Análisis de materiales compuestos para la aplicación en componentes estructurales automotrices

Abstract

En el presente trabajo se enfocó en la aplicación de materiales compuestos en elementos estructurales mediante ensayos FEM y experimentales basados en la variación de diseños CAD con el fin de determinar si los materiales alternativos logran alcanzar las características mecánicas de un material homogéneo. El primer paso fue indagar varias caracterizaciones de materiales compuesto mediante un recopilatorio de investigaciones previamente realizadas con el fin de seleccionar el material más idóneo para el desarrollo del trabajo, que en este caso fue la fibra de cabuya con resina epóxica. Conjuntamente se realizó una optimización topológica al elemento estructural bumper mediante programas de simulación CAD y de esta forma diseñar (en base a los resultados de la optimización), varios prototipos que luego fueron sometidos a simulaciones mediante software CAE para seleccionar el modelo más apto. Una vez seleccionado el modelo se procedió a ingresar las propiedades de los materiales por medio del software CAE cabe mencionar que se ingresó tres tipos de materiales al prototipo (material original, fibra de cabuya con resina epóxica y fibra de carbono) esto con la finalidad de realizar un análisis comparativo y para poder determinar la fiabilidad del material. Para el proceso de validación se manufacturó el modelo más idóneo con el material compuesto elegido (resina epoxi y fibra de cabuya) y se validó los resultados de la simulación CAE mediante un ensayo experimental en los laboratorios INEN (Instituto Nacional Ecuatoriano de Normalización) para realizar un análisis del prototipo fabricado y optimizado topológicamente, con el fin de determinar si el modelo cumple o no con los parámetros de esfuerzos en la aplicación de componentes estructurales automotrices.