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Desarrollo de un Modelo Avanzado de Simulación de Desgaste para un Neumático Slick de Carreras Bajo Carga de Aceleración Dinámica

Autores: Ly, Alfonse; Yoon, Christopher; Caruana, Joseph; Ibrahim, Omar; Goy, Oliver; El-Gindy, Moustafa; El-Sayegh, Zeinab

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Desarrollo de un Modelo Avanzado de Simulación de Desgaste para un Neumático Slick de Carreras Bajo Carga de Aceleración Dinámica


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Desarrollo
Modelo de desgaste de neumáticos
Técnicas de elementos finitos
Pruebas experimentales
Modelo de alta fidelidad
Teoría de desgaste de Archard

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga el desarrollo de un modelo de desgaste de neumáticos utilizando técnicas de elementos finitos. Se realizaron pruebas experimentales utilizando el neumático slick Hoosier R25B montado en un dinamómetro Mustang (MD-AWD-500) en el Centro de Excelencia Automotriz, Oshawa, Ontario, Canadá. Se llevó a cabo un procedimiento general de aceleración/desaceleración hasta que la batería se agotó por completo. Se desarrolló un modelo de neumático de elementos finitos de alta fidelidad utilizando Virtual Performance Solution de ESI Group, parte de Keysight Technologies, incorporando pruebas de material altamente detalladas y modelado constitutivo para simular el complejo comportamiento mecánico del neumático. Junto con un modelo de elementos finitos, se implementa algorítmicamente la teoría de desgaste de Archard para determinar la tasa de desgaste y pérdida de volumen del neumático durante sus procedimientos de aceleración y desaceleración. Una aplicación novedosa que utiliza una teoría de desgaste modificada incorpora la dependencia de la temperatura de la dureza de la banda de rodadura para medir el desgaste del neumático. Las pruebas experimentales muestran que el neumático pierde 3.10 g de masa en 45 minutos de prueba. Los resultados del modelo de elementos finitos desarrollado para el desgaste de neumáticos sugieren una alta correlación con los valores experimentales. Este estudio demuestra la capacidad del modelo simulado para predecir patrones de desgaste, su habilidad para cuantificar la degradación del neumático bajo condiciones de carga dinámica y proporciona valiosos conocimientos para optimizar el rendimiento y la estimación del desgaste.

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