Metodología para el diseño estructural de carrocerías de ambulancias tipo furgón en Colombia, integrada con herramientas CAD/CAE y ajustada a la norma NTC 3729:2018

Abstract

Esta investigación desarrolla una metodología integral para el diseño y validación estructural de carrocerías de ambulancias tipo furgón en el contexto colombiano. El estudio surge ante la necesidad crítica de cerrar la brecha entre la fabricación empírica tradicional y las exigencias técnicas de seguridad de la norma NTC 3729:2018. Inicialmente, el trabajo identifica los parámetros dimensionales y los criterios de carga estipulados por la Resolución 3100 de 2019 y la NTC 3729:2018, lo cual establece una base cuantitativa de carga agregada total de 762,8 Kg para ambulancias tipo TAB y 879,3 Kg para las ambulancias tipo TAM. El núcleo del proyecto integra herramientas CAD (SolidWorks) para el modelado tridimensional y CAE (ANSYS) para la validación mediante el Método de Elementos Finitos. Se diseña una prueba de carga virtual que simula condiciones críticas de volcamiento, evaluando configuraciones como ejemplo con perfiles de Aluminio 6061 T6. Los resultados demuestran que la iteración técnica del diseño permite reducir los esfuerzos de Von Mises de 317,43 MPa a 173,7 MPa, lo que garantiza factores de seguridad superiores a 1 bajo condiciones críticas. Como aporte principal, el autor estructura una guía técnica de 24 pasos que sistematiza el proceso de diseño para la estructura. Esta metodología permite transformar un ensayo físico destructivo en un procedimiento predictivo digital, considerando la relación entre rigidez, resistencia y análisis de esfuerzos. En conclusión, el modelo propuesto no solo asegura el cumplimiento legal riguroso, sino que proporciona al sector carrocero nacional una herramienta de estandarización replicable.