Análisis de fatiga mediante elementos finitos a un buje caucho-metal usado en la suspensión de vehículos de carga (2017)
El buje caucho-metal es el elemento mecánico que hace la transferencia de carga entre el resorte de ballesta y el chasis de un vehículo, por lo cual está sometido al mismo régimen de cargas de la ballesta. Este elemento está formado por dos cilindros concéntricos de acero unidos mediante un caucho vulcanizado, cuya función principal es la reducción de vibraciones y absorción de cargas de impacto. Este trabajo presenta la evaluación de la vida a la fatiga de tres prototipos (AA-723, AA-725 y AA-726) de buje caucho-metal construido con diferentes tipos de caucho usando el método de elementos finitos (MEF). Inicialmente, se ajustó una función de energía Yeoh de segundo orden a la curva experimental esfuerzo-deformación de los cauchos, obteniéndose las constantes mecánicas c10 y c20, para lo cual se usó la herramienta Curve Fitting del software Ansys 17.0. Se realizó un análisis estático de los prototipos, aplicando una carga gradual de 29170 N a la mitad del cilindro exterior del buje a manera de presión y se restringió completamente la mitad del cilindro interior. Los cilindros metálicos se definieron como elementos sólidos tridimensionales hexaedros y el caucho como elementos sólidos tridimensionales tetraedros. Del análisis estático se graficó la carga versus la deformación máxima principal, que se usó junto con la ecuación de vida a la fatiga para el caucho para obtener la curva esfuerzos versus número de ciclos con la que se avaluó la vida a la fatiga de los prototipos usando el software Ansys 17.0. Como resultado se obtuvo la vida a la fatiga de cada uno de los prototipos y se encontró que el prototipo AA-726 presenta una vida a la fatiga mayor. Se cree que el MEF puede ser usado para predecir el comportamiento mecánico de otras referencias de buje