Rediseño de Chasis de una Volkswagen T2 Pick Up: Análisis Estructural por Medio de Elementos Finitos.
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2024-02-02
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
Dentro de la amplia gama de vehículos Volkswagen, la Transporter 2 en su modelo Pick Up, presenta un chasís compuesto por rieles longitudinales, transversales, y elementos estabilizadores o Outriggers, los cuales otorgan un refuerzo a la estructura básica y mejoran la estabilidad del vehículo en maniobras de conducción. Debido a su diseño, el espacio disponible
entre sus ejes permite alojar una carga útil de 750 kg, otorgando una buena maniobrabilidad, y haciendo de ésta una óptima camioneta para todos los terrenos. En la actualidad, existen grupos de entusiastas que se dedican a realizar modificaciones en autos clásicos desde aspectos estéticos, hasta cambios importantes a nivel estructural. Dentro de estas modificaciones
estructurales, se encuentran los alargues de chasis. En este trabajo, el presente artículo tiene como objetivo evaluar el comportamiento estructural en el chasis Original de una Volkswagen T2- Pick Up y plantear 6 nuevos Modelos, los cuales, puedan presentar alguna ventaja estructural respecto al Original. Se plantean escenarios de carga en Peso, Peso+Aceleración,
Peso+Frenado y Peso+Curva, validando factores de seguridad estáticos y en fatiga, en Zonas específicas y, deformaciones totales máximas en régimen elástico para cada pieza. Posteriormente, se comparan estos resultados contra los nuevos Modelos alargados en 60 cm en los rieles longitudinales, teniendo en cuenta opciones de diseño establecidas en los manuales
de la Volkswagen. El Modelo 1 representa el alargue del chasis sin ningún tipo de modificación adicional; Modelos 2-3 representan cambios de material y Modelos 4-5-6 implementan refuerzos adicionales en los rieles longitudinales. La metodología usada en el trabajo se basa en proponer un modelo en Elementos Finitos, y, según el criterio de Von Misses y de Curvas
S-N con esfuerzos alternantes, obtener el estado de tensiones y deformaciones según el caso. Los resultados apuntan a que el chasis Original no sufre ningún tipo de fallo estructural para cada escenario de carga. También se determinó que no es conveniente alargar el chasís sin adicionar algún refuerzo estructural, si se opta por elegir un material con un Sut menor al
indicado por el acero SAE 1025 del chasis Original debido a que se puede generar una falla en fatiga a los 9.8E5 ciclos de carga. Finalmente, el Modelo 6 es el que representa menores deformaciones y mayores factores de seguridad para todas las condiciones vs el chasis Original.
Abstract
Within the wide range of Volkswagen vehicles, the Transporter 2 in its Pick Up model, presents a chassis composed of longitudinal and transverse rails, and stabilizing elements or Outriggers, which provide reinforcement to the basic structure and improve the vehicle's stability in driving maneuvers. Due to its design, the space available between its axles allows accommodating a payload of 750 kg, providing good maneuverability, and making it an optimal truck for all terrains. Currently, there are groups of enthusiasts who are dedicated to making modifications to classic cars from aesthetic aspects, to major structural changes. Among these structural modifications are chassis extensions. In this paper, the objective of this article is to evaluate the structural behavior of the original chassis of a Volkswagen T2-Pick Up and to propose 6 new models, which may have some structural advantage over the original. Load scenarios in Weight, Weight+Acceleration, Weight+Braking and Weight+Curve are proposed, validating static and fatigue safety factors in specific zones and maximum total deformations in elastic regime for each part. Subsequently, these results are compared against the new models lengthened by 60 cm in the longitudinal rails, taking into account the design options established in the Volkswagen manuals. Model 1 represents the lengthening of the chassis without any additional modifications; Models 2-3 represent material changes and Models 4-5-6 implement additional reinforcements in the longitudinal rails. The methodology used in the work is based on proposing a Finite Element model, and, according to the Von Misses criterion and S-N Curves with alternating stresses, obtaining the state of stresses and deformations according to the case. The results show that the Original chassis does not suffer any type of structural failure for each loading scenario. It was also determined that it is not convenient to lengthen the chassis without adding any structural reinforcement, if a material with a lower Sut than the one indicated by the SAE 1025 steel of the original chassis is chosen, because it can generate a fatigue failure at 9.8E5 load cycles. Finally, Model 6 is the one that represents lower deformations and higher safety factors for all conditions vs. the original chassis.
Idioma
es
Palabras clave
Chasis, Volkswagen, Análisis Estructural, Modificaciones, Fatiga
Citación
Camero Cartagena, J. S. (s.f.). Rediseño de Chasis de una Volkswagen T2 Pick Up: Análisis Estructural por Medio de Elementos Finitos. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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