DISEÑO Y SIMULACIÓN NUMÉRICA SUÁREZ, José P., HERNÁNDEZ, Víctor

Presentación del tema: "DISEÑO Y SIMULACIÓN NUMÉRICA SUÁREZ, José P., HERNÁNDEZ, Víctor"— Transcripción de la presentación:

1 DISEÑO Y SIMULACIÓN NUMÉRICA SUÁREZ, José P., HERNÁNDEZ, Víctor
DE ASIENTO DE AVIÓN COMERCIAL SUÁREZ, José P., HERNÁNDEZ, Víctor Universidad de LAS PALMAS DE GRAN CANARIA, Departamento de Cartográfia y Expresión Gráfica en la Ingeniería

2 OBJETIVOS Diseño de un asiento de pasajeros para la clase turista de vuelos de larga distancia (más de 4 horas), teniendo en cuenta las normas y reglamentos vigentes. Aumentar el confort mejorando entre otros aspectos: Características físicas Aspectos psicológicos Testear numéricamente el asiento en condiciones reales de carga y funcionamiento

3 OBJETIVOS Características físicas: Dimensiones del asiento
Distancia entre ellos Formas, materiales, etc Aspectos psicológicos: Colores Entorno del pasajero, distancias Habitar del asiento

4 ESPACIO EXISTENTE ACTUALMENTE

5 ANTECEDENTES Espacio insuficiente entre asientos (pitch), lo cual provoca problemas y lesiones a los pasajeros

6 Espacio piernas para el percentil 95 masculino europeo
ANTECEDENTES La línea gruesa indica el límite de espacio recomendado para que el pasajero pueda mover las piernas. Espacio piernas para el percentil 95 masculino europeo

7 POSICIÓN DE EMERGENCIA
Los actuales asientos no permiten adoptar la posición de emergencia Percentil 95 de los pasajeros europeos masculinos Pitch (a) 762 mm, (b) 1041 mm

8 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN
Concepción del asiento como máquina para sentarse o tumbarse Aumento de elementos articulados del asiento Concepción del asiento como máquina para sentarse o tumbarse Aumento de elementos articulados del asiento

9 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN
Posición recostada a partir de posición sedente Búsqueda de movimientos y mecanismos para alcanzar la posición deseada (ejes, correderas)

10 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN

11 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN
Introducción de formas redondeadas en carcasas → Envuelven al pasajero → Evitan daños en caso de golpe

12 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN
Bocetos del asiento

13 BÚSQUEDA DE UNA SOLUCIÓN
Bocetos del asiento

14 (Imágenes de asiento final)
SOLUCIÓN ADOPTADA (Imágenes de asiento final)

15 SOLUCIÓN ADOPTADA

16 SOLUCIÓN ADOPTADA Postura de los pasajeros, bandeja

17 SOLUCIÓN ADOPTADA Distancia entre asientos

18 El asiento en su contexto dinámico
Animación 1

19 SOLUCIÓN ADOPTADA Estructura y movimientos:
Las partes fijas del asiento son: patas, soporte del respaldo, carcasa del mismo y la corredera respaldo, el resto son móviles.

20 SOLUCIÓN ADOPTADA Materiales: - Estructura Aluminio 2024-O,
ISO AlCu4Mg1, Din AlCuMg2 - Cojines Confor Foam (CF-45) - Carcasas Policarbonato (PC)

21 SOLUCIÓN ADOPTADA Materiales: - Tapicería (50% lana y 50% fibra de
celulosa), protección contra fuego - Arco del respaldo Polímeros reforzados con fibra de vidrio (FRP)

22 ESTUDIO ECONÓMICO Coste del asiento: Coste total piezas = 1216 Euros +
M.O: 21 Euros / hora por 1 hora = 21 Euros + 2% Medios Auxiliares Total = ,9 = 1260,9 Euros

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24 Simulación por Elementos Finitos

25 Simulación por Elementos Finitos

26 Historia del MEF Años 70-80 Años 90 Años 2000 -> CATIA Cosmos
Nastran ANSYS ABAQUS ALGOR FEMLAB Aparecen los primeros códigos en entornos paralelos Inicio del Método de Elementos Finitos: Babuska, Oden, Berger, Zienkiewicz, Oden, Carey … Primeras formulaciones Primeros códigos en FORTRAN Se amplia la formulación para una gran gama de problemas Expansión de códigos: C, Visual, Matlab etc., pero no es realmente SOFTWARE de aplicación

27 Condiciones de la Simulación
simulación: se ha supuesto que una persona de media de 80 Kg de peso se encuentra sentada en el asiento, en estado libre de tensión. Las fuerzas aplicadas al dominio del asiento son de 800N en la dirección y, así como de (1/3)800N, en la dirección x.

28 Resultados

29 Trabajo en Curso Built 11054 tetrahedra; Number of nodes: 4954
Generación de mallas para un modelo más ajustado Built tetrahedra; Number of nodes: 4954 Length ratios: (avg) 6.7; (max) 862.8 Total used memory: MB Elapsed time: 3 minutes 49 seconds

30 Conclusiones Diseño de un asiento para avión comercial, enfatizando el modelado de las formas, el cual le otorga unas cualidades ergonómicas adaptables al usuario Se proporciona un estudio numérico sencillo por Elementos Finitos que permite dar respuesta a detalles de fabricación y uso del asiento en condiciones reales. El estudio, aunque es de características estáticas, despeja dudas de los puntos de tensión máximo que soporta el asiento considerando pasajeros de peso medio.