE MASAS COMPROBAR EL AMORTIGUAMIENTO ESTRUCTURAL (análisis modal) DIFICULTADES EN MEDIDAS EXPERIMENTALES: colocación de las bandas en el prototipo falta de recuperación cuando se alcanza un pico EFICIENCIA: seis veces el tiempo real de la maniobra ROBUSTEZ: muchas variables y distintas rigideces