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

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dc.contributor.advisorSierra Vargas, Alejandro
dc.contributor.authorFlórez Carreño, Cristiam Camilo
dc.contributor.authorColmenares Rincón, Julián Camilo
dc.contributor.evaluatorGonzalez Jaimes, Isnardo
dc.contributor.evaluatorChacón Velasco, Jorge Luis
dc.date.accessioned2024-11-13T12:36:39Z
dc.date.available2024-11-13T12:36:39Z
dc.date.created2024-11-12
dc.date.issued2024-11-12
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThe project addresses the improvement of the structural design of the tubular chassis of a kart through topological optimization with the help of finite element methods in SolidWorks software in order to reduce the weight of the chassis, improving its strength and stiffness, complying with the regulations of the SENA GRAND PRIX competition. The study begins with a static and dynamic analysis of the original chassis in order to identify the loads and boundaries to which the chassis is subjected. The static study was carried out by finding the maximum stresses and deformations of the chassis, in addition to a dynamic analysis to find the forces to which the chassis is subjected during the race, in order to calculate the torsional stress experienced in the curves, which allowed observing the main shortcomings and points to improve in the chassis. The redesign and topological optimization was carried out, to which the same static and dynamic studies were performed, showing an improvement in the characteristics of the chassis. The displacement had a reduction of 91.8 %, in addition, the maximum stress was reduced by 45.44%, which supports a correct distribution of the acting loads. These changes also resulted in a reduction of the chassis weight with accessories from 100 kg to 73.5 kg, improving performance and maneuverability.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44633
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectKarts
dc.subjectOptimización
dc.subjectChasis
dc.subjectElementos finitos
dc.subjectTopología
dc.subjectRendimiento
dc.subjectCompetencia
dc.subjectBastidor
dc.subjectReglamento
dc.subject.keywordKarts
dc.subject.keywordOptimization
dc.subject.keywordChassis
dc.subject.keywordFinite elements
dc.subject.keywordTopology
dc.subject.keywordPerformance
dc.subject.keywordCompetition
dc.subject.keywordFrame
dc.subject.keywordRegulation
dc.titleOptimización topológica del diseño estructural de un chasis tubular mediante elementos finitos para un Kart monoplaza del SENA GRAND PRIX
dc.title.englishTopological optimization of the structural design of a tubular chassis using finite elements for a SENA GRAND PRIX single-seater kart.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica