Verificación a fatiga de chasis de motocicleta CUB 110
DOI:
https://doi.org/10.5944/ribim.29.2.45964Palabras clave:
fatiga, chasis, motocicletaResumen
A raíz de fallas por fatiga en chasis de motocicletas CUB 110 de fabricación argentina, se realizaron estudios dentro de un proyecto de seguridad para establecer requisitos de homologación que impacten el control de producción y ensayo de componentes. La ausencia de normas estandarizadas para componentes de motocicle-tas y la limitada capacidad de ingeniería local constituyen desafíos significativos. Este trabajo emplea un modelo de elementos finitos calibrado del sistema motocicleta-conductor para calcular la respuesta dinámica bajo diversas condiciones operativas. El desafío principal reside en la determinación de cargas de servicio, analizando la vida a fatiga del chasis para diferentes categorías de caminos caracterizadas por rugosidad y velocidades específicas, obtenidas mediante hipótesis límite de confort y seguridad. Un esquema similar evalúa el comportamiento durante el sobrepaso de eventos determinísticos como baches, lomadas y reductores de velocidad. Los resultados demues-tran que la operación en caminos estándar no compromete la vida a fatiga del chasis, incluso bajo condiciones extremas. Esta conclusión es válida para el diseño estándar CUB 110 con acero SAE 1010 nacional. Sin embargo, el sobrepaso intensivo de eventos determinísticos puede reducir la vida a fatiga a pocos años. Esta limitación se mitiga implementando acero SAE 1118, que proporciona márgenes de seguridad adecuados bajo condiciones severas. Los hallazgos aportan información crítica para establecer especificaciones de materiales y requisitos de diseño apropiados, contribuyendo al desarrollo de estándares de seguridad y marcos regulatorios para la industria motociclística argentina.
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Citas
[1] Cossalter, V., Motorcycle Dynamics, segunda edición, Lulu ed. (2006)
[2] Craig, R.R., Kurdila, A.J., Fundamentals of Structural Dynamics, New Jersey, Wiley & Sons. Inc. (2006)
[3] Foale, T., Motorcycle Handling and Chassis Design, España, Tony Foale Designs (2012)
[4] Petrone, N., Saraceni, M., “Field Load Acquisition and variable amplitude fatigue testing on maxi-scooter motorcycles”, Frattura ed Integrità Strutturale, 30, 226-236 (2014)
[5] Tuluie, R., Ericksen, G., “Racing Motorcycle Design Process Using Physical and Virtual Testing Methods”, SAE Technical Paper, 2000-01-3576 (2000)
[6] Mauro, L., Meneghetti, G., Petrone, N., “Structural analysis and fatigue life prediction on a welded tubular motorcycle frame”, Virtual prototyping today: industrial impact and future trend, Bergamo, 341-352 (2002)
[7] Zhang, L., Lu, C., Kiet, T.A., “Fatigue Analysis of a Motorcycle Frame System Based on a Road Test and the Finite Element Method”, Materials Science Forum, 773-774, 842-850 (2013)
[8] Stuardi, J., Chiappero, G., Giudici, A., “Calibración de Modelo Dinámico en Sistema altamente no lineal mediante Mediciones Experimentales”. Revista Mecánica Computacional, Asociación Argentina de Mecá-nica Computacional, XXXIX, 623-632 (2022)
[9] ISO Standard 5982, “Mechanical vibration and shock, Range of idealized values to characterize human biodynamic response under whole-body vibration”, International Standardization Organization, Geneva, Switzerland (2019)
[10] Fairley, T.E., Griffin, M.J., “A test method for the prediction of seat transmissibility”, Society of Automo-tive Engineers International Congress and Exposition, SAE Paper 860047, 24-28 (1986)
[11] Griffin, M.J., Handbook of Human Vibration, ISBN 0-12-303040-4, Academic Press (1990)
[12] Patten, W.N., Sha, S., Mo, C., “A Vibrational Model of Open Celled Polyurethane Foam Automotive Seat Cushions”, Journal of Sound and Vibration, 217(1), 145-161 (1998)
[13] ISO Standard 8608, “Mechanical vibration - Road surface profiles - Reporting of measured data”, Interna-tional Standardization Organization, Geneva, Switzerland (2016)
[14] Dodds, C.J., Robson, J.D., “The description of road surface roughness”, Journal of Sound and Vibration, 31(2), 175-183 (1973)
[15] Andrén, P., “Power spectral density approximations of longitudinal road profiles”, International Journal of Vehicle Design, 40, 1-3 (2006)
[16] MEE/158/3/1 “Proposals for generalized road inputs to vehicles.” BSI 72/34562, British Standard Institution (BSI), London, UK (1972)
[17] ISO Standards 2631-1, “Mechanical Vibration and Shock-Evaluation of Human Exposure to Whole Body Vibration, Part 1 General Requirements”, International Standardization Organization, Geneva, Switzerland (1997)
[18] Mücka, P., “Proposal of road unevenness classification based on the road elevation spectrum parameters”, J. Test. Eval., 44(2), 930-944 (2016)
[19] Smith, S., Digital Signal Processing, Elsevier Science (2003)
[20] British Standard BS6841, “Measurement and evaluation of human exposure to whole-body mechanical vibration and repeated shock” (1987)
[21] Dowling, N.E., Mechanical Behavior of Materials, Cuarta Edición, Pearson (2013)
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