Resumen de Desarrollo de un método innovador de análisis del comportamiento frente a cargas de fatiga de uniones soldadas y componentes estructurales de semirremolques
Los semirremolques destinados al trasporte de mercancías por carretera suponen uno de los medios más demandados debido a una serie de ventajas que otros medios de transporte carecen. Por ello, los profesionales dedicados a este sector demandan vehículos más ligeros, resistentes, versátiles y duraderos para poder ofrecer sus servicios de la forma más eficiente posible a unos costes lo más reducidos posible tanto para ellos como para sus clientes.
Las novedosas técnicas de optimización de este tipo de vehículos basadas en el Método de los Elementos Finitos, y la aplicación de nuevos aceros de alto límite elástico, han permitido reducir la tara de los semirremolques de forma sustancial, manteniendo las exigencias de resistencia y rigidez de los mismos. Este ahorro en masa se ha obtenido por medio de la reducción de la sección resistente de los componentes estructurales de los semirremolques, dado lugar a la aparición del fallo prematuro por fatiga. Otro aspecto fundamental en la optimización de cualquier producto, y de los semirremolques en particular, es el ensayo de prototipos. En el sector de los semirremolques los ensayos de fatiga son casi inexistentes debido al elevado coste económico y temporal de los mismos, al ser necesario realizarlos en pista, con una duración de varios años En la tesis se desarrolla un método innovador que permite caracterizar el comportamiento frente a cargas de fatiga para semirremolques, el cual se desarrolla en dos fases. La primera permite obtener la predicción de vida a fatiga de un semirremolque completo, tanto de elementos estructurales como de uniones soldadas, en un único cálculo basado en el Método de lo Elementos Finitos. Para ello se han analizado diferentes métodos de obtención de los parámetros de fatiga de los metales, en particular de los aceros. Una vez desarrollada la técnica para obtener los parámetros de fatiga, se estudian diferentes criterios de predicción de vida fatiga, seleccionando los criterios más adecuados para los aceros de alta resistencia y uniones soldadas. Con esta información se implementa una subrutina Fortran que permita predecir la vida a fatiga de estructuras metálicas soldadas en un único cálculo.
Una vez optimizado el chasis del semirremolque mediante técnicas numéricas se procede a fabricar un prototipo y realizar el ensayo de fatiga, segunda fase del método innovador. En el desarrollo de la tesis doctoral se ha desarrollado un perfil para ensayos en banco de ensayos de semirremolques el cual permite reducir la duración de ensayo de fatiga de varios años a tres meses.
El método innovador de análisis del comportamiento frente a cargas de fatiga de semirremolques desarrollado completa las técnicas de optimización actuales empleadas en este tipo de vehículos.
