Análisis de convergencia de malla en simulación computacional de prueba de choque en asiento de autobús

Resumen

El principal riesgo al que se enfrentan las personas que viajan en vehículos motorizados es la posibilidad de sufrir lesiones como consecuencia de accidentes de tránsito, que ocurren con frecuencia en el territorio ecuatoriano. Dado que el asiento es la primera superficie en contacto con los pasajeros, es crucial que proporcione una protección adecuada en caso de colisión. Por ello, se han establecido normas y procedimientos de prueba en laboratorios especializados que contemplan la colocación de asientos en dispositivos únicos, así como su posterior colapso y destrucción. Si bien que la industria ecuatoriana de fabricación de asientos tiene la responsabilidad y el interés de someterlos a pruebas en laboratorios internacionales, se ha manifestado una cierta resistencia en función de los altos costos y de la falta de información sobre el comportamiento estructural actual de estos elementos. En consecuencia, el objetivo de este estudio es desarrollar una metodología que permita comprender y predecir el comportamiento estructural de un asiento de automóvil fabricado en Ecuador utilizando estándares internacionales y herramientas de ingeniería asistida por computadora. Para lograr este objetivo, se crearon modelos de asiento mallado utilizando el software Altair HyperWorks, y se demostró que su comportamiento en simulaciones computacionales utilizando el método de elementos terminados es comparable a su comportamiento en simulaciones físicas utilizando técnicas malla convergente. Los resultados de las simulaciones permiten avanzar en la predicción del comportamiento de los asientos fabricados en Ecuador, lo que mejora tanto la calidad de los productos manufacturados de la región como la seguridad en las carreteras del país.

Palabras clave: Análisis, convergencia, simulación computacional, normativa

ABSTRACT

The main risk faced by people traveling in motor vehicles is the possibility of suffering injuries because of traffic accidents, which occur frequently in Ecuadorian territory. Since the seat is the first surface in contact with passengers, it is crucial that it provides adequate protection in the event of a collision. For this reason, standards and test procedures have been established in specialized laboratories that contemplate the placement of seats in unique devices, as well as their subsequent collapse and destruction. Although the Ecuadorian seat manufacturing industry has the responsibility and the interest to submit them to tests in international laboratories, there has been some resistance due to the high costs and the lack of information on the current structural behavior of these elements. Consequently, the objective of this study is to develop a methodology to understand and predict the structural behavior of a car seat manufactured in Ecuador using international standards and computer aided engineering tools. To achieve this objective, mesh seat models were created using Altair HyperWorks software, and it was demonstrated that its behavior in computational simulations using the finished element method is comparable to its behavior in physical simulations using convergent mesh techniques. The results of the simulations allow progress in the prediction of the behavior of seats manufactured in Ecuador, which improves both the quality of the products manufactured in the region and the safety on the country's roads.

Keywords: Analysis, convergence, computational simulation, normative