Análisis numérico del desempeño de un sistema de suspensión de ballestas de fibra de carbono y fibra de vidrio aplicado a vehículos de carga

• Autores: Guitton Teran, Felix Adolfo, Ccallocondo Salas, Elmer
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/12395
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/12395
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Ballestas; ANSYS; Matlab; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

La presente investigación analizó el desempeño comparativo del material acero AISI 9260, fibra de carbono y la fibra de vidrio en sistemas de suspensión de ballestas para vehículos de carga. Dado el interés de la industria automotriz en materiales más eficientes y ligeros, estos compuestos han sido considerados como alternativas viables debido a sus propiedades mecánicas. Se desarrolló una simulación en ANSYS para evaluar el comportamiento de ambos materiales bajo diferentes condiciones operativas; se realizaron pruebas de esfuerzo y deformación con una carga de 27000 N; a su vez los resultados indicaron que la fibra de carbono presentó una deformación máxima de 2.09 mm, seguidamente del acero que presento una deformación máxima de 2.35 mm y por último tenemos la fibra de vidrio alcanzó los 6.56 mm. El análisis demostró que la fibra de carbono ofrece un mejor desempeño en términos de resistencia y rigidez, lo que la convierte en una alternativa más eficiente para aplicaciones en sistemas de suspensión de ballestas. No obstante, su mayor costo podría ser un factor limitante en su implementación a gran escala. Se recomienda realizar pruebas experimentales para validar la viabilidad económica de su aplicación en la industria del transporte de carga. Por último, se realizó una simulación dinámica en MATLAB analizando la ballesta aplicando una fuerza de 2750 Kg, para romper muelles de 15 cm y 20 cm de altura al realizar la simulación se concluye que el acero es ideal para vehículos de carga debido a su rigidez y menor oscilación, la fibra de carbono tiene un buen balance entre rigidez y absorción de impactos, lo que podría mejorar el confort sin sacrificar la estabilidad y la fibra de vidrio permite mayor desplazamiento.