Kautxu birziklatuzko materialek inpaktura duten erantzunaren simulazioa.

Abstract

[EU]Ondorengo lanean ingeniaritzaren eremuan aurkitzen den eginkizunik garrantzitsuenetako bat egingo da: material berri bat karakterizatu. Hau da, errealitatean ikusten duguna era matematiko batean idatzi, edo beste era batean esanda, modelo matematiko bat lortu. Jorratuko den materiala kautxu birziklatua izango da, pneumatiko zaharretatik abiatuz egiten dena. Material honek, besteak beste, hurrengo abantailak ditu: produzitzeko erraza (beraz, prezio ekonomikoak, lehengaiak hondakin solidoak direla ikusita) eta inpakturako erantzun ona. Kautxu hau, beste erabileren artean, segurtasun-errailetan erabiltzen da, moto-gidariak ebaketetatik babesteko. Modelo matematikoa edo konstitutiboa lortzeko, lege hiperelastiko eta biskoelastikoetatik abiatuz, portaera bisko-hiperelastikorako lege bat proposatuko da. Lege hau deformazio handietarako eta deformazio abiadura handietarako aplikatu egingo da. Honen oinarria aurreko urteetan eskola honetako beste ikasleek eginiko gradu eta karrera amaierako lanak izango dira. Behin hau izanda, elementu finituetako software baten bidez simulatuko da, eta emaitza numerikoak esperimentalekin alderatuko dira. Honen bidez, modeloa hobetu ahal izango dugu, zehaztasun gehiago lortzeko asmoz.

[ES]En el siguiente trabajo se va a realizar uno de los quehaceres más importantes del ingeniero: caracterizar un nuevo material. Es decir, lo que nosotros observamos en la realidad plasmarlo de un modo matemático, o en otras palabras, obtener el modelo matemático de un nuevo material. Se trabajará sobre el caucho reciclado, el cual se obtiene a partir de neumáticos viejos. Este material, entre otras, posee las siguientes ventajas: es sencillo de producir (por lo tanto, su precio es bajo, teniendo en cuenta que su materia prima son residuos sólidos) y buena respuesta al impacto. Uno de los varios usos de este caucho es su uso en los guardarraíles de las carreteras, para prevenir mutilaciones en los accidentes de motoristas. Para conseguir el modelo matemático o constitutivo, partiendo de las leyes de la hiperelasticidad y viscoelasticidad, se propondrá una ley de comportamiento visco-hiperelástica, a aplicar cuando se dan grandes deformaciones y a altas velocidades. Para esto, nos basaremos en los trabajos de fin de grado y de carrera realizados en años anteriores por alumnos de esta escuela. Una vez se obtenga la ley de comportamiento, se simulará mediante un software de elementos finitos, y se compararán los resultados numéricos y experimentales. De este modo, se podrá mejorar el modelo con vistas a obtener una mayor precisión.

[EN]In the following work one of the most important chores of an engineer is done: to characterize a new material. That is to say, writing in a mathematical way what we see in reality, or, in other words, obtaining the mathematical model of a new material. The chosen material is recycled rubber, which is mainly manufactured with old tyres. This material, among others, has the following advantages: it is very easy to produce (so, its cost is very cheap, taking into account that the raw material used to produce it is solid waste) and a good response against impact. One of the various uses of this rubber is acting as a protective shield for motorcyclists, being installed on the lowest part of guard-rails, and preventing drivers of being mutilated when colliding with those. In order to get the mathematical or constitutive model, starting from hyperelasticity and viscoelasticity, a law for visco-hyperelastic behaviour is proposed, to be used when there are big strains and high strain-rates. For this, researches done by previous students of this school in their end of degree projects are going to act as a basis. Once the model is obtained, it will be simulated in a finite-elements software, and numerical and experimental results will be compared. This way, our model can be improved so as to obtain better accuracy.