Simulación del comportamiento del neumático agrícola 7.50-20 por el Método de los Elementos Finitos

Contenido principal del artículo

Raudel Flores-Moreno
Leonardo Arzuaga-Martínez
Arturo Martínez-Rodríguez
Gilberto de Jesús López-Canteñs
Eugenio Romantchik-Kriuchkova
Pedro Ramón Mayans-Céspedes

Resumen

El objetivo del trabajo fue obtener un modelo numérico de simulación para el neumático (7.50-20), que logre explicar de forma eficaz el comportamiento de las deflexiones estáticas a diferentes presiones de inflado. Se desarrollaron dos modelos de simulación por el método de los elementos finitos para el sistema llanta-neumático (7.50-20) para predecir su comportamiento ante carga estática con diferentes presiones de inflado, evaluando los modelos a partir de datos experimentales. Para la prueba experimental los porcentajes de errores relativos oscilaron entre 0,89 y 6,37%. El modelo uno presentó relación directa entre la presión de inflado y la deflexión estática, contradiciendo los resultados experimentales. La desviación relativa de las deflexiones obtenidos entre el modelo dos y los datos experimentales con carga de 4 800 N y presión de 0,23 MPa, fueron de sólo un 0,06%, siendo resultados muy cercanos a los obtenidos experimentalmente. Mediante la simulación numérica se determinó la deflexión producida en el sistema llanta-neumático 7.50-20, bajo la acción de cargas estáticas y considerando tres presiones de inflado (0,13; 0,23 y 0,31 MPa). El desarrollo de este modelo beneficiará de gran manera el diseño de neumáticos dando una visión general de la relación entre aspectos como la presión de inflado, la carga y la deflexión.

Detalles del artículo

Cómo citar
Flores-Moreno, R., Arzuaga-Martínez, L., Martínez-Rodríguez, A., López-Canteñs, G. de J., Romantchik-Kriuchkova, E., & Mayans-Céspedes, P. R. (2019). Simulación del comportamiento del neumático agrícola 7.50-20 por el Método de los Elementos Finitos. Ingeniería Agrícola, 9(4). Recuperado a partir de https://revistas.unah.edu.cu/index.php/IAgric/article/view/1171
Sección
Artículos Originales

Citas

BOLARINWA, E.O.; OLATUNBOSUN, O.A.: “Finite element simulation of the tyre burst test. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part D”, Journal of automobile engineering, 218(11): 1251-1258, 2004, ISSN: 0954-4070.

CASTRO, D.; GÜIZA, R.: Análisis del efecto de una grieta en el comportamiento estructural de una biela usando FEA, Inst. Grupo de Investigación en Energía y Medioambiente (GIEMA). Universidad Industrial de Santander, Colombia, Engineering Sciences [physics]/ Mechanics [physics.med-ph]/ Mechanics of the structures [physics.class-ph] , Colombia, 2017.

DALMAU, M.E.; JAUREGUIZAHAR, L.F.; KUSTER, J.; MARZOCCA, A.J.: “Estudio y caracterización de modos normales en neumáticos para vehículos de pasajeros. Gerencia de Investigación y Desarrollo - Fate S.A.I.C.I.”, En: Anales Afa, vol. 25, pp. 214-219, 2014, ISBN: 1850-1168.

FLORES, M.R.; MARTÍNEZ, R.A.; VALERIO, P.S.G.; DE LA CRUZ, V.L.; LAFFITA, L.A.: “Determinación de propiedades físico-mecánicas del material componente de un neumático de tractor”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 19(3): 57-61, 2010, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.

GONZÁLEZ, C.O.; HERRERA, S.M.; IGLESIAS, C.C.E.; DIEGO, N.F.; URRIOLAGOITIA, S.G.; HERNÁNDEZ, G.L.H.: “Modelo en elementos finitos de la interacción neumático-suelo”, Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 3(4): 664-671, 2012, ISSN: 2007-0934.

KABE, K.; KOISHI, M.: “Tire cornering simulation using finite element analysis”, Journal of Applied Polymer Science, 78(8): 1566-1572, 2000, ISSN: 0021-8995.

LEE, J.H.: “Statistical modeling and comparison with experimental data of tire-soil interaction for combined longitudinal and lateral slip”, Journal of Terramechanics, 58: 11-25, 2015, ISSN: 0022-4898, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2014.12.005 .

LEE, J.H.; GARD, K.: “Vehicle-soil interaction: testing, modeling, calibration and validation”, Journal of Terramechanics, 52: 9-21, 2014, ISSN: 0022-4898, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2013.12.001 .

LOZADA, A.F.V.; SUQUILLO, N.R.G.: “Analysis by the finite element method of the behavior of the ABS brake pads with materials based on steel and zinc discretizing the continuous element using CAE software”, Enfoque UTE, 9(1): 188-203, 2018, ISSN: 1390-6542, DOI: https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n1.259 .

MULLER, H.P.; NEUMAN, P.; STORM, R.: Tabla de estadística matemática, Ed. Mir, Finanzas y estadísticas, Moscú, Rusia, 131 p., 1982.

SENATORE, C.; SANDU, C.: “Off-road tire modeling and the multi-pass effect for vehicle dynamics simulation”, Journal of Terramechanics, 48(4): 265-276, 2011, ISSN: 0022-4898, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2011.06.006 .

SINGH, N.K.; SINGH, K.K.: “Review on impact analysis of FRP composites validated by LS‐DYNA”, Polymer Composites, 36(10): 1786-1798, 2015, ISSN: 0272-8397, DOI: 10.1002/pc.23064 .

STICKLE, M.; DE LA FUENTE, P.; OTEO, C.: “Mecánica de Contacto de Cuerpos Deformables. Interacción suelo-estructura”, Revista de Investigación “Pensamiento Matemático, (1), 2011, ISSN: 2174-0410, DOI: doaj.org/article:8cfe11f4485a4a6193037565b15b7f43 .

TAHERI, S. h; SANDU, C.; TAHERI, S.; PINTO, E.; GORSICH, D.: “A technical survey on Terramechanics models for tire-terrain interaction used in modeling and simulation of wheeled vehicles”, Journal of Terramechanics, 57: 1-22, 2015, ISSN: 0022-4898, DOI: 10.1016/j.jterra.2014.08.003 .

WAN, X.; SHAN, Y.; LIU, X.; WANG, H.; WANG, J.: “Simulation of biaxial wheel test and fatigue life estimation considering the influence of tire and wheel camber”, Advances in Engineering Software, 92: 57-64, 2016, ISSN: 0965-9978, DOI: https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2015.11.005 .

ZHAO, Y.; ZANG, L.; CHEN, Y.; LI, B.; WANG, J.: “Non-pneumatic mechanical elastic wheel natural dynamic characteristics and influencing factors”, Journal of Central South University, 22(5): 1707-1715, 2015, ISSN: 2095-2899, DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-015-2689-1.

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