Incorporación del reparto y disipación de la energía en el modelo del impacto humano en vidrio

Pardo Fernández, Sergio (2017). Incorporación del reparto y disipación de la energía en el modelo del impacto humano en vidrio. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM), Madrid.

Descripción

Título: Incorporación del reparto y disipación de la energía en el modelo del impacto humano en vidrio
Autor/es:
  • Pardo Fernández, Sergio
Director/es:
  • Huerta Gómez de Merodio, María Consuelo
  • Alonso Álvarez, Jesús
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Febrero 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Modelo de elementos finitos, péndulo, energía, impacto, vidrio, ensayos, ajustes, disipación, amortiguamiento viscoso, modelo 1, grado de libertad
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Mecánica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Este trabajo se plantea como una pequeña aportación, a la gran labor que se está desarrollando desde el año 2003, en el estudio del impacto humano sobre el vidrio de edificación. En este contexto se propone como objetivo principal la investigación de una serie de hipótesis y el estudio de su validez mediante el empleo de modelos, con la intención de mejorar la respuesta obtenida con los modelos actuales, así como tratar de entender mejor los fenómenos que están afectando al desarrollo del ensayo. Para ello se utilizaran herramientas informáticas, entre ellas programas de elementos finitos, así como modelos elaborados en trabajos y proyectos anteriores. Además se hará uso de modelos propios de Excel para el análisis de los datos obtenidos en los ensayos realizados en el año 2006 mediante el uso de un péndulo como marca la norma UNE-EN 12600:2003. En el momento actual se dispone de historias temporales de test realizados con el péndulo de ensayo en las que se observan ciertas diferencias al comprarlas con las obtenidas mediante métodos analíticos. Como se ha mencionado con anterioridad, el objetivo principal de este trabajo es la propuesta y el estudio de diferentes hipótesis que puedan estar afectando en el transcurso del ensayo a los resultados obtenidos. De esta manera, en el futuro, se dispondrá de un mayor conocimiento sobre el fenómeno del impacto que permita el desarrollo de modelos analíticos y una mejor aproximación a los resultados experimentales de los ensayos. Teniendo en cuenta estos objetivos, en primer lugar se mostrarán las diferentes hipótesis que se proponen. Estas hipótesis implicarán el desarrollo de una serie de modelos que permitan su estudio y validez, los cuales se plantearán posteriormente. Las hipótesis que se estudian a lo largo de este trabajo son las siguientes: • La primera hipótesis considera que en el desarrollo del impacto no toda la energía es recibida por el vidrio, sino que parte de ella está siendo repartida por el resto de elementos que componen la máquina de ensayo. • La segunda hipótesis plantea que la energía que recibe el vidrio, no solo es menor a la que el péndulo transmite, sino que tras el reparto de la energía parte de la misma está siendo disipada por el amortiguamiento del propio vidrio. Como se ha comentado con anterioridad, para el estudio de ambas hipótesis se han desarrollado diferentes modelos de estudio. De manera que se podrán elaborar conclusiones sobre los datos obtenidos tras el empleo de ambos modelos: Modelo experimental de reparto de energía: mediante un modelo desarrollado en el programa Excel se estudiara el posible reparto de energía derivado de la actuación del péndulo no solo sobre el vidrio sino también sobre el conjunto que conforma el ensayo. Para estudiar la posible disipación de energía se utilizara un modelo de elementos finitos desarrollado para el software ANSYS, utilizando la teoría de amortiguamiento para un sistema de un grado de libertad con amortiguamiento viscoso y condición inicial de velocidad. Finalmente, para que sea posible realizar una comparación cuantitativa de los resultados obtenidos con los diferentes modelos y los obtenidos en los ensayos se utilizara un modelo experimental que se está elaborando paralelamente a este trabajo que se mencionara como Índice de Similitud. Los resultados obtenidos para el modelo de disipación de energía también aportan avances significativos. Así tras el uso del modelo de disipación de energía propuesto se muestra una mejoría apreciable con respecto a la situación inicial. En conclusión, parece ser que las hipótesis planteadas puedan estar bien encaminadas en la búsqueda de los factores influyente en el transcurso del ensayo. Esto nos permite conocer mejor el fenómeno del impacto y ayuda a cumplir el objetivo de modelar de manera más precisa el impacto del péndulo con el vidrio. Por ello, para próximos, trabajos podría servir como punto de partida para seguir desarrollando las hipótesis propuestas y comprobar su validación.

Más información

ID de Registro: 46093
Identificador DC: http://oa.upm.es/46093/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:46093
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 26 May 2017 07:03
Ultima Modificación: 26 May 2017 07:07
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