Anàlisi termomecànica d'una pinça de fre en servei
Visualitza/Obre
AdrianVazquez_Memoria_v5.pdf (6,460Mb) (Accés restringit)
Sol·licita una còpia a l'autor
Què és aquest botó?
Aquest botó permet demanar una còpia d'un document restringit a l'autor. Es mostra quan:
- Disposem del correu electrònic de l'autor
- El document té una mida inferior a 20 Mb
- Es tracta d'un document d'accés restringit per decisió de l'autor o d'un document d'accés restringit per política de l'editorial
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/358638
Correu electrònic de l'autoradri750gmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2021-10-19
Condicions d'accésAccés restringit per decisió de l'autor
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
L’objectiu d’aquest treball és analitzar el comportament d’una pinça de fre en servei, tenint en compte les càrregues mecàniques i tèrmiques. Per assolir aquest objectiu, es realitzen una sèrie de simulacions tèrmiques, mecàniques i termomecàniques que simulen diferents situacions de funcionament. Aquestes simulacions es realitzen mitjançant el software ANSYS Workbench en la versió Student.
Primerament es realitzen dues simulacions tèrmiques, una d’una pastilla de fre i una de la pinça. Aquestes simulacions serveixen per estudiar la transferència de calor del disc a la pinça de fre, per tal d’incorporar la càrrega tèrmica a les càrregues mecàniques de la simulació. Aquestes simulacions tèrmiques mostren sota quins nivells de temperatura pot treballar la pinça de fre.
Pel que fa a les simulacions mecàniques, primer es realitza una simulació sense tenir en compte la temperatura, per estudiar la peça mecànicament i més tard comparar els resultats amb la simulació amb temperatura aplicada.
Després de la simulació sense temperatura, s’aplica a les condicions de contorn la distribució de temperatures obtinguda a la simulació tèrmica de la pinça. Amb aquestes condicions, s’han obtingut valors extremadament alts, per sobre del límit elàstic per les tensions. Aquests valors obtinguts augmenten en més d’un 40% per les tensions i en quasi un 80% els desplaçaments respecte la simulació sense temperatura, pel que s’ha comprovat que els efectes de la temperatura són molt rellevants.
Més tard, per calcular la vida a fatiga del component, es realitzen dues simulacions amb condicions molt més realistes: una amb alta càrrega, però amb valors més baixos que els utilitzats anteriorment, i una amb baixa càrrega. Aplicant els valors obtinguts en aquestes simulacions als càlculs, s’ha confirmat que el component no fallarà per fatiga.
Finalment, es realitza una optimització topològica simple, realitzada amb finalitat formativa. The aim of this work is to analyse the behaviour of a brake caliper in service, taking into account the mechanical and thermal loads. To achieve this aim, some thermal, mechanical and thermomechanical simulations are performed to simulate different situations. These simulations are performed using the ANSYS Workbench software in its Student version.
First, two thermal simulations are performed, one of a brake pad and one of the caliper. These simulations are used to study the heat transfer from the disk to the brake caliper, in order to add the thermal load to the mechanical loads of the simulation. These thermal simulations show the temperature levels the brake caliper can reach.
With respect to the mechanical simulations, firstly a simulation without considering the temperature is performed, to study the piece mechanically and later compare the results with the applied temperature.
After the simulation without temperature, the temperature distribution obtained in the thermal simulation of the caliper is applied to the boundary conditions. Under these conditions, extremely high values have been obtained, in some cases above the yield stress. The values obtained in the mechanical simulation have increased by more than 40% for the stresses and displacements by almost 80%, so it has been shown that the effects of temperature are very significant.
Later, to calculate the fatigue life of the component, two simulations are performed with much more realistic conditions: one with high load, but with lower values than those used previously, and one with low load. Applying the values obtained in these simulations to the calculations, it has been confirmed that the component will not fail due to fatigue.
Finally, a simple topological optimization is carried out with educational purposes.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA D'AUTOMOCIÓ (Pla 2017)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
AdrianVazquez_Memoria_v5.pdf | 6,460Mb | Accés restringit |