Structural and dynamic performance of a street sweeper chassis with diagonal suspension subjected to standard speed bumps - Silva Guzman, Christian David (2026)
Este estudio presenta el diseño y la validación de un chasis fabricado en acero AISI 1040 para barredoras eléctricas no tripuladas, centrándose en su respuesta estructural frente a resaltos viales estándar en entornos urbanos. Se realizó un análisis por elementos finitos (FEA) en Altair Inspire y se llevaron a cabo simulaciones dinámicas en MATLAB Simulink para evaluar tanto las cargas estáticas como las cargas dinámicas reglamentarias, incluidas las generadas por el impacto con rompemuelles. Se integró un sistema de suspensión diagonal para mejorar la distribución de cargas, logrando reducir las deformaciones en un 22% en comparación con configuraciones convencionales. El análisis modal reveló tres modos críticos de vibración (50,33 Hz, 69,85 Hz y 78,11 Hz), cada uno con una participación de masa efectiva superior al 15%, lo que permitió orientar los refuerzos estructurales. Las simulaciones dinámicas confirmaron que el diseño de chasis propuesto mantiene una alta integridad estructural bajo escenarios transitorios de carga urbana, con niveles de esfuerzo significativamente por debajo del límite elástico del acero AISI 1040. Gracias al uso de análisis de elementos finitos sin malla y a la dinámica de un cuarto de vehículo, la estructura demostró ser resistente a los impactos inducidos por el camino, garantizando durabilidad, mínima deformación y buena adaptabilidad.