Análisis a fatiga de un bulón en el interior de un pistón debido al movimiento del cigüeñal

Abstract

El objetivo del presente trabajo de fin de grado es predecir la vida a fa-tiga del bulón en el interior de un pistón debido a las fuerzas producidas por el movimiento rotatorio del cigüeñal y simulando el conjunto de componentes como un mecanismo biela-manivela. Para la modelización virtual de las piezas se procederá a crearlas me-diante el software de dimensionado den 3𝐷 Autodesk Inventor. El propósito fi-nal será evaluar el bulón con el programa de análisis por elementos finitos Si-mulation Mechanical, y para llegar a ello se contará con estudios previos ante-riores. En primer lugar se evaluarán las fuerzas con cálculos analíticos y con el software Working Model para mostrar una veracidad en cuanto a los resultados iniciales. Posteriormente se harán cálculos analíticos para situaciones de carga estática y dinámica para contrastarlos después con Simulation Mechanical y de esta manera comprobar la fiabilidad del programa. Por último, se han determinado dos tipos de análisis en el bulón: uno estático y otro a fatiga. Como primer paso se comprueba la resistencia del bu-lón como si de múltiples cargas estacionarias se tratara. A partir de los cálculos estáticos, se ha procedido a realizar el cálculo a fatiga. En los resultados, se han podido observar las zonas más tensionadas en el bulón, comprobándose que las mayores tensiones se muestran en la zona de contacto con la biela.