Resumen de Comportamientomecánico de materiales plásticos afluencia (CREEP) en el diseño de producto. Caso de estudio, consola central de un automóvil.
Josep Maria Puigoriol Forcada, Guillermo Reyes Pozo, Noemí Enguita Albet
- español
La fuerte evolución de la industria del automóvil en los últimos años ha acentuado la necesidad de nuevas metodologías de desarrollo de producto para asegurar que las expectativas demandadas por el cliente estén plenamente satisfechas en el producto final.
La exigencia de tiempos de desarrollo cada vez más cortos y el aumento de los niveles de calidad y fiabilidad demandados han propulsado herramientas como el Método de los Elementos Finitos MEF, a fin de conducir el diseño rápidamente hacia unos prototipos intermedios muy bien orientados hacia la solución final, en las distintas fases del ciclo de vida.
En los conjuntos de sistemas de interior para automoción, donde hay una participación elevada de componentes de plástico, resulta muy importante controlar todos aquellos fenómenos ligados a este tipo de material viscoelástico que puedan afectar al comportamiento mecánico del producto frente a los distintos pliegos de requerimientos exigidos por el cliente. Una correcta caracterización resulta cada vez más necesaria.
Los materiales plásticos presentan una respuesta bajo carga conocida como fluencia (creep). Actualmente, en la industria de sistemas interiores para automoción no se usan modelos de creep en los análisis numéricos, aunque existan en las librerías de los distintos códigos numéricos estándares del mercado. La razón principal es el desconocimiento en profundidad del fenómeno y de la dificultad de analizar este comportamiento en conjuntos grandes con tiempos de computación razonables.
En la presente comunicación se expone el estudio realizado sobre este fenómeno mediante el MEF, evaluando modelos matemáticos que se disponen actualmente en el mercado y subrayando el aspecto referente a viabilidad en su uso industrial. Los análisis se han llevado a cabo sobre probetas, para posteriormente ejecutarlos en un modelo pieza y finalmente en un conjunto completo de consola central de un automóvil actual.
- English
The strong evolution of automotive industry in the recent past years has accentuated the need of new methodologies in product development in order to ensure that the demand expectations from clients are fulfilled in the final product. The nowadays shorter requirements of developing periods and the increase of quality and reliability levels demanded, have encouraged engineering tools as the Finite Elements Method FEM, to lead the design quickly to intermediate well oriented to the final solution prototypes, in the different stages of the life cycle of these products.
In the assemblies of interior systems of vehicles, where a high participation of plastic products exists, it is very important to control all those phenomena related with that kind of viscoelastic materials that may affect the mechanical behaviour of the product following the requirement documentation specified from the client needs. A proper characterization is of actual interest nowadays.
Plastic materials display a low response under creep. Nowadays, in automotive inner systems industry, creep models are not used in numerical analysis, although they exist in libraries of many standards in market numerical codes. The main reason is lack of knowledge in the phenomenon and the difficulty of analyze the behaviour of large groups with assumable computational times.
In the following article a performed study about creep, using FEM, is presented, evaluating mathematical models that are now available and outlining on the feasibility in industry. The analysis has been performed using specimens, later the information obtained is used in real part and finally in a whole group of parts of the central console of a real vehicle.
