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Optimización topológica del diseño estructural de un chasis tubular mediante elementos finitos para un Kart monoplaza del SENA GRAND PRIX

Resumen

El proyecto aborda la mejora del diseño estructural del chasis tubular de un kart mediante la optimización topológica con la ayuda de métodos de elementos finitos en el software SolidWorks con el objetivo de disminuir el peso del chasis, mejorando su resistencia y rigidez, cumpliendo con las normativas de la competencia SENA GRAND PRIX. El estudio inicia con un análisis estático y dinámico del chasis original con el fin de identificar las cargas y fronteras a las cuales está sometido el chasis. Se realizó el estudio estático hallando los esfuerzos y deformaciones máximas del mismo, además de un análisis dinámico para hallar las fuerzas a las cuales está sometido el chasis durante la carrera, con el fin de calcular el esfuerzo torsional que experimenta en las curvas, lo que permitió observar las principales falencias y puntos a mejorar en el chasis. Se realiza el rediseño y optimización topológica, al cual se le realizaron los mismos estudios estáticos y dinámicos, evidenciando una mejoría en las características del chasis. El desplazamiento tuvo una reducción del 91.8 %, además, el esfuerzo máximo se redujo un 45.44%, lo que respalda una correcta distribución de las cargas actuante. Estos cambios permitieron obtener también una reducción del peso del chasis con los accesorios de 100 kg a 73,5 kg mejorando el rendimiento y la maniobrabilidad.