Optimización de la estructura del semirremolque usando acero de alta resistencia para el transporte de GLP

Abstract

En la presente tesis se optimiza la estructura del semirremolque de un tanque cisterna para transportar 15300 galones de GLP realizando cálculos bajo el código ASME BPVC sección XII y ANSI/AISC 360-16, mediante el método de elementos finitos en el software SolidWorks Simulation, usando 3 tipos de acero: ASTM A-36, ASTM SA 414 grado G y Strenx 700 MC, msiendo este último, el más favorable. El chasis tiene espesores de 6.35, 3.2, 3.2 y 6.35 mm para el ala superior e inferior de largueros, alma de largueros, alma transversal central y ala superior de transversal respectivamente y se redujo la altura de alma de tranversales de chasis en 260 mm; para el king-pin, un espesor de 6.35 mm para los largueros y transversales y una altura desde 136 a 231 mm. Usando acero ASTM A-36, el king-pin soporta un esfuerzo máximo de 1.241*108 Pa con deformación de 0.5 mm, el chasis, 5.679*107 Pa con 0.311 mm; con acero ASTM SA 414 grado G, el king-pin, 4.153*106 Pa con 0.4455 mm y el chasis, 1.651*107 Pa con 0.2743 mm; con acero Strenx 700 MC, el king-pin, 5.698*107 Pa con 0.08572 mm y el chasis, 6.941*107 Pa con 0.7938 mm. El factor de seguridad de toda la estructura supera el 3.5 recomendado por Tresca, en consecuencia, no falla. Se logra optimizar teóricamente la carga útil de GLP en 27700 kg sin restringir la norma peruana D.S. N° 058-2003-MTC, siendo la distancia a recorrer para recuperar la inversión inicial de 69569.48 km en aproximadamente 53 viajes.