http://hdl.handle.net/10256/8664 Thu, 07 Aug 2025 22:22:55 GMT 2025-08-07T22:22:55Z http://hdl.handle.net/10256/27056 Caracterització i simulació numèrica avançada del procés de fractura i la resistència estructural en compòsits Gatius Adroher, Aleix Els materials compostos són cada cop més utilitzats en la indústria, especialment en sectors com l’aeronàutica, gràcies a la seva lleugeresa i bones propietats mecàniques. No obstant això, el seu comportament a fractura continua sent un repte a causa de la seva naturalesa ortotròpica i la complexitat dels mecanismes de fallada com la delaminació i la fissuració interna. Aquest treball de final de grau té com a objectiu la caracterització experimental d’un laminat compòsit i la definició d’una carta de material per a la seva simulació mitjançant elements finits. L’estudi combina assaigs experimentals i simulacions numèriques per analitzar la tenacitat a la fractura i validar un model numèric basat en els estudis de Catalanotti et al. (2014). La metodologia inclou: Validació d’un model numèric amb LS-DYNA. Realització d’assaigs mecànics (DENT i DENC) sobre provetes de laminat de fibra de vidre. Generació d’una carta de material a partir de dades experimentals. Comparació entre resultats experimentals i simulats. Implementació del model en una peça real (capó de vehicle) per verificar la seva funcionalitat segons la normativa UNECE R127. Els resultats mostren una bona correlació entre simulació i experimentació, especialment en provetes de mida mitjana i gran. L’aplicació pràctica en un capó de cotxe demostra la viabilitat del model per a dissenys estructurals reals, amb un comportament mecànic comparable al de l’acer. En conclusió, la combinació de tècniques experimentals i simulacions numèriques permet caracteritzar amb precisió la fractura en materials compostos, oferint una eina potent per al disseny estructural eficient i segur.; Composite materials have gained increasing importance in industry due to their excellent mechanical properties and low weight. In sectors such as aerospace, where weight and safety are critical, it is essential to design lightweight yet robust structures that maintain performance even in the presence of defects. Despite their advantages, fracture behavior in composites remains a challenge. Their orthotropic nature leads to complex responses under load, with failure mechanisms such as delamination and internal cracking. This necessitates a detailed study of crack propagation and material toughness. This final degree project focuses on the experimental characterization of a composite laminate and the development of a material card for advanced finite element simulations. The methodology combines experimental testing and numerical modeling using LS-DYNA, validated through established fracture models (Catalanotti et al., 2014). Tests include DENT and DENC specimens to determine fracture toughness and assess size effects. The validated material model is implemented in a real-world application: a pedestrian head impact simulation on a 2020 Nissan Rogue hood, following UNECE R127 standards. The fiberglass hood's performance is compared to a steel counterpart, showing similar behavior and validating the simulation approach. Conclusion, the integration of experimental and numerical techniques enables accurate fracture characterization of laminated composites, offering a robust tool for structural analysis and optimized design in safety-critical applications. Sat, 01 Jun 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10256/27056 2024-06-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10256/26916 Disseny i Desenvolupament d’una Plataforma Modular de Braç Robòtic per a Finalitats Docents Gonzalez Moreno, Raul En l’actual context industrial, la robòtica juga un paper fonamental en processos de fabricació i automatització, gràcies a la seva capacitat per executar moviments precisos i ràpids. Tot i això, els robots industrials i col·laboratius tenen un cost elevat i poden resultar inaccessibles per a molts centres educatius, a més de presentar riscos si no es disposa de la formació adequada. Aquest projecte neix amb l’objectiu de dissenyar una plataforma modular de braç robòtic de baix cost, orientada a l’àmbit educatiu. La proposta permet als estudiants explorar conceptes de cinemàtica, dinàmica i control en un entorn pràctic i segur. La plataforma es compon d’articulacions angulars i prismàtiques amb un grau de llibertat independent, i es basa en quatre requisits principals: disseny modular i flexible, simplicitat d’ús i manteniment, cost reduït i alta replicabilitat per facilitar la seva implementació en entorns formatius.; In today’s industrial landscape, robotics plays a key role in manufacturing and automation processes due to its ability to perform precise and rapid movements. However, industrial and collaborative robots are often expensive and inaccessible to many educational institutions, and they pose safety risks without proper training. This project aims to design a low-cost modular robotic arm platform tailored for educational purposes. The platform enables students to explore concepts of kinematics, dynamics, and control in a safe, hands-on environment. It consists of angular and prismatic joints with independent degrees of freedom and is built around four main requirements: modular and flexible design, ease of assembly and maintenance, low cost, and high replicability to support widespread educational use. Sun, 01 Sep 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10256/26916 2024-09-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10256/26878 Disseny de millores aerodinàmiques per a un monoplaça de la Formula Student Boix Garcia, Marc L’objectiu principal del projecte és dissenyar un aleró davanter i un de posterior per millorar l’aerodinàmica del vehicle existent. El disseny busca maximitzar la càrrega aerodinàmica (downforce) sense augmentar excessivament la resistència (drag), per tal d’optimitzar el rendiment en proves com l’adherència, el circuit i la resistència. El procés inclou: Estudi de la normativa actual de la competició. Generació i selecció d’idees de disseny. Modelatge amb SolidWorks. Simulacions amb ANSYS per validar el rendiment aerodinàmic. Compliment estricte de la normativa vigent. Els perfils aerodinàmics escollits són el NACA 2414 (més conservador) i el NACA 6409 (més agressiu), basant-se en estudis previs que indiquen el seu bon comportament en simulacions. El projecte no inclou la fabricació dels alerons ni el disseny dels suports, tot i que aquests aspectes es tenen en compte durant el desenvolupament. Sat, 01 Jun 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10256/26878 2024-06-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10256/26808 Estudi aerodinàmic de diferents propostes per l’aleró posterior d’un vehicle del grup C Ballobar Checa, Izan L’interés per l’aerodinàmica i el seu ús en vehicles de competició, juntament amb els coneixements adquirits a les assignatures cursades de mecànica de fluids, va contribuir a la tria d’un projecte relacionat amb aquests àmbits. Finalment, es va decidir realitzar l’estudi de les propietats aerodinàmiques de diferents propostes d’alerons posteriors per un vehicle de la categoria del Grup C de finals dels anys vuitanta. En la figura 1 es mostra el vehicle sobre el que es farà l’estudi, nomenat TRD DRW12. El treball tenia uns clars objectius: recolzant-se en programari de simulació de dinàmica de fluids computacional, es buscava obtenir les propietats aerodinàmics de diferents propostes d’aleró, per poder comparar-los i triar tres elements, cadascún amb unes característiques marcades: el primer aleró interessava que tingués la mínima resistència aerodinàmica possible a costa de generar poca càrrega aerodinàmica. Pel segon aleró es volia que fos tot el contrari al primer, és a dir, que aportés el màxim de càrrega aerodinàmica possible, independentment de la resistència associada. Sat, 01 Jun 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10256/26808 2024-06-01T00:00:00Z