Diseño y construcción de un chasis liviano para un prototipo eléctrico monoplaza - Moreta Pacha, Bryan Alexander (2022)
En el presente trabajo se planteó como objetivo diseñar y construir un chasis liviano para un vehículo monoplaza eléctrico mediante los softwares, diseño asistido por computadora (CAD)/ ingeniería asistida por computadora (CAE) para una adecuada optimización del peso. Para la construcción del chasis se desarrolló como primer paso el dimensionamiento que debe cumplir el piloto a través de un estudio estadístico para determinar la masa y altura del mismo. Una vez concluida esta fase, se procedió con la selección de forma, tamaño y espesor de perfil, tomando en cuenta la disponibilidad en el medio, las prestaciones mecánicas y la facilidad al momento de construir, obteniendo como la mejor opción un perfil cuadrado de 1.25 pulgadas x 1.1 mm de espesor. Posteriormente se procedió con la selección de materiales y para ello se realizó la comparación de los mismos en diferentes fases del proceso, mediante matrices de decisión y simulaciones mediante software CAE, obteniendo como el material más óptimo para la manufacturación del chasis al aluminio 6063 T5, siendo 65% más liviano que el acero estructural y además cuenta con características mecánicas que complacen las necesidades de construcción. Finalmente, se realizó el proceso de manufactura del chasis, siendo fundamental por las buenas prestaciones que ofreció al momento de realizar pruebas reales. Para la verificación de la resistencia y prestaciones mecánicas, se realizó varios ensayos que determinaron la fiabilidad del chasis, por lo que cuenta con un factor de seguridad por fatiga de 3,065, resistiendo satisfactoriamente a las cargas fluctuantes aplicadas. Se concluye que el chasis fue diseñado y construido mediante software CAD /CAE teniendo una masa de 10.5 Kg, además de presentar una alta resistencia. Se recomienda que para ciertas eventualidades o pandeo se podría aumentar el espesor del perfil o a su vez reforzar la estructura con fibra de carbono.