Estimación de la probabilidad de fallo de las placas de vidrio sometidas a impacto humano incorporando el efecto de la velocidad de aplicación de la carga

González Guembe, Moisés (2019). Estimación de la probabilidad de fallo de las placas de vidrio sometidas a impacto humano incorporando el efecto de la velocidad de aplicación de la carga. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Estimación de la probabilidad de fallo de las placas de vidrio sometidas a impacto humano incorporando el efecto de la velocidad de aplicación de la carga
Author/s:
  • González Guembe, Moisés
Contributor/s:
  • Huerta Gómez de Merodio, María Consuelo
  • Alonso Álvarez, Jesús
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: February 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Vidrio, impacto, ensayo, placa, péndulo, modelo, método de elementos finitos (MEF), microdeformaciones, probabilidad de fallo, ANSYS, análisis estático/modal/transitorio.
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Este trabajo forma parte de un proyecto llevado a cabo desde el año 2005 por el departamento de estructuras de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid, cuyo propósito es el estudio y la modelización del fenómeno del impacto humano en vidrios de seguridad para edificación. Dicho proyecto consta de dos partes: una experimental, para la que se diseñó y construyó un banco de ensayos con un péndulo capaz de realizar impactos controlados sobre distintos tipos de placas de vidrio de características similares a las utilizadas habitualmente en edificación; y una teórica, con la que se trata de validar los resultados de los ensayos a partir de modelos desarrollados con el método de elementos finitos (MEF) y modelos lineales simplificados. Mediante ambas, se pretende comprender mejor el fenómeno del impacto y optimizar el diseño de las placas de vidrio, cada vez más empleadas en construcción. El presente trabajo se enmarca en la parte teórica, ya que su objetivo principal es obtener un método de estimación de la probabilidad de fallo de las placas impactadas, aplicable al modelo de elementos finitos ya existente. Sin embargo, para alcanzar este objetivo, habrá que realizar primero ciertos estudios y ajustes sobre dicho modelo, para garantizar que los resultados son precisos antes de proceder a realizar cálculos propiamente de probabilidad de fallo. El programa elegido para el desarrollo de esta tarea se trata de ANSYS, un software potente y de uso ampliamente extendido en el ámbito profesional para el cálculo estructural. De cara a la comprensión del trabajo, en primer lugar se define el sistema a estudiar, cuyo diseño está basado en la Norma UNE-EN 12600:2003, titulada: “Vidrio para la edificación. Ensayo pendular. Método de ensayo al impacto y clasificación para vidrio plano”. De acuerdo a esta norma, se coloca una placa de vidrio sujeta por un marco en posición vertical, y se impacta desde diferentes alturas con un péndulo. Dicho péndulo consta de dos neumáticos en su extremo que actúan como cuerpo de impacto, simulando el choque de una persona contra el vidrio. En función de los resultados obtenidos, las placas se pueden clasificar en diferentes categorías según su resistencia y modo de rotura frente a impactos. Para cada caso ensayado se mide y se registra la evolución temporal de una serie de parámetros: aceleración del péndulo, aceleración en el banco de ensayos, aceleración en la placa de vidrio, deformación vertical y horizontal en el centro de la placa, altura de recuperación del péndulo tras el impacto y huella de contacto máxima; de modo que tras cada ensayo tengamos unos datos de referencia que utilizaremos más adelante para contrastar con los resultados teóricos. Esto, unido a la cantidad de variables que permiten distinguir un impacto de otro: altura de caída del péndulo (entre 25 y 1200 mm), condiciones de sujeción (apoyado en dos lados, apoyado en todo el contorno o abotonado), espesor de la placa (entre 5 y 10 mm) y tipología del vidrio (templado, termoendurecido o recocido); da lugar a un enorme volumen de datos con los que trabajar.

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Item ID: 54131
DC Identifier: http://oa.upm.es/54131/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:54131
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 28 Feb 2019 09:00
Last Modified: 27 Apr 2019 22:30
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