Las Notas de Jero, Un lujo a nuestro alcance... Opciones

[tenista]

Quiero presentaros a...

Jero
@jeroitim

Ingeniero Mecánico. Apasionado por la ingeniería de Competición, en especial F1. E interesado en la aviación militar.

Desde hoy hasta cuando él quiera, nos "aprovecharemos" de sus conocimientos, para aumentar los nuestros. Sirva como presentación el siguiente hilo, creo es bastante mejor a que yo siga escribiendo palabra tras palabra.








https://twitter.com/jeroitim/status/1342857480716611590

[Jero]

Buenas tardes

A colación del anterior post, con los principales test que se realizan a materiales para comprobar que son adecuados para el uso que se les va a dar, comento un poco sobre los crash test de la FIA para la Formula 1.

Son muchos y variados, así que hablaré de los principales.

Para empezar, lo que dice la normativa técnica sobre los test de impacto dinámicos (crash test):





Lo principal, los crash test que homologa la FIA (no los realiza directamente, sino que un delegado técnico viaja a las instalaciones) deben realizarse con una serie de premisas que la propia FIA exige. Hay centros, como el Cranfield Impact Centre, Universidades varias, organismo independientes, que realizan crash test homologados para los equipos de F1 y demás equipos de competición del automovilismo deportivo.

En este caso no se habla, como en crash test convencionales, de velocidades de impacto. En F1 se mide la desaceleración sufrida por la estructura de impacto, o elemento a probar. ¿Por qué? Porque es muy importante saber que cantidad de energía es capaz de absorber una estructura de impacto, debido a las altísimas velocidades a las que impactan los F1.

Como leerás, se trata de no superar unos picos de desaceleración (medidos en g de aceleración), en la zona que debe quedar intacta (en el caso de F1 sería la célula de supervivencia). Esto indicará que la estructura absorbe bien la energía considerada.

Adicionalmente la estructura dónde se ancla el elemento a probar, debe tener también unas medidas concretas, peso determinado, forma, material de construcción, etc. Esto para evitar que esa estructura de sujección pueda alterar los resultados de los test de impacto dinámicos.

En este test se prueba la "nariz" de un monoplaza de la Formula Student (con requerimientos parecidos a los de la F1). Los soportes dónde va anclado, deben quedar intactos después del impacto.
https://www.youtube.com/watch?v=JUhopbbHirA

Aquí, un vídeo dónde se ven test de impacto a la estructura de impacto trasera y a toda la estructura delantera (la nariz, parte del ala delantera y todo el morro junto a la célula de supervivencia). Se mide la desaceleración sufrida por el dummie, que debe tener un peso estipulado de 75 kg. Además, el anclaje verás que se realiza mediante eslingas, y esto es así para simular todo lo posible un impacto real (así no influye la estructura o carrito que lo lleva)
https://www.youtube.com/watch?v=guOq9cdFbJA

Más test dinámicos y simulaciones para entender mejor que ocurre. Los PRFC que se usan en estas zonas son lo más isotrópicos posible, para que no haya mal funcionamiento a la hora de absorber energía.
https://www.youtube.com/watch?v=GdDCjNpJyxY

Este test no es propio de la F1, pero el Charpy siempre es interesante para analizar como se comporta un material ante un impacto. Verás que el acero normalizado S235 tiene mayor capacidad de absorción de energía que el primer acero que prueban. Esto es porque el segundo acero es más resiliente que el primero, debido a su estructura interna.
https://www.youtube.com/watch?v=tpGhqQvftAo

Por último, una prueba a tracción de una probeta de PRFC. Verás que como es un material con alto límite elástico, apenas se inclina la línea que relaciona la fuerza ejercida frente a la deformación (estiramiento). Al final rompe de manera abrupta (rotura frágil) debido a esto que te comento.
https://www.youtube.com/watch?v=aH9vcV7jzG0

Espero que te sirva para comprender mejor como un material absorbe energía.