Simulación del vuelco lateral de autobuses interurbanos por medio de una técnica basada en el mef y su aplicación a un nuevo concepto de autobús en materiales compuestos

Resumen

En la presente tesis se expone una técnica basada en el método de los elementos finitos, que utiliza algoritmos de integración explícita, válida para simular vuelco de autocares, evitando así la realización de un ensayo de elevado coste económico. Siendo esta técnica aplicable no sólo a autobuses metálicos, sino también a autobuses cuya estructura sea construida en materiales compuestos. Esta técnica de simulación ha sido validada gracias al elevado grado de correlación obtenido entre resultados numéricos y experimentales o analíticos, lo cual permite abordar simulaciones del ensayo de vuelco de autobuses completos con fiabilidad, evitando la ejecución de los mismos. Se ha desarrollado además un concepto innovador de autobús interurbano autoportante construido en materiales compuestos, capaz de superar los requerimientos de rigidez y resistencia existentes para autobuses interurbanos metálicos tradicionales, el cual presenta un comportamiento frente a vuelco superior al de vehículos homólogos construidos en acero, consiguiéndose un ahorro de peso de 1 Tonelada. Finalmente, se explica el análisis numérico experimental desarrollado sobre la capacidad de absorción de energía de tejidos tridimensionales tipo sandwich. Como resultado de este estudio se ha obtenido una configuración constructiva óptima, la cual presenta un comportamiento que se ajusta a los requerimientos existentes, ofreciendo una capacidad de absorción de energía muy superior a la lograda por medio de otras configuraciones o a través de estructuras sandwich que posean un núcleo exclusivamente de espuma de poliuretano o Nomex. Los resultados obtenidos en el anterior análisis se han aplicado al desarrollo de una estructura absorbedora de energía antivuelco para autobús, por medio de la cual se logra un incremento de seguridad importante frente a vuelco para los pasajeros.