Diseño óptimo de resortes de ballesta para suspensiones de vehículo sometidas a condiciones de carga cíclica

Resumen

Los sistemas de suspensión para un vehículo se diseñan para brindar un mejor rendimiento en cuanto a confort y maniobrabilidad, además de otros requerimientos como la resistencia a la fatiga. Este trabajo se centra en los resortes tipo ballesta, ampliamente utilizados en vehículos por su alta capacidad de carga y bajos costos de manufactura y mantenimiento. El estudio analiza el comportamiento dinámico de los resortes considerando la precarga no lineal, las grandes deflexiones, y los torques de apriete de ensamble. Se utiliza un vehículo comercial para simular el sistema completo, modelando en 3D los componentes relevantes y analizando el vehículo mediante sistemas multicuerpo (MBS) acoplados con el método de los elementos finitos (FEM). La simulación dinámica, parametrizada para ejecutar un diseño de experimentos, permite determinar las características óptimas de rigidez y amortiguamiento de la suspensión dependiendo de la carga transportada.