Método de elementos finitos

1046

Altura del C.G (mm)

496

Tipo de neumático

P185/65 R15

Peso (Kg)

1333

Tabla 5-2: Medidas de interés del vehículo.

5.1.2 MATERIALES
La mayor parte del vehículo simulado, incluido su estructura, está
constituido por materiales del tipo PICEWISE LINEAR PLASTICITY, es
decir, materiales de comportamiento elasto-plástico en los que la tensión es
linealmente dependientede la deformación hasta que se supera el límite
elástico. Cuando esto ocurre, el material entra en plasticidad y desaparece
la linealidad entre tensión y deformación, experimentando grandes
deformaciones lo cual contribuye a absorber la energía del impacto.

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Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera----------------------------------------------------------------------------------------------------------

La figura 5-4 muestra la curva tensión-deformación (σ-ε) que define
el comportamiento del material en su zona plástica. También se indican
algunos de sus parámetros característicos en la tabla 5-3.

Figura 5-4: Curva tensión-deformación del material.

Módulo de elasticidad
E (MPa)

210 ⋅ 10 3Coeficiente de Poisson
υ

0.3

Densidad ρ (Kg/mm3)

7.89 ⋅10 −6

Límite elástico
σy (MPa)

300

Tabla 5-3: Parámetros característicos del material elasto-plástico.

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automóvil contra diferentes tipos de barrera
----------------------------------------------------------------------------------------------------------5.1.3 VELOCIDAD INICIAL
Para dotar al vehículo de una velocidad inicial Ls-Dyna dispone de
varios comandos como, por ejemplo, *INITIAL_VELOCITY. Sin
embargo, este comando mediante el cual se le asigna a todos los nodos del
vehículo una misma velocidad lineal implica un tiempo de cálculo
demasiado elevado cuando se trata de modelos complejos. Por tanto, en la
realización de este proyecto seha decidido emplear el comando
*INITIAL_VELOCITY_GENERATION

que,

para

este

tipo

de

simulaciones, es el más empleado.
El vehículo ha sido caracterizado con una velocidad inicial de 64
Km/h que es la velocidad a la que impacta contra la barrera. Este valor ha
sido tomado teniendo en cuenta el criterio que utiliza la NCAP en sus
ensayos, la cual considera que en el momento delimpacto el conductor ha
reducido su velocidad inicial ya que ha tenido un pequeño intervalo de
tiempo para frenar.
Los parámetros que se ha necesitado especificar para completar este
comando han sido los siguientes:
• En primer lugar, se determina una velocidad lineal de 64 km/h en el
sentido de la marcha del vehículo asociada a todas las partes que
forman la carrocería.
V X = 1.778 ⋅ 104 mm/s

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automóvil contra diferentes tipos de barrera
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Hay que tener en cuenta que el eje X coincidía con el sentido
longitudinal del vehículo, así como las unidades que se asignaron a los
modelos.
• Posteriormente,se le asigna una velocidad angular a las ruedas tanto
del eje delantero como trasero. El eje de rotación es el eje Y, y el
valor vendrá determinado por:
V x = Ω y ⋅ Rneumatico

Sabiendo que el radio del neumático es de 296 mm, la velocidad
angular es:
Ω y = 59,3 s

-1

• Por último, es necesario especificar las coordenadas del centro de
rotación del neumático.
XC=3689,19 mm
ZC=300,96mm

5.1.4 GRAVEDAD
Se ha caracterizado el efecto de la gravedad en el problema
imponiéndole una aceleración en dirección vertical y sentido hacia abajo a
todos los nodos del vehículo mediante el comando *LOAD_BODY_Z. El
valor de la aceleración se introduce como una función del tiempo, en este
caso toma el valor constante de 9.81 ⋅ 10 3 mm/s2.

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