SIMULACION CHOQUE
Páginas: 70 (17340 palabras)
Publicado: 20 de enero de 2014
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
SIMULACIÓN DE UN CHOQUE FRONTAL
DE UN VEHÍCULO AUTOMÓVIL CONTRA
DIFERENTES TIPOS DE BARRERA
PROYECTO FIN DE CARRERA
Ingeniería Técnica Industrial: Mecánica
Autor:
D. DAVID ILLESCAS PÉREZ
Tutor:
Dra. Dª. BEATRIZ LÓPEZ BOADA
OCTUBRE 2009
Simulación de un choque frontal de unvehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN………………………………………………….……….9
1.1.
OBJETIVOS ………………………………………………………...12
1.2.
ESTRUCTURA DEL PROYECTO………………………….………13
2. EL HABITÁCULO DE SEGURIDAD……………………………...…….16
2.1.
EL FENÓMENO DECOLISIÓN.…………………………………..18
2.2.
LA ESTRUCTURA EN UNA COLISIÓN…………………...…..….20
2.3.
LA DEFORMACIÓN PROGRAMADA…………………….....……22
3. ENSAYOS DE CHOQUE……………………………………………...…..26
3.1.
HISTORIA: DESDE 1974 HASTA LA ACTUALIDAD…………...28
3.2.
ENTIDADES QUE LOS REALIZAN…………………………...…..32
3.3.
TIPOS DE PRUEBAS DE CHOQUE……………………...………..36
3.3.1.
IMPACTO FRONTAL………………………………….……38
3.3.2.
IMPACTOLATERAL……………………………………….41
3.3.3.
EL VUELCO………………………………………….………43
3.3.4.
IMPACTO TRASERO……………………………………….44
4. EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS……………………….46
4.1.
PRINCIPIOS BÁSICOS Y APLICACIONES………………………47
4.2.
LS-DYNA……………………………………………………...…….51
Página 2 de 110
Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera----------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MODELOS EMPLEADOS EN LA SIMULACIÓN…………………….55
5.1.
EL VEHÍCULO………………………………………………..…….58
5.1.1. GEOMETRÍA………………………………………….…………59
5.1.2. MATERIALES……………………………………….…………..60
5.1.3. VELOCIDAD INICIAL………………………………...………..62
5.1.4. GRAVEDAD…………………………………………….……….63
5.1.5.ACELERÓMETROS…………………………………..…………64
5.2.
BARRERAS DE SEGURIDAD……………………………………..65
5.2.1. BARRERA METÁLICA……………………………..…………..67
5.2.1.1.
GEOMETRÍA…………………………………..…………68
5.2.1.2.
MATERIALES………………………………...………….69
5.2.2. LA BARRERA DE HORMIGÓN…………………….………….71
5.2.2.1.
GEOMETRÍA……………………………………………..72
5.2.2.2.
MATERIALES……………………………………………73
5.2.3. PRETILES MIXTOS……………………………………………..74
5.2.3.1.
5.2.3.2.
5.3.GEOMETRÍA………………………………..……………75
MATERIALES……………………………………………76
REGIONES DE CONTACTO………………………….……………77
5.3.1. CONTACTO: VEHÍCULO Y BARRERA………………………78
5.3.2. CONTACTO: RUEDAS Y SUELO………………………..…….79
6. LA NORMA EUROPEA EN 1317………………………………….……..81
7. RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES……………………..………86
7.1.
CASO A: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA EL
GUARDARRAÍL……………………………………………………….87
7.2.
CASOB: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA LA
BARRERA DE HORMIGÓN…………………………………..………93
Página 3 de 110
Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
7.3.
CASO C: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA EL
PRETILMIXTO………………………………………………..………98
7.4.
COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS…….…103
8. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS…………………………106
9. REFERENCIAS…………………………………………………..………109
Página 4 de 110
Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1-1: Ensayo de choque frontalsimulado ………………….………12
Figura 2-1: Habitáculo de seguridad de un vehículo……………………..17
Figura 2-2: Tipos de colisiones frontales: (1) colisión frontal;
(2) colisión descentrada……………………………………….21
Figura 2-3: Ejemplo de deformación programada………………………..23
Figura 3-1: Ejemplo de un crash-test……………………………………..28
Figura...
ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
SIMULACIÓN DE UN CHOQUE FRONTAL
DE UN VEHÍCULO AUTOMÓVIL CONTRA
DIFERENTES TIPOS DE BARRERA
PROYECTO FIN DE CARRERA
Ingeniería Técnica Industrial: Mecánica
Autor:
D. DAVID ILLESCAS PÉREZ
Tutor:
Dra. Dª. BEATRIZ LÓPEZ BOADA
OCTUBRE 2009
Simulación de un choque frontal de unvehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera
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ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN………………………………………………….……….9
1.1.
OBJETIVOS ………………………………………………………...12
1.2.
ESTRUCTURA DEL PROYECTO………………………….………13
2. EL HABITÁCULO DE SEGURIDAD……………………………...…….16
2.1.
EL FENÓMENO DECOLISIÓN.…………………………………..18
2.2.
LA ESTRUCTURA EN UNA COLISIÓN…………………...…..….20
2.3.
LA DEFORMACIÓN PROGRAMADA…………………….....……22
3. ENSAYOS DE CHOQUE……………………………………………...…..26
3.1.
HISTORIA: DESDE 1974 HASTA LA ACTUALIDAD…………...28
3.2.
ENTIDADES QUE LOS REALIZAN…………………………...…..32
3.3.
TIPOS DE PRUEBAS DE CHOQUE……………………...………..36
3.3.1.
IMPACTO FRONTAL………………………………….……38
3.3.2.
IMPACTOLATERAL……………………………………….41
3.3.3.
EL VUELCO………………………………………….………43
3.3.4.
IMPACTO TRASERO……………………………………….44
4. EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS……………………….46
4.1.
PRINCIPIOS BÁSICOS Y APLICACIONES………………………47
4.2.
LS-DYNA……………………………………………………...…….51
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Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera----------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MODELOS EMPLEADOS EN LA SIMULACIÓN…………………….55
5.1.
EL VEHÍCULO………………………………………………..…….58
5.1.1. GEOMETRÍA………………………………………….…………59
5.1.2. MATERIALES……………………………………….…………..60
5.1.3. VELOCIDAD INICIAL………………………………...………..62
5.1.4. GRAVEDAD…………………………………………….……….63
5.1.5.ACELERÓMETROS…………………………………..…………64
5.2.
BARRERAS DE SEGURIDAD……………………………………..65
5.2.1. BARRERA METÁLICA……………………………..…………..67
5.2.1.1.
GEOMETRÍA…………………………………..…………68
5.2.1.2.
MATERIALES………………………………...………….69
5.2.2. LA BARRERA DE HORMIGÓN…………………….………….71
5.2.2.1.
GEOMETRÍA……………………………………………..72
5.2.2.2.
MATERIALES……………………………………………73
5.2.3. PRETILES MIXTOS……………………………………………..74
5.2.3.1.
5.2.3.2.
5.3.GEOMETRÍA………………………………..……………75
MATERIALES……………………………………………76
REGIONES DE CONTACTO………………………….……………77
5.3.1. CONTACTO: VEHÍCULO Y BARRERA………………………78
5.3.2. CONTACTO: RUEDAS Y SUELO………………………..…….79
6. LA NORMA EUROPEA EN 1317………………………………….……..81
7. RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES……………………..………86
7.1.
CASO A: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA EL
GUARDARRAÍL……………………………………………………….87
7.2.
CASOB: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA LA
BARRERA DE HORMIGÓN…………………………………..………93
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automóvil contra diferentes tipos de barrera
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7.3.
CASO C: CHOQUE FRONTAL DEL VEHÍCULO CONTRA EL
PRETILMIXTO………………………………………………..………98
7.4.
COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS…….…103
8. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS…………………………106
9. REFERENCIAS…………………………………………………..………109
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Simulación de un choque frontal de un vehículo
automóvil contra diferentes tipos de barrera
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1-1: Ensayo de choque frontalsimulado ………………….………12
Figura 2-1: Habitáculo de seguridad de un vehículo……………………..17
Figura 2-2: Tipos de colisiones frontales: (1) colisión frontal;
(2) colisión descentrada……………………………………….21
Figura 2-3: Ejemplo de deformación programada………………………..23
Figura 3-1: Ejemplo de un crash-test……………………………………..28
Figura...
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