Evaluación del diseño de las estructuras de sujeción para cilindros de gas natural vehicular instalados en vehículos automotores

Abstract

La siguiente investigación tiene como propósito evaluar el diseño de las estructuras de sujeción para cilindros de gas natural vehicular. Para ello, se estudian dos modelos de estructuras que son fabricadas e instaladas por Autogas. Empleando el Método de Elementos Finitos (MEF), se evalúa la distribución de esfuerzos y desplazamientos en cada modelo para los diferentes estados de carga estipulados en las normas ISO 15501 y ANSINFPA 52. Estas condiciones se simulan a través de un programa computacional basado en el MEF (ABAQUSTM versión 6.9). Los resultados obtenidos muestran que los estados críticos se obtienen al aplicar la carga longitudinal posterior establecida en la norma ISO 15501. Para la estructura “A”, la zona más esforzada se encuentra en uno de sus flejes de fijación, no obstante, dicho esfuerzo no produce la falla del sistema. La estructura de sujeción “B” presenta un esfuerzo máximo superior a la resistencia a la tracción del material, ubicado en las zonas cercanas a la unión del ángulo con la pletina de anclaje; esto conlleva a que la estructura no cumpla con el criterio de aceptación de la norma ISO 15501. Adicionalmente, se efectúa un análisis comparativo que permite validar los resultados obtenidos en el simulador. Para ello, se ejecuta una simulación aplicando dos cargas longitudinales posteriores en la estructura de sujeción “A”, menores a las establecidas en las normas. Las mismas se aplican en un ensayo físico mediante una prensa hidráulica; allí se registra el comportamiento de la estructura utilizando un dispositivo que permite cuantificar los esfuerzos generados. Se verifica que los resultados del simulador son aceptables, ya que estos tienen concordancia con los datos experimentales. Finalmente, de acuerdo a los resultados obtenidos, se proponen una serie de modificaciones que permiten mejorar el diseño de las estructuras evaluadas