Resumen

La optimización multidisciplinar del diseño se ha aplicado ampliamente en la optimización de sistemas complejos a gran escala y también en el diseño y optimización de componentes, que están implicados en comportamientos multidisciplinares. El desgaste y la fatiga de los actuadores de husillo es un problema multidisciplinar típico. Los comportamientos de desgaste de los actuadores están estrechamente relacionados con muchos factores tales como cargas, lubricación, propiedades de los materiales, propiedades de la superficie, presiones y temperaturas. Por lo tanto, el desgaste y la fatiga de los actuadores no pueden ser modelados sin una consideración simultánea de la mecánica de sólidos, dinámica de fluidos, mecánica de contacto, y la dinámica térmica. En este trabajo, se modela y valida la vida de desgaste y fatiga de un actuador de tornillo de plomo. En primer lugar, se aplican la teoría del contacto de asperezas y el modelo de Archard de desgaste por deslizamiento para estimar la cantidad de desgaste en determinadas circunstancias. En segundo lugar, se desarrolla una plataforma de pruebas basada en un protocolo de pruebas ASTM estándar, y se mide el fenómeno de desgaste en el deslizamiento bola sobre plano para validar el modelo de desgaste desarrollado. En tercer lugar, se realiza un análisis de elementos finitos utilizando Nastran para evaluar las tensiones de contacto en el modelo de conjunto de husillo y tuerca. Los datos estimados de las tres fuentes se fusionan finalmente para formular un modelo matemático de predicción del desgaste y la vida a fatiga para la optimización de los actuadores de husillo.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:desgaste, vida a fatiga, actuadores de husillo, optimización, protocolo de ensayo astm estándar, optimización de diseño multidisciplinar, análisis de elementos finitos, actuador de husillo, modelo de ensamblaje de tuerca, problema multidisciplinar típico
• Keywords:wear, fatigue life, lead screw actuators, optimization, standard astm test protocol, multidisciplinary design optimization, finite element analysis, lead screw actuator, nut assembly model, typical multidisciplinary problem