Cálculo de la Resistencia a la Rodadura de Neumáticos Mediante el Método de Elementos Finitos

Abstract

La resistencia a la rodadura está definida como la energía que consume un neumático por unidad de distancia recorrida. En un automóvil la energía es suministrada por el combustible, por lo tanto tiene una relación directa con el consumo del mismo. Si consideramos el amplio espectro de vehículos que hay actualmente en el mercado, podemos decir que reduciendo la resistencia a la rodadura un 30% llevaría a obtener una reducción entre un 3 y 6% del consumo de combustible y emisiones de �� sin modificar el diseño del vehículo. Se desarrolló una metodología para calcular el coeficiente de resistencia a la rodadura (CRR), mediante una subrutina en FORTRAN, de un neumático girando y trasladándose a velocidad constante sobre un piso plano. Debido a que este tipo de análisis incluye transferencia de calor y fenómenos viscoelásticos, se utiliza la estrategia del análisis Steady State Transport (STT) de Abaqus (SIMULIA, 2014) con subrutinas en FORTRAN que es mucho más económica computacionalmente que un análisis dinámico explícito. Mediante la implementación de un programa en Python se logró gestionar la interacción entre modelos y retroalimentación de datos de salida entre ciertos análisis como datos iniciales para otros. También se desarrolló un procedimiento de calibración de modelos constitutivos de materiales viscoelásticos con datos de ensayo.