Optimización de los perfiles rectangulares de paredes delgadas [4, 20, 22, 24, 77, 88, 89, 116, 119]

1. Resumen
2. Descripción del problema
   de optimización
3. Confección de los
   modelos de optimización
4. Análisis de la
   relación óptima de los lados de los perfiles
   rectangulares de paredes delgadas del
   bastidor
5. Conclusiones
6. Referencias
   bibliográficas

RESUMEN

Los perfiles rectangulares de paredes delgadas tienen
una amplia utilización en la construcción de los bastidores de los
equipos móviles por su capacidad para asimilar
convenientemente no sólo los momentos flectores en dos
planos verticales, sino también los momentos
torsores.

En este trabajo se presenta un modelo de
optimización de dichos perfiles, obteniéndose los
nomogramas y las ecuaciones de
las curvas que relacionan la dependencia entre la altura y la
base y la acción de las fuerzas internas en la
sección transversal garantizándose un mínimo
del área de ésta. Se realiza el análisis de los perfiles con estas características en el bastidor principal de
la cosechadora de caña KTP-2M a partir de la medición extensométrica en una pista
de obstáculos de las fuerzas internas en dichas
secciones.

Palabras claves: optimización, bastidor,
perfiles rectangulares de paredes delgadas.

ABSTRACT

The thin wall rectangular profiles have a wide use in
the building of mobile equipment frames, due to their capacity to
assimilate not only the flector moments in two vertical planes,
bot also the torsion moments.

In this work an optimization model of those profiles is
presented, getting the nomogramas and the equations of the curves
that relate the dependence between the high and the base and the
action of the inner forces in the transversal section, assuring a
minimum of its area. The analysis of the profiles having this
characteristic is mode in the main frame of the KTP-2M harvester
from the strain measurement, in an abstalle road of the inner
forces in such sections.

Key words: optimization, frame thin wall
rectangular profiles.

INTRODUCCION

La teoría
de la optimización encierra en si el conjunto de los
resultados matemáticos y de los métodos
numéricos fundamentales, orientados hacia la
búsqueda e identificación de las mejores variantes
de las innumerables alternativas, lo que permite realizar la
búsqueda completa y evaluación
de todas las variantes posibles.

La efectividad de los métodos de
optimización está estrechamente ligada con una
amplia utilización de los esquemas de cálculos
iterativos basados en una exigente base de procesos
lógicos y algoritmos,
con la utilización de las técnicas
de cálculo
computarizados.

Independientemente de que los métodos y la
teoría de la optimización se destacan por su
universalidad, su utilización exitosa depende en un alto
grado de la preparación profesional del ingeniero, el cual
debe tener una representación exacta sobre las
particularidades especificas del sistema
estudiado.

En la actualidad en la construcción de las
máquinas agrícolas y de otros
equipos móviles tienen una amplia utilización los
elementos de sección transversal rectangular de paredes
delgadas, debido a la gran capacidad de los mismos de soportar
satisfactoriamente no sólo los esfuerzos de flexión
sino también los de torsión [1].

Sin embargo las dimensiones de la sección
transversal de estos elementos, se toman generalmente por
intuición no existiendo una relación óptima
entre las mismas en función de
los factores de fuerza
actuantes.

1. Descripción del problema de
optimización:

La relación entre la altura y la base de los
perfiles de sección transversal de paredes delgadas
rectangulares debe ser tal, que se garantice la condición
de resistencia del
elemento con un mínimo de material.

2. Representación del problema:

Las variables del
problema serán: la altura de la sección transversal
x2 y la base de la misma x1. Se
garantizará un área mínima de la
sección transversal garantizándose la resistencia
del perfil.

Se asumen las siguientes suposiciones:

• Las magnitudes de los momentos flectores y los
  torsores no dependen uno del otro.
• La estabilidad de las paredes de las vigas se
  garantiza a partir del espesor necesario de estas.
• El espesor de las paredes d es constante alrededor de toda la
  sección.
• La relación entre x2 y
  x1, se encuentra en los límites
  de 0.5 a 2.
• Las tensiones producto al
  alabeo no se tienen en cuenta.

CONFECCIÓN
DE LOS MODELOS DE
OPTIMIZACIÓN.