El problema
Una de las fases más críticas en el desarrollo de un vehículo de competición es superar los ensayos de homologación FIA del monocasco. No superar estas pruebas implica la necesidad de rediseñar la estructura del vehículo, con el consiguiente riesgo de no poder participar en las competiciones.
Esto se traduce en retrasos en el desarrollo del vehículo y en un importante incremento de los costes debido a la fabricación de un nuevo prototipo para su homologación.
El desafío
El objetivo del proyecto consistía en mejorar las prestaciones mecánicas del monocasco en términos de rigidez y reducción de peso, garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de los requisitos de seguridad pasiva, como los ensayos de impacto (crash) y aplastamiento, mediante la reproducción virtual de las pruebas de homologación FIA.
Para ello es posible simular por ordenador las mismas condiciones de ensayo a las que se someterá el monocasco durante el proceso de homologación, utilizando de forma integrada el modelado por elementos finitos, solucionadores estructurales implícitos para evaluar la rigidez y solucionadores explícitos para simular la intrusión, el impacto y el daño progresivo de los laminados de materiales compuestos.
Nuestra contribución
SmartCAE ha colaborado en el desarrollo de numerosos vehículos de competición simulando los diferentes ensayos de homologación de monocascos fabricados con materiales compuestos para distintas categorías, entre ellas Fórmula 1, Fórmula 3, Fórmula 4 y GT Le Mans.
En estos proyectos trabajamos en estrecha colaboración con los ingenieros responsables del diseño del vehículo y con los proveedores encargados de la fabricación de los componentes de material compuesto. Esta cooperación resulta esencial para desarrollar secuencias de laminación capaces de superar los ensayos de homologación y, al mismo tiempo, ser compatibles con los procesos de fabricación utilizados por el cliente.
También coordinamos las actividades de caracterización experimental, desde los ensayos sobre probetas para determinar las propiedades mecánicas de los laminados hasta los ensayos de intrusión y las pruebas full-scale de impacto del monocasco realizadas en centros de homologación acreditados.
Beneficios para el cliente
Los más de veinte años de experiencia de SmartCAE en el diseño de estructuras de materiales compuestos mediante herramientas avanzadas de simulación, junto con un profundo conocimiento de los procesos de fabricación de monocascos de fibra de carbono, permiten a nuestros clientes contar con un único socio tecnológico capaz de acompañarlos durante todo el proceso de homologación.
Este enfoque reduce significativamente los tiempos y los costes de desarrollo del monocasco gracias a una drástica disminución del número de prototipos y ensayos necesarios para obtener la homologación.
Valide su producto antes de fabricarlo.
¿Y si pudiera reducir los costes de prototipado hasta en un 80 %? ¿Le gustaría saber cómo?
Gracias a la simulación por ordenador, le ayudamos a predecir el comportamiento de su producto en condiciones reales de funcionamiento antes de que sea fabricado. Al identificar los posibles problemas de diseño desde las primeras fases del desarrollo, podrá reducir significativamente el número de iteraciones, acortar los plazos de desarrollo y lanzar productos fiables desde el primer prototipo.
Póngase en contacto con nosotrosDiseño con materiales compuestos
Cada vez más componentes y sistemas originalmente fabricados en metal son sustituidos por piezas equivalentes realizadas con materiales compuestos de altas prestaciones, como la fibra de carbono, para mejorar el rendimiento mecánico y reducir el peso. Confíe en nosotros para el diseño de componentes en fibra de carbono.
Análisis de impacto y crash
Cuando un sistema está sometido a cargas que varían bruscamente con el tiempo, su comportamiento no puede predecirse con precisión mediante análisis estáticos equivalentes. Gracias a nuestra experiencia, realizamos simulaciones estructurales dinámicas de impacto y crash en estructuras colapsables, tanto metálicas como de materiales compuestos.
Análisis Estructural por Elementos Finitos FEM
Mediante el modelado por elementos finitos ayudamos a las empresas a identificar posibles problemas de funcionamiento del producto y a realizar las modificaciones necesarias mucho antes de fabricar el prototipo. Descubra nuestros servicios de análisis por elementos finitos.
