Diseño, análisis estructural y fabricación de un triciclo recreativo mediante análisis por elementos finitos

David Rios Cruz; José L. Rodríguez Muñoz; Rodrigo Cruz Trejo; Carlos E. Borja Soto; Yira Muñoz Sánchez; Ventura Rodríguez Lugo

doi:10.29057/escs.v14iEspecial3.18027

Autores/as

David Rios Cruz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0009-0006-8104-8445
José Luis Rodríguez-Muñoz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-4108-9414
Rodrigo Cruz Trejo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0009-0001-2907-7605
Carlos E. Borja Soto Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0003-3385-8348
Yira Muñoz Sánchez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-4876-2747
Ventura Rodríguez Lugo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0001-8767-032X

DOI:

https://doi.org/10.29057/escs.v14iEspecial3.18027

Palabras clave:

Método de Elementos Finitos (FEM), SolidWorks Simulation, Chasis estructural, Triciclo recreativo, Análisis de esfuerzos, Acero ASTM A36, Factor de seguridad, Soldadura SMAW

Resumen

En el presente trabajo se realizó el diseño, análisis estructural y fabricación de un triciclo recreativo empleando herramientas CAD/CAE y procesos convencionales de manufactura. El chasis fue modelado tridimensionalmente mediante el software SolidWorks y analizado a través del Método de Elementos Finitos (FEM), considerando condiciones de carga equivalentes al peso de dos ocupantes y el peso propio del vehículo. El material seleccionado para la estructura fue acero ASTM A36 debido a sus propiedades mecánicas y facilidad de soldadura. Durante la simulación se evaluaron la distribución de esfuerzos de Von Mises, el desplazamiento total y el factor de seguridad del bastidor. Los resultados mostraron un esfuerzo máximo de 28.4 MPa y un factor de seguridad de 8.8, valores que indican que la estructura trabaja dentro del régimen elástico del material y posee capacidad suficiente para soportar las condiciones de operación establecidas. Asimismo, el análisis de desplazamiento evidenció una deformación uniforme y aceptable, confirmando la rigidez estructural del diseño. Adicionalmente, se describió el proceso de fabricación del vehículo, incluyendo operaciones de corte, soldadura SMAW, ensamblaje del sistema de transmisión, dirección y frenado. Finalmente, se implementaron medidas de seguridad durante la manufactura con el propósito de garantizar condiciones adecuadas de trabajo y calidad estructural en el producto final. Los resultados obtenidos demuestran que la integración de herramientas de simulación numérica y procesos de fabricación convencional constituye una alternativa viable para el desarrollo de vehículos recreativos ligeros de bajo costo.

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