Análisis y simulación numérica, de la cabeza de una biela de un motor de explosión de cuatro tiempos del Seat Leon TDi

Abstract

El objeto del presente proyecto es el análisis termo-mecánico detallado de una biela de automoción por el método de los elementos finitos. La biela seleccionada para es estudio es una biela comercial, correspondiente al motor del SEAT LEON 1.9TDi. Las fases de preproceso y postproceso han sido realizadas con el programa GiD. El análisis mecánico y el análisis térmico han sido realizados con el programa RAM-Solids. Ambas herramientas desarrolladas por el CIMNE (Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria). El proyecto consta de trece análisis en la parte mecánica, correspondientes a diferentes estados de cargas y posibles imperfecciones en la geometría, dando así mayor rango de validez a los resultados obtenidos. De esta forma obtendremos conclusiones fiables del factor de seguridad con el que está diseñada la biela. Para el análisis numérico de las tensiones se ha usado un modelo elástico y lineal. Por tanto dicho análisis no trata los problemas de no linealidad. La comprobación de efectos de no linealidad geométrica (inestabilidad elástica) han sido calculados de la forma analítica clásica, verificando la adecuación de usar un modelo elástico lineal. Para el análisis numérico del térmico también se ha usado un tratamiento lineal, en un ulterior estudio podrían hacerse las comprobaciones pertinentes sobre como refinar el análisis para obtener una simulación más realista de los mismos. El estudio térmico se reduce a someter a nuestro objeto de estudio a máxima temperatura posible en un régimen de funcionamiento normal del motor y sometiendo este a situaciones limites en sus posibles desplazamientos.