CONCLUSION
BIBLIOGRAPHY
Los resultados del análisis de esfuerzo de Von Mises para el modelo B se muestran en las Figuras 5-22, 5-23, 5-24, 5-25.
CAPÍTULO V. ANÁLISIS DE ESFUERZO Y FATIGA MEDIANTE EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO
Figura 5-22 Resultados de los niveles de esfuerzo del Modelo B para los subcasos de carga 1, 2, 9 y 10.
Figura 5-23 Resultados de los niveles de esfuerzo del Modelo B para los subcasos de carga 13, 15, 16 y 17.
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Figura 5-24 Resultados de los niveles de esfuerzo del Modelo B para los subcasos de carga 19, 20, 25 y 26.
CAPÍTULO V. ANÁLISIS DE ESFUERZO Y FATIGA MEDIANTE EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO
Globalmente, los resultados de los niveles de máximo esfuerzo de Von Mises de las figuras 5-22, 5-23, 5-24 y 5-25 nos permiten identificar dos importantes efectos de la nueva configuración geométrica del eje representado en el Modelo B:
El primer efecto es que para los subcasos de carga operacionales existe un incremento en los niveles de esfuerzo máximo; las modificaciones iniciales parecen haber degradado la integridad estructural del eje trasero de torsión, esto, cuando se comparan los resultados de esfuerzo del Modelo A contra los del Modelo B.
Segundo, para ciertos subcasos de carga, ciertos componentes como los brazos de control sufren una relocalización de esfuerzo máximo, mientras que en otros componentes del eje (asiento de resorte helicoidal, soporte de amortiguador y refuerzos de asiento) permanecen siendo las áreas de máximo esfuerzo generado.
El escenario parece complicado, y de hecho lo es, por un lado la combinación de incrementos de esfuerzo, y por el otro, la relocalización de las áreas con mayor esfuerzo dificultan que el eje con modificaciones iniciales (modelo B), sea estructuralmente, superior al eje actual.
La Tabla 5-4 muestra los niveles de esfuerzo de Von Mises para los componentes donde, particularmente, tendremos cambios de geometría. Realizaremos un seguimiento componente a componente mediante la comparación los niveles de esfuerzo Modelo A contra Modelo B.
En la tabla 5-4 podemos observar que la gran mayoría de los componentes del Modelo B tienen incrementos de esfuerzo de Von Mises con respecto al Modelo A mayores a 1.10 (es decir, incrementos del mas del 10% con respecto al modelo A.
En un análisis de fatiga, cuando un componente tiene incrementos de esfuerzo nominal igual o mayores al 10%, se espera tener una reducción significativa de la vida por la naturaleza del comportamiento logarítmico de los materiales cuando son sometidos a ensayo de fatiga según los diagramas E-N.
En el intervalo de incrementos de esfuerzo que va de 1 a menos de 10%, todavía se puede esperar no tener una degradación estructural tan severa a la fatiga en un componente, pero dependerá de que el componente sea sometido, ya sea, a tensión o a compresión. Generalmente los esfuerzos a compresión generan menor daño que los esfuerzos a tensión.
CAPÍTULO V. ANÁLISIS DE ESFUERZO Y FATIGA MEDIANTE EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO
CAPÍTULO V. ANÁLISIS DE ESFUERZO Y FATIGA MEDIANTE EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO
Definitivamente, el hecho de modificar el eje actual con un desnivel de 22 mm y un aumento del diámetro de la barra de estabilización a 24mm conlleva a una importante degradación estructural del eje.
Aunque, globalmente, los incrementos de esfuerzo no parecían ser tan severos, localmente, para el análisis de fatiga tienen mucho significado, a tal grado, que ahora, se tiene falla estática por fatiga, muy contrario, cuando el programa de vida original era de 35660 ciclos.
La principal razón para la reducción en el programa de vida, prácticamente a cero, es que en un principio, en el área de máximo esfuerzo de Von Mises, los esfuerzos principales que actuaban sobre el brazo superior del eje eran esfuerzos a compresión. Al momento de introducir una geometría de diferente forma para la viga en v, la estructura cambió su configuración de tal forma que no funcionó igual que el eje base debido a tres importantes factores:
1.- El esfuerzo máximo de Von Mises se relocalizó del brazo superior al brazo inferior.
2.- Hubo incrementos en la magnitud de esfuerzo y,
3.- Los esfuerzos principales máximos, originalmente a compresión, cambiaron a esfuerzos de tensión.
El efecto de la combinación de los tres factores afectando al esfuerzo principal máximo puede observarse en la Figura 5-26.
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Hasta éste momento, nuestro eje modificado es inservible, porque no cumple con el programa de vida establecido. Mientras en la Tabla comparativa de esfuerzo por componente existan incrementos de mas de 1% no podremos asegurar la integridad estructural del eje con un desnivel de 22 mm y un aumento a 24 mm de diámetro en la barra estabilizadora.
El eje trasero de torsión, necesariamente, debe reforzarse en las áreas donde los incrementos de esfuerzo son mayores a 1%, componente a componente, porque los incrementos de los esfuerzos locales son muy grandes.
Los componentes como: anillos de sujeción cubos de rueda, brazo superior, asiento de resorte helicoidal, refuerzo interno de asiento, refuerzo externo de asiento y soporte de amortiguador parecen no haber sufrido degradación estructural alguna, el efecto parece ser exclusivo en los componentes que sufrieron cambios. Sin embargo, en las próximas propuestas de eje se debe seguir evaluando éstos componentes para evitar cualquier incremento de esfuerzo que degrade el programa de vida del eje.
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