Modelizado y simulación de un motor bóxer en Simpack con cuerpos rígidos y flexibles

摘要

En un motor de combustión interna alternativo es importante tener conocimiento del comportamiento dinámico de los cuerpos que lo componen, ya que generalmente este tipo de motores se utilizan para mover máquinas de grandes dimensiones y que pueden ocasionar graves daños si fallan.También es importante saber cuáles son las frecuencias naturales a las que no se deben excitar los cuerpos que componen un motor, ya que provocaría el fenómeno conocido como resonancia.Por tanto, hay que asegurar que el rango de vibraciones que se producen en un motor de combustión interna alternativo no se encuentra dentro del rango de las frecuencias naturales de los cuerpos que contribuyen a su funcionamiento.En el presente trabajo se ha realizado un modelado y simulación, mediante el software de sistemas multicuerpo Simpack, de un motor bóxer compuesto por cuatro bielas, cuatro pistones y un cigüeñal.Además, se ha realizado un análisis modal de una biela flexible con el mismo software, ya que permite realizar análisis dinámicos, y se ha comparado con un análisis realizado en el software basado en el método de elementos finitos Ansys.El software Simpack permite modelar cuerpos rígidos y cuerpos flexibles. Aunque para modelar cuerpos flexibles es necesario generar previamente los archivos necesarios en un software basado en el método de elementos finitos como Ansys.El motivo es porque no se dispone del módulo necesario para modelar cuerpos flexibles en Simpack (SIMBEAM). Con lo cual, se explica cómo se consiguen los archivos necesarios para obtener una biela como un cuerpo flexible utilizando el software Ansys.Para poder llevar a cabo los análisis modales, el modelado y la simulación se realiza previamente un análisis teórico del funcionamiento de un motor bóxer, la dinámica de los sistemas multicuerpo y los principios de los análisis modales.También se realiza una introducción a los principales software que se utilizan en el presente trabajo como son Simpack y Ansys, para comprender su funcionamiento antes de comenzar a trabajar con ellos.