PFG · Caso de estudio 3: Generación del brazo con aleaciones
Dron de titanio
📄 Descargar PDF originalCon el objetivo de reducir el peso del chasis, cambiaremos los materiales del estudio de diseño generativo sin modificar las geometrías base, ni las geometrías frontera ni las solicitaciones. Simplemente cambiaremos los materiales.
9.1 Definición materiales
| Manufactura aditiva | ||||
|---|---|---|---|---|
| Material | Módulo de Young [GPa] | Módulo de Poisson | Tensión de fluencia [MPa] | Tipo |
| Aluminio AlSI10Mg | 71 | 0,33 | 240 | metal |
| Acero inoxidable AISI 304 | 195 | 0,29 | 215 | metal |
| Titanio 6Al-4V | 113,763 | 0,35 | 882,528 | metal |
| Cromo-Cobalto | 200 | 0,29 | 586,0 | metal |
| Inconel 625 | 150 | 0,28 | 641,0 | metal |
| Acero inoxidable 17-4 PH | 204,2 | 0,29 | 600,0 | metal |
| Manufactura por fresado 5 ejes | ||||
| Material | Módulo de Young [GPa] | Módulo de Poisson | Tensión de fluencia [MPa] | |
| Aluminio 6061 soldado | 68,9 | 0,33 | 55 | metal |
| Aluminio 3003-H12 | 69 | 0,33 | 131 | metal |
| Aluminio 6061 T6 80 | 72,7 | 0,33 | 313 | metal |
Aluminio AlSI10Mg. Tradicionalmente es una aleación usada para la fundición a presión, es equivalente a las designación británica LM9, EN 43100 y similar a la estadounidense A360. Es endurecible por envejecimiento artificial, Con el tratamiento térmico adecuado tiene buenas prestaciones mecánicas. Es impermeable a gases. En el último capítulo haremos más hincapié en sus propiedades como materia prima para la tecnología de fusión de lecho de polvo.
El acero inoxidable AISI 304 es el material más común en los aceros inoxidables. Debido a que el acero inoxidable 304 contiene 18% de cromo (Cr) y 8% de níquel (Ni), también se conoce como acero inoxidable 18/8. El SS304 tiene buena procesabilidad, soldabilidad, resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a baja temperatura y propiedades mecánicas, buena trabajabilidad en caliente, como estampado y doblado. No es susceptible de endurecimiento por tratamiento térmico, pero sí por conformado en frío.
Titanio 6Al-4V. Su nombre hace referencia a los porcentajes de antes aluminio y vanadio, destaca en aplicaciones estructurales por su baja densidad y alta resistencia. Según («Proyecto de Innovación Atlas Metalográfico» [sin fecha]):
“El Ti puro existe en dos formas alotrópicas: fase α, hexagonal compacta (<882ºC), y fase β, cúbica centrada en el cuerpo (>882ºC). Los elementos aleantes en aleaciones de Ti se clasifican en α-estabilizadores (Al, O, N, C), β-isomorfos (V, Mo, Nb, Ta), β-eutectoides (Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, Si, H) y neutros (Zr, Sn) en función de su efecto sobre los rangos de estabilidad de las fases α y β. Asimismo, en función de las fases presentes, las aleaciones se clasifican en α, α+β y β, con una utilización aproximada en el mercado del 26, 70 y 4% respectivamente. La aleación Ti-6Al-4V, siendo la más común de las aleaciones α+β, ocupa un 56% del mercado total del Ti debido a un equilibrio excepcional entre resistencia mecánica, ductilidad, resistencia a fatiga y tenacidad de fractura y que se mantiene hasta 300ºC “
En el capítulo de fabricación volveremos a referirnos a él
Cromo-Cobalto. Aleación no magnética a base de cobalto, cromo y molibdeno presenta una resistencia mecánica elevada además de una alta resistencia a la corrosión y a la fatiga. Es habitualmente utilizada para la fabricación de piezas forjadas para la industria ortopédica y las cirugías de reemplazo completo de articulaciones, pero también para la fabricación de prótesis dentales a medida. Se emplean técnicas de fabricación aditiva de lecho de polvo.
Inconel 625. Inconel es una marca registrada. Esta aleación de níquel-cromo-molibdeno presenta excelente resistencia a la corrosión en una amplia gama de medios corrosivos, especialmente la marina, siendo resistente a la corrosión por picadura y cavitación. Tiene un amplio rango de temperaturas deservicio. Sus propiedades derivan del efecto de rigidez de molibdeno y niobio en su matriz de níquel-cromo, por lo que la precipitación-endurecimiento tratamientos no son necesarios. Esta combinación de elementos también es responsable de una resistencia superior a una amplia variedad de entornos corrosivos de la gravedad inusual, así como a alta temperatura efectos tales como la oxidación y la carburación.
Acero inoxidable 17-4 PH según norma AISI 630 o ASTM A564-89 17-4 PH. Se caracteriza por un alto límite elástico, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia al desgaste. Alta tenacidad a bajas temperaturas, endurecible por tratamiento térmico mediante la transformación completa de austenita a martensita.
Aluminio 6061, desarrollado en 1935, se llamó originalmente Aleación 61s, y actualmente se conoce también como aluminio estructural. Contiene magnesio y silicio como elementos primarios de la aleación. Se usa comúnmente para perfiles extruidos.
El aluminio 3003 es una aleación de la familia del aluminio y manganeso forjado que presenta una resistencia moderada y buena trabajabilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión. Esta aleación de uso general se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren resistencia media, como trabajos en chapa, tanques de combustible, equipos químicos, se puede trabajar en frío para aumentar su resistencia. Comúnmente se lamina y se extruye, pero normalmente no se forja. La aleación de aluminio 3003 se trabaja en caliente a 260 a 510 ° C. Como aleación forjada, no se usa en fundición y no responde al tratamiento térmico. La aleación 3003 se templa a 413 ° C.
9.2 Definición Objetivos
Para la búsqueda de geometrías por manufactura aditiva de aleaciones se presupone que se fabricaran mediante métodos de deposición de polvo (aleaciones granuladas) que se funden capa a capa mediante laser. Ha de especificarse un ángulo máximo de pendiente de voladizo, este ángulo es de 45º por defecto.
El objetivo es de minimización de masa. Con factor de seguridad mínimo de 2. Y espesores mínimos de 3mm.
Para las geometrías a fabricar mediante fresado de 5 ejes se configuran los siguientes parámetros de máquina:
| Diámetro mínimo de la herramienta | 1.00mm |
|---|---|
| Longitud del hombro de la herramienta | 10.00mm |
| Diámetro de la cabeza | 1.00mm |
| Acción | Fx [N] | Fy [N] | Fz [N] | Mz [N m] |
|---|---|---|---|---|
| 1 | censurado | censurado | censurado | censurado |
| 2 | censurado | censurado | censurado | censurado |
| 3 | censurado | censurado | censurado | censurado |
| 4 | 0 | 0 | 0 | censurado |
| 5 | 0 | 0 | 0 | censurado |
Resultados
| Solución | 5 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 15 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Ti6Al-4V | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Fresado 5 ejes | Densidad[g/cm^3] | 4,19 |
| Masa total [g] | 335 | Masa Brazo[g] | 19,38 |
| Volumen total [cm^3] | 80 | Volumen Brazo [cm^3] | 4,63 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 2,61 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 833,8 |
| Solución | 6 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 14 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Al6061 T6 80 | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Fresado 5 ejes | Densidad[g/cm^3] | 2,70 |
| Masa total [g] | 230 | Masa Brazo[g] | 26,31 |
| Volumen total [cm^3] | 85,108 | Volumen Brazo [cm^3] | 9,74 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 0,92 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 156,5 |
| Solución | 1 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 12 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Acero Inoxidable AISI 304 | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Aditiva | Densidad[g/cm^3] | 7,98 |
| Masa total [g] | 757 | Masa Brazo[g] | 155,52 |
| Volumen total [cm^3] | 94,86 | Volumen Brazo [cm^3] | 19,49 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 0,25 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 107,49 |
| Solución | 4 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 14 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Titanio 6Al-4V | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Aditiva | Densidad[g/cm^3] | 4,43 |
| Masa total [g] | 376 | Masa Brazo[g] | 42,29 |
| Volumen total [cm^3] | 84,924 | Volumen Brazo [cm^3] | 9,55 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 2,141 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 790 |
| Solución | 7 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 14 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Inconel 625 | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Aditiva | Densidad[g/cm^3] | 8,44 |
| Masa total [g] | 732 | Masa Brazo[g] | 96,23 |
| Volumen total [cm^3] | 86,78 | Volumen Brazo [cm^3] | 11,41 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 1,122 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 320,4 |
| Solución | 8 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 14 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Cobalto Cromo | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Aditiva | Densidad[g/cm^3] | 8,29 |
| Masa total [g] | 722 | Masa Brazo[g] | 97,22 |
| Volumen total [cm^3] | 87,1 | Volumen Brazo [cm^3] | 11,73 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 0,762 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 293 |
| Solución | 12 | ||
|---|---|---|---|
| Iteración | 14 | Volumen tubo [cm^3] | 3,37 |
| Material | Acero inoxidable 17-4 PH | Volumen cuerpo [cm^3] | 72 |
| Tipo manufactura | Aditiva | Densidad[g/cm^3] | 7,80 |
| Masa total [g] | 680 | Masa Brazo[g] | 91,73 |
| Volumen total [cm^3] | 87,124 | Volumen Brazo [cm^3] | 11,75 |
| Desplazamiento máximo [mm] | 0,769 | ||
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | 300 |
Discusión de resultados
Si representamos Energía de distorsión máxima frente a masa.
Podemos apreciar que los resultados de aluminio son los más ligeros seguidos de las aleaciones de titanio. Esto resulta erróneo, ya que el programa cuenta los volúmenes a unir en la comparación. Si representamos las masas reales de los brazos sin los volúmenes base:
| Tensión max Von Mises y Hencky [Mpa] | Masa Brazo[g] | Volumen Brazo [cm^3] | Desplazamiento máximo [mm] | |
|---|---|---|---|---|
| Solución 5 | 833,8 | 19,38 | 4,63 | 2,61 |
| Solución 6 | 156,5 | 26,31 | 9,74 | 0,92 |
| Solución 1 | 107,49 | 155,52 | 19,49 | 0,25 |
| Solución 4 | 790 | 42,29 | 9,55 | 2,141 |
| Solución 7 | 320,4 | 96,23 | 11,41 | 1,122 |
| Solución 8 | 293 | 97,22 | 11,73 | 0,762 |
| Solución 12 | 300 | 91,73 | 11,75 | 0,769 |
Para optimizar la masa las soluciones más optimas son las 5,6 y 4.
En función del desplazamiento máximo la geometría elegida será la 6, de Aluminio 6061
Si tomamos en cuenta los parámetros de fabricación, de las tres soluciones de menos masa, solo la 4 está optimizada para fabricación aditiva. (Esto significa que evita en medida de lo posible las paredes en voladizo de más de 45º) Otro factor a tener en cuenta es que la geometría 4 se divide en cuatro brazos y la 5 en tres. Ignorando el hecho de que la solución 5 tiene prácticamente la mitad de la masa que la 4, se decide desarrollarla más pesada porque el factor de seguridad mínimo es 1.12 en comparación con 1.05 de la más ligera. También se ha aprendido la valiosa lección de que es mejor calcular las tablas de masa real antes de desarrollar las estructuras.
10. Diseño chasis 2
10.1 Diseño del cuerpo
Partimos de la Solución 4 del estudio 3
Sustraemos volumen del cuerpo principal mediante cortes de perfiles
Redondeamos aristas exteriores y arreglamos inconsistencias geométricas
10.2 Preparación del brazo
Ayudándonos de planos de construcción, creamos un loft entre perfiles para generar un volumen de corte en el soporte del rotor.
Mediante un patrón circular creamos copias del volumen y sustraemos para aligerar peso
Generamos un perfil de hexágonos para aligerar peso con un panal de abejas
Generamos el soporte del motor con redondeamos aristas
Tras dos operaciones degeneración por simetría obtenemos el resultado final.
| Chasis 2 | ||
|---|---|---|
| Área | 728.175 cm^2 | |
| Densidad | 4.43 g / cm^3 | |
| Masa | 186.182 g | |
| Volumen | 42.027 cm^3 | |
| Material | Titanio 6Al-4V | |
| Aspecto | Titanio - Pulido | |
| Caja frontera | ||
| Length | 18.812 cm | |
| Width | 20.188 cm | |
| Height | 3.246 cm | |
| Centro de masas | 0.00 cm, -2.023E-06 cm, 0.938 cm | |
| Momento de Inercia en cdm (g cm^2) | ||
| Ixx = 6998.279 | ||
| Ixy = 0.00 | ||
| Ixz = 0.00 | ||
| Iyx = 0.00 | ||
| Iyy = 4371.854 | ||
| Iyz = 0.00 | ||
| Izx = 0.00 | ||
| Izy = 0.00 | ||
| Izz = 10933.00 | ||
| Momento de Inercia en origen (g cm^2) | ||
| Ixx = 7161.97 | ||
| Ixy = 0.00 | ||
| Ixz = 0.00 | ||
| Iyx = 0.00 | ||
| Iyy = 4535.546 | ||
| Iyz = -4.432E-05 | ||
| Izx = 0.00 | ||
| Izy = -4.432E-05 | ||
| Izz = 10933.00 | ||
El peso total del chasis es de 186 g, por lo que es relativamente competitivo con el modelo de materiales compuestos.
En el plano 7 se representa este chasis.
10.3 Simulación por elementos finitos del brazo
| Accion | Fx [N] | Fy [N] | Fz [N] | Mz [N m] |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Censurado | Censurado | Censurado | 0 |
| 2 | Censurado | Censurado | Censurado | 0 |
| 3 | Censurado | Censurado | Censurado | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | Censurado |
| 5 | 0 | 0 | 0 | Censurado |
Restricciones geométricas
En esta simulación la ESC interfiere con la estructura generando tensiones, Se ha suprimido de las vistas para facilitar la visión.
Acción 1:
| Tipo de solicitación | Fuerza |
|---|---|
| Componente x | Censurado |
| Componente y | Censurado |
| Componente z | Censurado |
| Peso propio | Aceleración |
| Componente z | -9.807 m / s^2 |
Coeficiente de seguridad 0 
8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 
18627
Tensión Principal 1ra
[MPa] -19045 14722
Tensión Principal 3ra
[MPa] -37864 4769
Desplazamiento Total
[mm] 0 7.136
Tensión equivalente
0 0.2227
Tensión Principal 1ra
-0.0001 0.1603
Acción 2:
| Tipo de solicitación | Fuerza |
|---|---|
| Componente x | Censurado |
| Componente y | Censurado |
| Componente z | Censurado |
| Peso propio | Aceleración |
| Componente z | -9.807 m / s^2 |
Coeficiente de seguridad 0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 11285
Tensión Principal 1ra
[MPa] -1242 19767
Tensión Principal 3ra
[MPa] -6047 7057
Desplazamiento total
[mm] 0 4.181
Tensión equivalente
0 0.1606
Deformación Principal 1ra
-0 0.1744
Deformación Principal 3ra
-0.08957 0.00001
Acción 3:
| Tipo de solicitación | Fuerza |
|---|---|
| Componente x | Censurado |
| Componente y | Censurado |
| Componente z | Censurado |
| Peso propio | Aceleración |
| Componente z | -9.807 m / s^2 |
Coeficiente de seguridad
0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 11648
Tensión Principal 1ra
[MPa] -9700 6120
Tensión Principal 3ra
[MPa] -22377 1998
Desplazamiento total
[mm] 0 4.321
Tensión equivalente
0 0.1546
Deformación Principal 1ra
-0.00007 0.06859
Deformación Principal 3ra
-0.1762 0
Acción 4:
| Tipo de solicitación | Momento |
|---|---|
| Componente x | Censurado |
| Componente y | Censurado |
| Componente z | Censurado |
| Peso propio | Aceleración |
| Componente z | -9.807 m / s^2 |
Coeficiente de seguridad
0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 12.97
Tensión Principal 1ra
[MPa] -7.686 6.191
Tensión Principal 3ra
[MPa] -22.31 1.98
Desplazamiento total
[mm] 0 0.005499
Tensión equivalente
0 1.686E-04
Deformación Principal 1ra
-0.001E-05 9.166E-05
Deformación Principal 3ra
-1.841E-04 0.002E-04
Acción 5:
| Tipo de solicitación | Momento |
|---|---|
| Componente x | Censurado |
| Componente y | Censurado |
| Componente z | Censurado |
| Peso propio | Aceleración |
| Componente z | -9.807 m / s^2 |
Coeficiente de seguridad
0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 11.67
Tensión Principal 1ra
[MPa] -1.04 11.31
Tensión Principal 3ra
[MPa] -5.406 2.595
Desplazamiento total
[mm] 0 0.005951
Tensión equivalente
0 1.776E-04
Deformación Principal 1ra
-0E-04 1.651E-04
Deformación Principal 3ra
-1.412E-04 0
| Tabla resumen extremos de todas las acciones | ||
|---|---|---|
| Nombre | Mínimo | Máximo |
| Factor de seguridad | 0.04738 | 15 |
| Tensiones | ||
| Von Mises | 1.878E-05 MPa | 18627 MPa |
| 1er Principal | -19045 MPa | 19767 MPa |
| 3er Principal | -37864 MPa | 7057 MPa |
| Normal XX | -21173 MPa | 9870 MPa |
| Normal YY | -19313 MPa | 10899 MPa |
| Normal ZZ | -35858 MPa | 16976 MPa |
| Tangencial XY | -1466 MPa | 2298 MPa |
| Tangencial YZ | -4090 MPa | 3361 MPa |
| Tangencial ZX | -5626 MPa | 5040 MPa |
| Desplazamiento | ||
| Total | 0 mm | 7.136 mm |
| X | -1.801 mm | 1.227 mm |
| Y | -1.045 mm | 2.172 mm |
| Z | -6.846 mm | 3.34 mm |
| Fuerza de reacción | ||
| Total | 0 N | 431 N |
| X | -368.8 N | 418.1 N |
| Y | -106.6 N | 76.26 N |
| Z | -127 N | 144.3 N |
| Deformación | ||
| Equivalente | 1,852E-07 | 0.2227 |
| 1st Principal | -0,07909 | 0.1744 |
| 3rd Principal | -0.2668 | 0,03381 |
| Normal XX | -0.05362 | 0.03216 |
| Normal YY | -0.02332 | 0.02814 |
| Normal ZZ | -0.1906 | 0.08731 |
| Tangencial XY | -0.0348 | 0.05454 |
| Tangencial YZ | -0.09706 | 0.07976 |
| Tangencial ZX | -0.1335 | 0.1196 |
| Presión de contacto | ||
| Total | 0 MPa | 9037 MPa |
| X | -4202 MPa | 3096 MPa |
| Y | -1850 MPa | 1794 MPa |
| Z | -8681 MPa | 6545 MPa |
10.4 Discusión de resultados
Tras este análisis concluimos que el panel de abeja mal diseñado con espesores distintos favorece la concentración de tensiones y es perjudicial para la estructura, también hubiera tenido más sentido abre el añadido una capa y no haberlos dejado a la vista.
El pilar de los extremos se ve sobrepasado por las tensiones en las 3 primeras acciones
En cuanto a las deformaciones y desplazamientos, se ven en magnitud real y no amplificada, se consideran aceptables porque la acción 1 es en torno a 7 mm y en la acción 2 y 3 en torno a 4 mm. Recordamos que el desplazamiento total en el análisis generativo estaba en torno a 2 mm, así que este aumento se debe en exclusiva al mal diseño del chasis. en el capítulo siguiente intentaremos solventar estos problemas de una manera un poco más imaginativa que añadir material dónde las solicitaciones hacen que se exceda el coeficiente de seguridad mínimo.
No es posible simular el chasis completo porque el panel de abeja hace que se exceda los criterios de máxima computación posible en la nube. O quizás por un fallo en la operación de espejo.
Debido a esto procedemos a simular las acciones de cabeceo, alabeo y guiñada sin el vaciado de los hexágonos. Sin ellos, la estructura pesa 220 g
10.5 Análisis estructural estático por elementos finitos del chasis 2
Cabeceo
Se aplican dos fuerzas con las componentes que mostramos en el recuadro en cada soporte rotor.
| Eje | Fuerza [N] |
|---|---|
| X | 0 N |
| Y | 50 N |
| Z | 100 N |
Factor de seguridad
0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 3299
Tensión tangencial YZ
[MPa] -400.7 388.5
Desplazamiento total
[mm] 0 11.01
Deformación equivalente
0 0.0309
Alabeo
| Fuerza 1 | Fuerza2 | ||
|---|---|---|---|
| Eje | Fuerza [N] | Eje | Fuerza [N] |
| X | 0 N | X | 0 N |
| Y | 50 N | Y | -50 N |
| Z | 200 N | Z | -200 N |
Coeficiente de seguridad
0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 4342
Desplazamiento total
[mm] 0 3.152
Guiñada
| Momento 1 | Momento 2 | ||
|---|---|---|---|
| Eje | Momento [N m] | Eje | Momento [N m] |
| X | 0 | X | 0 |
| Y | 0 | Y | 0 |
| Z | 15 | Z | 15 |
Coeficiente de seguridad 0 8
Tensión de Von Mises
[MPa] 0 693.7
Tensión 3ra principal
[MPa] -428.8 96.7
Desplazamiento total
[mm] 0 1.088
Deformación equivalente
0 0.01097
| Tabla resumen extremos de todas las acciones | ||
|---|---|---|
| Nombre | Mínimo | Máximo |
| Factor de seguridad | 0.2033 | 15 |
| Tensiones | ||
| Von Mises | 1.627E-04 MPa | 4342 MPa |
| 1er Principal | -1366 MPa | 2392 MPa |
| 3er Principal | -4491 MPa | 403.4 MPa |
| Normal XX | -4491 MPa | 787.3 MPa |
| Normal YY | -1803 MPa | 925.2 MPa |
| Normal ZZ | -1624 MPa | 862.1 MPa |
| Tangencial XY | -400.7 MPa | 1944 MPa |
| Tangencial YZ | -507.7 MPa | 641.5 MPa |
| Tangencial ZX | -1453 MPa | 1882 MPa |
| Desplazamiento | ||
| Total | 0 mm | 11.01 mm |
| X | -0.1663 mm | 0.809 mm |
| Y | -1.735 mm | 0.8096 mm |
| Z | -3.089 mm | 11 mm |
| Fuerza de reacción | ||
| Total | 0 N | 235.3 N |
| X | -111 N | 112 N |
| Y | -58.31 N | 69.95 N |
| Z | -216 N | 130.3 N |
| Deformación | ||
| Equivalente | 2,36E-06 | 0.06868 |
| 1st Principal | 1,36E-06 | 0.05886 |
| 3rd Principal | -0.0601 | -1,35E-06 |
| Normal XX | -0.02893 | 0.005569 |
| Normal YY | -0.003069 | 0.006359 |
| Normal ZZ | -0.007403 | 0.009709 |
| Tangencial XY | -0.009509 | 0.04614 |
| Tangencial YZ | -0.01205 | 0.01523 |
| Tangencial ZX | -0.03448 | 0.04467 |
Para la acción de cabeceo, al igual que en el resto de los chasis del estudio, los brazos que más trabajan o que más solicitados están son aquellos donde se ha colocado las restricciones geométricas, mientras más rígido sea a torsión el brazo, más acusada será esta concentración de tensiones.
Si analizamos los factores de seguridad vemos que no se alcanza la plastificación en prácticamente ningún sitio ni para ninguna solicitación.
Para el alabeo se alcanza un factor de seguridad mínimo de 0.2 pero es debido a la concentración de tensiones que se crea en la unión de las aristas vivas.
El desplazamiento máximo de 11 mm se da para la acción del cabeceo, para el alabeo un máximo de 3 y para la guiñada 1 mm. Este es el chasis está en un término medio de rigidez si lo compramos con el chasis 1 o el 3.
Bibliografía
Proyecto de Innovación Atlas Metalográfico. [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 6 enero 2022]. Disponible en: https://www.ucm.es/atlasmetalografico/aleaciones-de-titanio.