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El presente proyecto de investigación se enfoca en mejorar la resistencia de estructuras metálicas vehiculares mediante la introducción de juntas y refuerzos hechas de materiales compuestos, que trabajan en conjunto con los componentes metálicos de la carrocería. Como caso de estudio se toman las estructuras de autobuses y las jaulas antivuelco que son comúnmente instaladas en camionetas, ya que estos son los vehículos más susceptibles para sufrir accidentes de vuelco con graves consecuencias. Se plantea un estudio paramétrico y experimental de los mecanismos de absorción de energía en estructuras de este tipo, concretamente del colapso por flexión que sufren las estructuras. Posteriormente, se estudia, de manera experimental y numérica, posibles variedades de refuerzos y materiales compuestos en base a fibras. Los refuerzos tienen como objetivo no solo mejorar la resistencia de la estructura, sino que también deben ser ligeros y poder ser fabricados e instalados localmente. Finalmente, se aplican los resultados encontrados en simulaciones numéricas de las estructuras metálicas, para evaluar la influencia que tienen los refuerzos localizados en el comportamiento general. El desarrollo de sistemas multimateriales en el sector vehicular es una nueva tendencia en la industria vehicular; por lo que los aportes desarrollados en este trabajo no solo tendrían un alcance en el desarrollo de refuerzos de estructuras existentes; sino que también pueden servir como base para futuros proyectos de diseño automotriz.
Participantes:
Instituciones participantes:
Los sistemas fotovoltaicos suelen requerir un area considerable para poder instalarse y brindar la potencia requerida a nivel industrial. Para resolverlo, y hacer estos sistemas más atractivos, se plantea desarrollar sistemas fotovoltaicos plegables inspirados en origami, que puedan plegarse y desplegarse según sea necesario, para su transporte, guardado, e instalación. De esta manera, se brinda una gran versatilidad al sistema fotovoltaico para ser instalado en lugares de dificil acceso, o con espacio limitado, como pueden ser instalaciones navales y mineras.
Participantes:
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El uso de materiales compuestos, en diversos campos de la ingeniería, va creciendo año tras año en todo el mundo. Los materiales compuestos o composites (su nombre en inglés) han demostrado una gran versatilidad y numerosas posibles aplicaciones, reemplazando a materiales tradicionales en la ingeniería mecánica como el acero, el hierro fundido y el aluminio, debido a su alta resistencia, alta rigidez y bajo peso. Uno de los campos en que la influencia de estos materiales se hace notable, es en el sector automovilístico; específicamente, en los elementos estructurales críticos en vehículos, como son las uniones o nodos estructurales en las carrocerías de autobuses. Estos componentes no solo deben soportar las diversas cargas asociadas al movimiento del vehículo, sino que deben ser estar diseñadas para resistir las cargas que se den en eventuales y posibles accidentes. En general, las estructuras deben ser capaces de absorber la energía del impacto, deformándose elástica y plásticamente.\ Para este trabajo doctoral, se plantea realizar un estudio de teórico/experimental, enfocado en reemplazar un nodo estructural de la carrocería de un autobús de dos pisos por un elemento fabricado con un composite; concretamente, un laminado de polímero reforzado con fibras. De esta manera se reducirá el peso del vehículo y se garantizará la rigidez, seguridad y estabilidad del vehículo; estos parámetros serán evaluados en un escenario de vuelco. Los estudios se llevarán a cabo formulando modelos conceptuales mecánicos / matemáticos para el nodo estructural, complementados con simulación numérica. La información de entrada para dichos estudios proviene de ensayos sobre comportamiento de los materiales de constituyentes, así como experimentación en probetas que representen las uniones. Cabe mencionar que este proyecto se realiza en modalidad de co-tutela con la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), España.
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