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Estudio mediante elementos finitos de los esfuerzos producidos en una biela de bicicleta

机译:研究使用在自行车曲柄上产生的有限元的努力

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摘要

En el presente Trabajo Fin de Grado se realiza un modelo de un conjunto de pedalier de una bicicleta en un sistema CAD de manera que pueda importarse mediante un programa de elementos finitos y realizar simulaciones de cargas para obtener los estados de tensión y deformación de las piezas.Con la enorme evolución que se ha llevado a cabo en el mundo del ciclismo en las últimas décadas, especialmente a causa de la aparición de nuevos materiales y más aún en las técnicas de prototipado y ensayo, es necesaria la modelización de piezas, componentes para mejorar las propiedades dinámicas de los mismos así como los procesos de diseño y fabricación.Así pues, en este trabajo, habrá una primera parte en la que se estudie todo aquello relacionado con la bicicleta, esto ayudará a entender bien cuál es el objeto de nuestro estudio. A continuación se caracterizarán los esfuerzos del ciclista mediante estudios biomecánicos que serán contrastados con la normativa aplicable a los fabricantes de bicicletas. Después se explicará el fenómeno de fatiga, que es el fallo más común en elementos sometidos a cargas cíclicas.Una vez entendidos los conceptos básicos de lo que significa físicamente el conjunto que se va a estudiar, y cuáles son las cargas que se le puede imponer, se explica la metodología utilizada para construir el modelo virtual. En este apartado se incluye también una breve descripción de los programas utilizados que ayudan a comprender las posibilidades que tenemos a la hora de modelar las piezas o ensayos en el ordenador.Finamente, se muestran los resultados obtenidos mediante ANSYS Workbench de los ensayos de la norma CEN EN14781:2005, pero además se han analizado también otras posiciones del conjunto para determinar las posiciones críticas.
机译:在此“最终学位项目”中,自行车底架组件的模型是在CAD系统中制作的,因此可以使用有限元程序将其导入,并进行载荷仿真以获取零件的应力和变形状态。近几十年来,随着自行车世界的巨大发展,特别是由于新材料的出现,以及在原型设计和测试技术中的更多发展,有必要对零件,组件进行建模因此,在这项工作中,我们将首先研究与自行车相关的所有事物,这将有助于更好地理解我们的目的。研究。接下来,将通过生物力学研究来表征骑自行车者的努力,这将与适用于自行车制造商的规定形成对比。之后,将解释疲劳现象,这是承受循环载荷的元件中最常见的故障,一旦理解了要研究的集合在物理上意味着什么以及可以施加何种载荷的基本概念。 ,将解释用于构建虚拟模型的方法。本节还简要介绍了用来帮助我们理解在计算机上对零件或测试进行建模的程序的程序,最后,展示了ANSYS Workbench获得的标准测试结果。 CEN EN14781:2005,但是还对该集合中的其他位置进行了分析以确定关键位置。

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