Optimización topológica y estandarización de soportes para montaje de secador de aire en camiones clase 8.

Flores Olvera, Eber Armando (2016) Optimización topológica y estandarización de soportes para montaje de secador de aire en camiones clase 8. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En la Industria de camiones y tracto camiones, así como la automotriz en general existen factores clave a tomar en cuenta en el diseño de nuevos productos que son: minimizar el peso y el costo del componente, diseñar para la manufactura y la optimización de la geometría. Debido a las múltiples plataformas de diseño existentes en la industria del camión, el proceso de desarrollo de nuevos soportes de montaje se realiza a menudo de una manera expedita, sin revisar antecedentes de diseño en las distintas configuraciones y sin experimentar con el tipo de material y su forma, esto genera una gran área de oportunidad en los factores antes mencionados. En este trabajo se plantea un proceso de estandarización dividido en 2 etapas principales: una etapa de estandarización de soportes y una etapa de optimización topológica aplicada a los resultados de la primera etapa. El problema plantea una serie de soportes utilizados en diversas configuraciones de modelos de camiones clase 8 que posteriormente se someten a un proceso de estandarización por medio de la utilización del paquete de diseño asistido por computadora (CAD por siglas en inglés) UNIGRAPHICS, el cual consiste en homologar patrones de barrenado y adaptaciones de geometrías. Posteriormente, los modelos resultantes se someterán a un proceso de optimización topológica por medio de un paquete de ingeniería asistida por computadora (CAE por sus siglas en inglés) HYPERMESH, siendo su objetivo fundamental de diseño maximizar la rigidez del componente y minimizar el volumen de cada soporte, y como principal restricción los valores máximos de esfuerzo resultantes en los modelos de soportes originales aplicando el método de elemento finito y 2 utilizando el mismo paquete de simulación. A partir de las geometrías resultantes del proceso de optimización topológica, se obtuvieron nuevos modelos por medio de un proceso de post-modelado necesario para brindar a los modelos optimizados la capacidad de fabricarse, dado que las geometrías resultantes de este proceso de optimización topológica están limitadas por los elementos generados durante la discretización del componente (mallado). Por último se realizó una comparación de los esfuerzos resultantes para validar el desempeño y funcionalidad de los nuevos modelos optimizados, así como evaluar la reducción de volumen y peso, que son los principales objetivos de este trabajo.

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