Disseny i estudi preliminar d'homologació d'una llanta de CRFP

Abstract

Aquest projecte amb el nom “Disseny i estudi preliminar d’una llanta de CFRP” és una primera introducció al disseny i validació d’un component de l’automòbil abans de ser prototipat. Per tal de dur a terme aquest fet primerament s’ha desenvolupat un disseny que compleixi amb tota la normativa involucrada en el disseny de llantes per automòbils. Tanmateix però el projecte no es delimita al disseny, ja que s’estudia les millores en relació pes-rigidesa que pot portar la utilització de fibra de carboni en comptes d’aliatges lleugers de l’alumini, això implica una sèrie de factors que limiten el disseny com són els gruixos i espessors de la llanta. La fibra de carboni si no s’intercala convenientment, no actua de manera isòtrop i per tant els esforços suportats en una direcció concreta poden fer fallar l’element estudiat. Així doncs es comenta la col·locació de capes de fibres de carboni segons l’orientació de les fibres per poder considerar el material isòtrop i poder realitzar una primera aproximació de càlcul de tensions equivalents i deformacions mitjançant el software paramètric PTC Creo Simulate. Aquests càlculs són derivats d’una sèrie d’assaigs que ha de superar una llanta per tal de poder ser homologada i per tant s’ha modelitzat l’assaig per dur a terme els càlculs esmentats. Remarcar que els resultats són molt satisfactoris, ja que s’ha aconseguit que la llanta superi amb un gran marge tots els assaigs, a més de resultar un 38% més lleugera que una realitzada amb un aliatge convencional. En l’aspecte de resistència també s’han assolit uns grans resultats, ja que en tots assaigs realitzats mitjançant un anàlisi d’elements finits, la tensió màxima equivalent de Von Misses no superava mai el 44% de la tensió màxima admesa pel material segons la seva fitxa tècnica. Aquests resultats però no poden substituir un assaig real en les condicions descrites en la norma, però si indiquen les directrius a seguir en cas de falla estructural de l’element estudiat.