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Resistencia a la falla del nudo de dirección automotriz hecho de compuestos de matriz metálica

Autores: Reza Kashyzadeh, Kazem

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Resistencia a la falla del nudo de dirección automotriz hecho de compuestos de matriz metálica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Composite
Muñón de dirección
Rendimiento estático
Rugosidad
Maniobras
Factor de seguridad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta el rendimiento estático del nudillo de dirección compuesto debido a la conducción en una carretera equivalente, incluyendo diferentes tipos de rugosidad y maniobras. Para lograr este propósito, se simuló la conducción de un modelo de vehículo completo utilizando el método de dinámica de cuerpos múltiples (MBD), y se extrajeron las cargas impuestas en los puntos de conexión del nudillo de dirección a diferentes componentes del sistema de suspensión considerando varias maniobras. A continuación, se utilizó el software CATIA para preparar un modelo suave del nudillo de dirección empleando datos de máquina de medición por coordenadas (CMM). Se realizó un análisis de estrés bajo el valor máximo de la historia de carga en software de elementos finitos (FE). Finalmente, se calculó el factor de seguridad basado en algunos criterios bien conocidos para la falla estática de los materiales compuestos. Además, se estimó el valor óptimo de carburo de tungsteno como sustancia de refuerzo en el compuesto de aluminio para aumentar la resistencia a la falla. Los resultados muestran que un aumento en el carburo de tungsteno conduce a un aumento en la resistencia del nudillo de dirección bajo cargas puramente axiales (criterio de estrés normal) y también que un aumento en esta sustancia conduce a una disminución en la resistencia de la pieza bajo cargas de corte (criterio de estrés cortante). Por lo tanto, basándose en la naturaleza de las cargas (es decir, condiciones de carga aleatoria no proporcional multiaxial) aplicadas al nudillo de dirección automotriz debido a condiciones reales, este compuesto de matriz metálica (matriz de aluminio y carburo de tungsteno como refuerzo) no es práctico.

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