Simulación de muelles

Este trabajo presenta una herramienta para determinar la constante elástica de un muelle helicoidal utilizando modelos de elementos finitos en 1D y 3D. El objetivo es desarrollar una aplicación que siga una metodología que pueda calcular la constante elástica en función de las propiedades geométricas y mecánicas del muelle. El estudio se centra en muelles helicoidales con secciones circulares. La metodología implica la creación de la geometría del muelle y su discretización en elementos finitos utilizando el software Gmsh. Se consideran dos enfoques: un modelo en 1D y un modelo en 3D. El modelo en 1D representa el muelle como una serie de elementos viga, mientras que el modelo en 3D lo representa elementos que forman un volumen sólido. El software Code_Aster se utiliza para resolver el problema mecánico y obtener los resultados. Las simulaciones se validan mediante la comparación de las constantes elásticas calculadas con los valores proporcionados por los fabricantes de los muelles. El análisis incluye variaciones en el tamaño de la malla y considera diferentes modelos de muelles para evaluar la convergencia y precisión de los resultados. Los hallazgos demuestran que tanto el modelo en 1D como el modelo en 3D convergen hacia los valores teóricos de la constante elástica a medida que disminuye el tamaño de la malla. Sin embargo, el modelo en 3D proporciona resultados más precisos a costa de un mayor tiempo de cálculo. El modelo en 1D ofrece un buen equilibrio entre precisión y eficiencia. El trabajo resalta la importancia del tamaño de la malla para obtener resultados precisos e identifica un equilibrio entre precisión y coste computacional. También se discuten los aspectos críticos de la metodología y se presentan futuras líneas de investigación. Este estudio proporciona una herramienta para determinar la constante elástica de un muelle helicoidal mediante análisis de elementos finitos. Ofrece conocimientos sobre la precisión, eficiencia y aplicabilidad de los modelos, sentando las bases para futuros desarrollos que amplíen y mejores las capacidades de las aplicaciones obtenidas.

Grantor dc:publisher

Universitat Oberta de Catalunya (UOC)

Year dc:date.issued

2023

Author dc:creator

• Pasamar Escudero, Juan

• muelle
• helicoidal
• constante elástica
• elementos finitos
• modelado 1D
• modelado 3D
• Gmsh
• Code_Aster
• tamaño de malla
• precisión
• eficiencia
• validación
• geometría
• simulación
• análisis
• convergencia
• metodología
• optimización
• spring
• helical
• spring constant
• finite elements
• 1D modeling
• 3D modeling
• mesh size
• accuracy
• efficiency
• validation
• geometry
• simulation
• analysis
• convergence
• methodology
• optimization

Statement dc:rights

• CC BY-NC-ND

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/

Language dc:language.iso

spa

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/10609/148126

OAI identifier oai:identifier

oai:openaccess.uoc.edu:10609/148126