Aprèn - María Dolores Riera Colom

Aquesta projecte de final de grau té com a objectiu el disseny, càlculs i la viabilitat tècnica d'un simulador de moviment de 2 graus de llibertat (2-DOF) funcional i econòmicament assequible amb característiques d'alt rendiment. El projecte es divideix en tres seccions principals, la primera centrada en la introducció i les altres dues en el desenvolupament tècnic. En primer lloc, el treball introdueix els conceptes teòrics que el lector ha de conèixer per seguir i entendre els aspectes tècnics duts a terme al llarg d'aquest TFG. Es centra a introduir aspectes generals i també a proporcionar una breu introducció al món de la simulació de moviment. La segona part es focalitza en el desenvolupament tècnic i el dimensionat d'un simulador de moviment. Començant pels requisits de disseny i la seva explicació detallada, es dimensiona i verifica tant l'estructura com el sistema de moviment. Els càlculs i simulacions s'inclouen en la descripció tècnica per garantir un disseny correcte, evitant errors i assegurant que l'usuari pugui gaudir d'un ús còmode de la màquina. La secció final engloba els requisits del mercat i els detalls comercials del simulador, així com el compliment de les certificacions i normatives necessàries per a la seva comercialització. Finalment s'estudien els costos que resulten ser 1.640,25€, concluent amb el compliment dels requisits econòmics proposats.

This final degree project aims to design, calculate, and assess the technical feasibility of a functional and economically accessible 2-degree-of-freedom (2-DOF) motion simulator with high-performance features. The project is divided into three main sections, the first focusing on the introduction and the other two on technical development. Firstly, the project introduces the theoretical concepts necessary for the reader to follow and understand the technical aspects carried out throughout this work. It focuses on general aspects and provides a brief introduction to the field of motion simulation. The second part focuses on the technical development and dimensioning of a motion simulator. Starting with design requirements and their detailed explanation, both the structure and the motion system are dimensioned and verified. Calculations and simulations are included in the technical description to ensure a correct design, avoiding errors, and ensuring the user can comfortably operate the machine. The final section encompasses the market requirements and commercial details of the simulator, as well as compliance with the necessary certifications and regulations for its commercialization. Finally, the costs are studied, amounting to €1,640.25, concluding with the fulfillment of the proposed economic requirements.

Estudi i simulació de la soldadura mitjançant ultrasons d'un polímer

Treball Final de Grau

Vilà Carré, Jordi

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2025

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Accés al text complet

Disseny, desenvolupament i optimització d'una llanta per vehicles aftermarket

Treball Final de Grau

Carol Tomas, Marc

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2025

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

En aquest treball s'ha aprofitat l'oportunitat de la limitada oferta de llantes aftermarket de 18 polzades de diàmetre per a l'eix davanter del BMW M3 Competition G80, per dissenyar un model fabricat amb un aliatge d'alumini forjat que millora les prestacions de la llanta d'origen, tot mantenint les seves dimensions. La memòria comença amb una introducció a les definicions bàsiques de les llantes, incloent les diferents parts i els conceptes dimensionals, per facilitar la comprensió al llarg del treball. A continuació, s'han tractat les classificacions de les llantes segons el nombre de peces, el material i la tècnica de fabricació. En primer lloc, pel que fa el disseny de la llanta, s'ha començat definint uns requisits clars. En aquest cas, s'ha determinat que es vol dissenyar una llanta totalment personalitzada amb una estètica atractiva i esportiva. En concret, el perfil de la llanta s'ha pensat amb una concavitat pronunciada que, combinada amb un gran diàmetre de cèrcol, proporciona l'espai interior suficient per allotjar el disc de fre de compost metàl·lic més gran. El disseny segueix en tot moment la norma d'estàndards d'ETRTO. A més, la llanta ha de suportar una càrrega màxima de 600 kg, que correspon a la de les llantes d'altres fabricants per aquesta aplicació, i ha de tenir una massa inferior a 9 kg per llanta. Posteriorment, mitjançant el software de Solid Edge®, s'ha desenvolupat el model de llanta proposat que, més tard, s'ha sotmès a dues simulacions de càlcul estàtic lineal per elements finits que repliquen dos dels assajos normatius d'homologació. Finalment, un cop analitzats els resultats obtinguts en les simulacions, s'ha decidit optimitzar el disseny. Per una banda, s'ha reforçat la zona més crítica de la llanta per augmentar la fiabilitat i, per altre banda, s'ha eliminat material de les zones inicialment sobredimensionades, que ha permès obtenir la llanta amb el menor pes possible sense comprometre el seu comportament estructural.

En este trabajo se ha aprovechado la oportunidad de la limitada oferta de llantas aftermarket de 18 pulgadas de diámetro para el eje delantero del BMW M3 Competition G80, para diseñar un modelo fabricado con una aleación de aluminio forjado que mejora las prestaciones de la llanta de origen, manteniendo sus dimensiones. La memoria comienza con una introducción a las definiciones básicas de las llantas, incluyendo las diferentes partes y conceptos dimensionales, para facilitar la comprensión a lo largo del trabajo. A continuación, se han tratado las clasificaciones de las llantas según número de piezas, material y técnica de fabricación. En primer lugar, en lo que se refiere al diseño de la llanta, se ha empezado definiendo unos requisitos claros. En este caso, se ha determinado que se quiere diseñar una llanta totalmente personalizada con una estética atractiva y deportiva. En concreto, el perfil de la llanta se ha pensado con una concavidad pronunciada que, combinada con un gran diámetro de aro, proporciona el espacio interior suficiente para alojar el mayor disco de freno de compuesto metálico. El diseño sigue en todo momento la norma de estándares de ETRTO. Además, la llanta debe soportar una carga máxima de 600 kg, que corresponde a la de las llantas de otros fabricantes para esta aplicación, y debe tener una masa inferior a 9 kg por llanta. Posteriormente, mediante el software de Solid Edge®, se ha desarrollado el modelo de llanta propuesto que, más tarde, se ha sometido a dos simulaciones de cálculo estático lineal por elementos finitos que replican dos de los ensayos normativos de homologación. Por último, una vez analizados los resultados obtenidos en las simulaciones, se ha decidido optimizar el diseño. Por un lado, se ha reforzado la zona más crítica de la llanta para aumentar la fiabilidad y, por otra parte, se ha eliminado material de las zonas inicialmente sobredimensionadas, que ha permitido obtener la llanta con el menor peso posible sin compromet

This study has taken advantage of the limited supply of 18” aftermarket wheels for the front axle of the BMW M3 Competition G80 to design a model made of forged aluminium alloy that improves the performance of the original wheel while maintaining its dimensions. The document begins with an introduction to the basic definitions of wheels, including the different parts and dimensional concepts, to facilitate understanding throughout the study. This is followed by a discussion of wheel rim classifications according to the number of parts, material, and manufacturing technique. Firstly, regarding the wheel design, we started by defining clear requirements. In this case, it was determined that we wanted to design a fully customized wheel with an attractive and sporty look. Specifically, the rim profile is designed with a pronounced concavity which, combined with a large rim diameter, provides sufficient inner space to accommodate the largest metal composite brake disk. The design strictly adheres to ETRTO standards throughout the process. Additionally, the wheel must support a maximum load of 600 kg, which corresponds to that of other manufacturers' rims for this application and must have a mass of less than 9 kg per wheel. Subsequently, using Solid Edge® software, the proposed wheel model was developed and then subjected to two linear static finite element simulations that replicated two of the regulatory approval tests. Finally, after analysing the results obtained in the simulations, the design has been optimized. On the one hand, the most critical area of the wheel has been reinforced to improve reliability and, on the other hand, material has been removed from the initially oversized areas, which has made it possible to obtain the lowest possible weight without compromising its structural performance.

Wheelbase design and integration of electronic systems and control in the design of a 2-DOF racing simulator

Treball Final de Grau

Castella Delgado, Lluís

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2025

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

Aquest treball final de grau té com a objectiu dissenyar, calcular i avaluar la viabilitat tècnica d'un sistema de volant funcional i econòmicament accessible de gran rendiment per a la simulació en motorsport. El projecte està dividit en quatre seccions principals: la primera se centra en la introducció, mentre que les altres estan enfocades al desenvolupament tècnic. En primer lloc, el projecte introdueix els conceptes teòrics necessaris perquè el lector pugui seguir i comprendre els aspectes tècnics desenvolupats al llarg d'aquest treball. Es posa èmfasi en aspectes generals i es proporciona una breu introducció al camp dels volants i la simulació de motorsport. La segona part es focalitza en el desenvolupament tècnic i el dimensionament d'un sistema de volant. Partint dels requisits de disseny i la seva explicació detallada, es dimensiona i verifica el volant. En la descripció tècnica s'inclouen càlculs i simulacions per garantir un disseny correcte, evitant errors i assegurant que l'usuari pugui operar el volant amb comoditat. En tercer lloc, s'analitzen i avaluen de manera exhaustiva les ergonomies del simulador de moviment 2-DOF per garantir un confort i una usabilitat òptims per a l'usuari. L'anàlisi es concentra a proporcionar una configuració realista i còmoda que s'adapti a un ampli ventall d'usuaris, assegurant que l'ús prolongat no provoqui incomoditat ni tensió, mantenint alhora alts nivells d'immersió i rendiment. La secció final abasta els requisits de mercat i els detalls comercials tant del volant com del simulador de moviment 2-DOF, així com el compliment de les certificacions i normatives necessàries per a la seva comercialització. Finalment, s'analitzen els costos que resulten ser 714,72 €, concloent amb l'assoliment dels requisits econòmics proposats.

This final degree project aims to design, calculate, and assess the technical feasibility of a functional and economically accessible high performance steering wheel system for motorsport simulation purposes. The project is divided into four main sections, the first being focused on the introduction and the other ones on the technical development. Firstly, the project introduces the theoretical concepts necessary for the reader to follow and understand the technical aspects carried out throughout this work. It focuses on general aspects and provides a brief introduction to the field of steering wheels and motorsport simulation. The second part focuses on the technical development and dimensioning of a steering wheel system. Starting with design requirements and their detailed explanation, the steering wheel is dimensioned and verified. Calculations and simulations are included in the technical description to ensure a correct design, avoiding errors, and ensuring the user can comfortably operate the steering wheel. Thirdly the ergonomics of the 2-DOF motion simulator are thoroughly analyzed and assessed to ensure optimal comfort and usability for the user. The analysis focuses on providing a realistic and comfortable setup that accommodates a wide range of users, ensuring that prolonged use does not cause discomfort or strain while maintaining high levels of immersion and performance. The final section covers the market requirements and commercial details for both the steering wheel and the 2-DOF motion simulator, as well as compliance with necessary certifications and regulations for commercialization. Finally, the costs, amounting to €714.72, are analyzed, concluding that the proposed economic requirements have been met.

Simulació i optimització topològica del coll de cigne d'una troqueladora

Treball Final de Grau

Vilà Carré, Jordi

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2025

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Accés al text complet

Disseny del procés d'estampació d'un disc per a una roda de cotxe

Treball Final de Grau

Llimargas Casaldàliga, Martí

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores; Llovet Niño, Oriol

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Accés al text complet

Disseny i implementació d'un sistema per assegurar l'eficiència energètica de les plaques solars en instal·lacions domèstiques

Treball Final de Grau

Santander Ortega, Joel

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

En aquest treball de fi de grau s'ha realitzat el disseny d'un producte per assegurar la neteja de plaques fotovoltaiques en instal·lacions d'autoconsum situades en ubicacions de difícil accés. Per detectar quines són les característiques que ha de complir el producte i quines necessitats concretes ha de satisfer, s'ha analitzat el mercat existent de solucions pel manteniment de instal·lacions fotovoltaiques. Davant la negativa de trobar un producte existent capaç de netejar els panells de manera eficaç, autònoma i amb un cost reduït; s'ha dissenyat un model nou capaç de netejar les plaques únicament amb aigua. El sistema utilitza l'energia cinètica de l'aigua per impulsar el seu moviment i assegurar la neteja completa de tota la superfície del panell, alhora que utilitza aquesta aigua per netejar la superfície. Per assegurar un correcte disseny, primer s'ha avaluat la proposta fabricant un prototip conceptual. A partir d'aquest, s'ha preparat un segon disseny més fiable i degudament dimensionat amb els càlculs per justificar els components més crítics.

In this final thesis, a product has been designed to ensure the cleaning of photovoltaic panels in self-consumption installations located in difficult to access locations. In order to detect which are the characteristics that the product has to fulfill and which specific needs it has to satisfy; it has been analyzed the existing market of solutions for the maintenance of photovoltaic installations. There isn't an existing product capable of cleaning the panels in an efficient, autonomous and cost-effective way. So, it has been designed a new model capable of cleaning the panels only with water. The system uses the kinetic energy of the water to drive its movement and ensure the complete cleaning of the entire surface of the panel, while using this water to clean the surface. To ensure a correct design, the proposal was first evaluated by making a conceptual prototype. Then a second, more reliable and properly dimensioned design was prepared with calculations to justify the most critical components.

Disseny d'un sistema antibolcada seguint la normativa de la Federació Internacional de l'Automòbil (FIA)

Treball Final de Grau

Antón Blasco, Jaume

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

El present Treball de Final de Grau “Disseny d'un sistema antibolcada seguint la normativa de la Federació Internacional de l'Automòbil (FIA)”, s'ha realitzat amb el fi de dissenyar una estructura de seguretat contra xocs frontals i bolcades per un Peugeot 205 GTX 1.6 del 1991. S'ha buscat que el sistema pugui ser apte per a participar en competicions de la Federació Internacional d'Automòbil (FIA), en la modalitat de ral·lis. És per això, que s'han seguit en tot moment els criteris marcats per la federació i concretament, els especificats en la normativa de la competició. Per tal de fer l'elecció del disseny més òptim, s'ha realitzat la simulació d'assajos de càrregues estàtiques a través de càlculs numèrics amb el software d'anàlisi de càrregues estructurals Robot Structural Analysis Professional 2024, de la firma Autodesk ®. Per a la realització de l'anàlisi, primerament s'ha realitzat un estudi de la normativa a aplicar. Seguidament, i coneixent quins eren els elements que formaven part de l'estructura i com s'havien d'instal·lar en el vehicle, s'ha dut a terme el desmuntatge de l'habitacle del vehicle i la presa de mesures per tal de dimensionar l'estructura. Un cop dimensionada l'estructura i dibuixat el croquis corresponent, s'ha traslladat al software Robot Structural Analysis Professional 2024, de la firma Autodesk ®, i s'ha procedit a l'anàlisi estructural d'aquesta. L'anàlisi ha permès la tria de l'estructura bàsica (tres possibles dissenys) i dels elements de reforç més adients per aquesta. Paral·lelament a l'elaboració dels primers tres dissenys al software d'anàlisi, s'ha fet una recerca de possibles materials i les seves propietats per a l'estructura i s'ha escollit el més adequat. A més, s'han determinat les diferents seccions de les barres de l'estructura. Després de completar els tres dissenys diferents, s'han comparat els tres resultats obtinguts per decidir quina era l'estructura bàsica més adequada. Un cop escollida, s'han incorporat els elements de reforç corresponents i s'han tornat a analitzar i a examinar els resultats d'aquells elements de reforç que tenen més d'una opció de disseny. Aquesta comparativa s'ha fet contraposant els desplaçaments i les tensions assolides en les diferents simulacions d'assajos de càrregues estàtiques. Aquest procés s'ha repetit fins a obtenir l'estructura final idònia segons els càlculs numèrics duts a terme al llarg d'aquest treball. D'aquesta manera, es pot afirmar que l'estructura presentada en aquesta memòria és la que ofereix un millor rendiment tenint en compte les variabilitats de disseny que permet la normativa.

The present Final Degree Project, titled ‘Design of an Anti-Rollover System Following the Regulations of the International Automobile Federation (FIA),' has been carried out with the aim of designing a safety structure to prevent frontal collisions and rollovers for a 1991 Peugeot 205 GTX 1.6. The goal was to create a system suitable for participation in rally competitions sanctioned by the FIA. To achieve this, the project adhered to the federation's criteria, specifically those outlined in the competition regulations. To determine the optimal design, static load tests were simulated using numerical calculations with Autodesk® Robot Structural Analysis Professional 2024 software. The analysis process began with a study of the applicable regulations. Next, considering the vehicle's structural elements and their installation, the vehicle's interior was disassembled, and measurements were taken for dimensioning the structure. Once the structure was sized and the corresponding sketch drawn, it was transferred to Autodesk® Robot Structural Analysis Professional 2024 software for structural analysis. This analysis informed the selection of the basic structure (from three possible designs) and the most suitable reinforcement elements. Simultaneously, research was conducted to identify suitable materials and their properties for the structure, leading to the optimal material choice. Additionally, the different cross-sections of the structural bars were determined. After completing the three different designs in the analysis software, the results were compared to decide on the most suitable basic structure. Once chosen, the relevant reinforcement elements were incorporated, and further analysis examined cases where multiple design options existed. This comparison considered displacements and stresses obtained from various static load simulation tests. This iterative process continued until arriving at the ideal final structure based on the numerical calculations performed throughout this work. Consequently, it can be affirmed that the structure presented in this report offers the best performance, considering the design variations allowed by the regulations.

Estudi de la implementació de polímers d'origen reciclat en un para-xocs

Treball Final de Grau

García Gómez, Joel

Tutor/a - Director/a: Batlle Merino, David; Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

Simulació numérica del procés de soldadura per resistència per punts

Treball Final de Grau

Isus Badia, Sergi

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

En aquest treball de fi de Grau s'ha estudiat la soldadura per residència per punts des del punt de vista de la simulació numèrica a partir de dos programes comercials de càlcul FEM; ANSYS® i ABAQUS®. Aquest procés d'unió comporta una gran complexitat a causa de la simultaneïtat de tres fenòmens físics; elèctrics, tèrmics i mecànics. La investigació que s'ha dut a terme en aquest projecte ha evidenciat la dificultat de trobar dades de propietats dels materials fins a la temperatura de fusió per al material a soldar, el DP600 (un acer àmpliament utilitzat en l'automoció). Inicialment, s'ha generat un càlcul amb el programa ANSYS® versió estudiantil, però les limitacions del programa solament permeten simular un càlcul d'estat estable termo-elèctric, impedint una simulació completa. Posteriorment, s'opta per utilitzar ABAQUS® com a programa de simulació, el qual ens ha permès crear un model termo-elèctric bidimensional per ajustar, de manera computacional més eficientment els paràmetres del procés i les conductàncies elèctriques i tèrmiques dels contactes entre els elèctrodes i les xapes, fonamentals per la seva importantíssima influència en la distribució de temperatures final. Un cop s'ha aconseguit obtenir totes les dades necessàries, s'ha pogut generar un model tridimensional termo-elèctric-mecànic que reflecteix; la distribució de temperatures i les tensions residuals generades per un procés de soldadura per resistència per punts. Aconseguir aquests resultats mitjançant la simulació numèrica és vital, ja que conèixer-los experimentalment és extremadament costos o poc fiable depenent dels assajos. En el llarg de tot el treball s'exposen les diferents complicacions que han sorgit per poder arribar a aconseguir aquest últim model, també s'exposen comparacions entre els diferents models i softwares que s'han usat al llarg de tot el treball.

This thesis employs numerical simulation using two commercial finite element (FEM) calculation programs, ANSYS® and ABAQUS®, to investigate resistance spot welding. This joining process presents a significant challenge due to the simultaneous occurrence of three physical phenomena: electrical, thermal, and mechanical. The research conducted in this project has highlighted the difficulty in obtaining material property data up to the melting temperature point for the material to be welded, DP600 (a steel widely used in the automotive industry). Initially, calculations were generated using the ANSYS® student version program, but the program's limitations only allowed a steady-state thermo-electric calculation, preventing a complete simulation. Subsequently, ABAQUS® was selected as the simulation program, which permitted the creation of a two-dimensional thermo-electric model to facilitate more efficient computational adjustments to the process parameters and the electrical and thermal conductances of the contacts between the electrodes and the sheets. These contacts are of crucial importance due to their significant influence on the final temperature distribution. Once all the necessary data had been obtained, a three-dimensional thermo-electric-mechanical model was generated, reflecting the temperature distribution and residual stresses generated by a resistance spot welding process. It is vital to achieve these results through numerical simulation, as experimentally determining them is extremely costly or unreliable, depending on the tests. Throughout the thesis, the various complications encountered in achieving this final model are presented, as well as comparisons between the different models and software used throughout the project.

Disseny de la camperització d'una furgoneta de petites dimensions sense necessitat d'homologacions

Treball Final de Grau

Sunyer Capdevila, Pere

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

En aquest treball, l'autor ha pres la decisió de realitzar la seva pròpia camperització d'una furgoneta Citroën Berlingo de categoria M1, amb l'objectiu d'optimitzar al màxim l'espai que ofereix el propi vehicle fent-lo habitable i funcional per a viatjar sense perdre de vista el baix cost econòmic. El projecte s'ha desenvolupat pas a pas, començant per un estudi de mercat per identificar les millors solucions disponibles i les necessitats específiques del vehicle. El procés de camperització ha inclòs el disseny detallat de cada component, optimitzant l'espai disponible dins de la furgoneta. Els elements dissenyats inclouen un sistema de cuina amb fogonet, pica, i espai per a una nevera, així com solucions per dormir, emmagatzematge d'equipatge, i un sistema elèctric amb sortides USB i 220V. També s'ha considerat l'aïllament tèrmic i l'optimització per a climes freds o plujosos. S'ha construït un prototip del disseny, mecanitzant els taulells de fusta amb una fresadora de control numèric i muntant els mobles a mà. S'han detallat les hores de treball dedicades al disseny, muntatge i fresat, amb un pressupost total del projecte de 3.344,20€, que inclou materials, components i mà d'obra. El treball també ha analitzat la competitivitat del projecte en comparació amb altres opcions de camperització disponibles al mercat, destacant que, tot i el seu baix cost, el disseny ofereix una solució completa i funcional per viatjar en furgoneta, superant altres models més senzills i econòmics que no cobreixen totes les necessitats d'una camperització completa.

En este trabajo, el autor ha tomado la decisión de realizar su propia camperización de una furgoneta Citroën Berlingo de categoría M1, con el objetivo de optimizar al máximo el espacio que ofrece el propio vehículo, haciéndolo habitable y funcional para viajar sin perder de vista el bajo costo económico. El proyecto se ha desarrollado paso a paso, comenzando por un estudio de mercado para identificar las mejores soluciones disponibles y las necesidades específicas del vehículo. El proceso de camperización ha incluido el diseño detallado de cada componente, optimizando el espacio disponible dentro de la furgoneta. Los elementos diseñados incluyen un sistema de cocina con hornillo, fregadero y espacio para una nevera, así como soluciones para dormir, almacenamiento de equipaje y un sistema eléctrico con salidas USB y 220V. También se ha considerado el aislamiento térmico y la optimización para climas fríos o lluviosos. Se ha construido un prototipo del diseño, mecanizando los tableros de madera con una fresadora de control numérico y montando los muebles a mano. Se han detallado las horas de trabajo dedicadas al diseño, montaje y fresado, con un presupuesto total del proyecto de 3.344,20€, que incluye materiales, componentes y mano de obra. El trabajo también ha analizado la competitividad del proyecto en comparación con otras opciones de camperización disponibles en el mercado, destacando que, a pesar de su bajo costo, el diseño ofrece una solución completa y funcional para viajar en furgoneta, superando otros modelos más sencillos y económicos que no cubren todas las necesidades de una camperización completa.

In this project, the author has decided to convert a Citroën Berlingo M1 van into a camper, aiming to optimize the vehicle's available space to make it both livable and functional for travel, all while maintaining a low economic cost. The project was developed step by step, beginning with a market study to identify the best available solutions and the specific needs of the vehicle. The camper conversion process included the detailed design of each component, optimizing the available space inside the van. The designed elements include a kitchen system with a stove, sink, and space for a refrigerator, as well as solutions for sleeping, luggage storage, and an electrical system with USB and 220V outlets. Thermal insulation and optimization for cold or rainy climates were also considered. A prototype of the design was built, machining the wooden panels with a CNC router and assembling the furniture by hand. The work hours dedicated to design, assembly, and machining were detailed, with a total project budget of 3.344,20€, which includes materials, components, and labor. The work also analyzed the competitiveness of the project compared to other camper conversion options available on the market, highlighting that despite its low cost, the design offers a complete and functional solution for van travel, surpassing other simpler and more economical models that do not meet all the needs of a full camper conversion.

Sistema de suspensió d'un vehicle Formula Student: Nou disseny

Treball Final de Grau

Compte Hierro, Joan

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

La finalitat principal per la qual es regeix aquest treball de fi de Grau és la millora en termes de comportament dinàmic del vehicle DYN 05 de l'equip de Formula Student Dynamics UPC Manresa, emprant un nou tipus de sistema de suspensió anomenat Decoupled Suspension System. Aquest document comença amb un una introducció als termes clau relacionats amb la dinàmica vehicular. Es proporcionen definicions i explicacions de conceptes essencials per facilitar la comprensió de les seccions posteriors. Això permet als lectors adquirir una base sòlida en la terminologia i els principis que fonamenten els temes tractats al llarg de l'informe. Durant la fase de creació de la geometria, s'han analitzat i determinat els punts funcionals òptims per assegurar un comportament correcte del sistema de suspensió. Aquesta fase ha permès identificar les limitacions estructurals per garantir així una operació segura i eficient. En tema de càlculs, els valors obtinguts són raonables per a un monoplaça d'aquestes característiques a excepció del valor de la rigidesa de la molla corresponent al moviment Heave. Tot i que no és un valor exageradament gran, és major que la mitja comparada amb altres vehicles similars dels quals l'alumne ha tingut accés. Al ser un valor proporcionat per l'equip, s'ha decidit continuar amb aquest valor. Paral·lelament, s'han seleccionat els components comercials adequats per a l'assemblatge final. En el cas dels materials utilitzats en els balancins, la seva elecció és crítica per al rendiment global del sistema. La relació entre el baix pes i la capacitat de suportar càrregues és fonamental per maximitzar el rendiment d'aquests components, ja que influeixen directament en l'eficàcia del sistema de suspensió. Pel que fa als elements de fixació que formen part del model 3D, la conformitat amb els requisits geomètrics s'ha considerat suficient, atesa la seva estandardització. Això simplifica el procés de selecció d'aquests elements. De gran importància serveixen les optimitzacions topològiques per a millorar les característiques físiques dels balancins i dona forma al CAD final. Fins a més d'un 80% de material s'ha pogut extreure en algunes peces. A més els resultats obtinguts amb les simulacions de les peces finals mostren uns valors molt raonables, per tant, es determina que els resultats obtinguts en tots els processos de simulació són més que satisfactoris.

The main purpose guiding this undergraduate thesis is to improve the dynamic behavior of the DYN 05 vehicle from the Formula Student Dynamics UPC Manresa team, using a new type of suspension system called the Decoupled Suspension System. This document begins with an introduction to key terms related to vehicle dynamics. Definitions and explanations of essential concepts are provided to facilitate understanding of the subsequent sections. This allows readers to acquire a solid foundation in the terminology and principles that underlie the topics covered throughout the report. During the geometry creation phase, optimal functional points have been analyzed and determined to ensure proper behavior of the suspension system. This phase has allowed for the identification of structural limitations and the establishment of stiffness goals for each vehicle movement, thereby ensuring safe and efficient operation. Regarding calculations, the values obtained are reasonable for a single-seater of these characteristics, except for the stiffness value of the spring corresponding to the Heave movement. Although not excessively high, it is higher than the average compared to other similar vehicles the student has had access to. Since this value was provided by the team, it was decided to continue with it. Simultaneously, suitable commercial components have been selected for the final assembly. In the case of the materials used in the rockers, their choice is critical for the overall performance of the system. The relationship between low weight and loadbearing capacity is crucial to maximizing the performance of these components, as they directly impact the effectiveness of the suspension system. Regarding the fastening elements that are part of the 3D model, compliance with geometric requirements has been deemed sufficient due to their standardization. This simplifies the selection process for these elements. Topological optimizations are of great importance to enhance the physical characteristics of the rockers and shape the final CAD. Up to more than 80% of material has been removed in some parts. Additionally, the results obtained from simulations of the final parts show very reasonable values, thus it is determined that the results obtained in all simulation processes are more than satisfactory.

Estudi del procés d'estampació en fred del braç de suspensió d'un vehicle

Treball Final de Grau

Hierro Álvarez, Carlos

Tutor/a - Director/a: Riera Colom, María Dolores

Data de publicació: 2024

Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)

Veure detall Accés al text complet

Aquest treball està dividit principalment per 3 parts, en la primera part es presenten els possibles processos de fabricació que es poden emprar per la producció d'un braç de suspensió d'un vehicle, aquesta explicació és essencial per entendre les característiques de cada procés, també és mencionen els diferents criteris de fallida que s'acostumen a utilitzar en l'estudi de processos d'estampació de xapa posant sobretot el focus en els diagrames FLD, Forming Limit Diagram, què és el criteri de fallida aplicat en aquest treball. Seguidament, en el segon apartat es realitza una simulació del procés d'estampació a traves del software LS-Dyna®. Durant aquest apartat es parteix d'una geometria i es realitza el procés del muntatge de la simulació on s'explica quin ha sigut el procediment seguit per realitzar la simulació i s'esmenten els problemes sorgits durant les diverses proves realitzades, seguidament es mostren els resultats d'aquesta primera simulació on es poden observar que existeixen un parell de zones on es probable que la peça pugui entrar en fallida i no obtindre la geometria desitjada i és per això que es realitza el següent apartat. Finalment, en aquest últim apartat es realitza una optimització al format de la preforma del que es parteix per realitzar el procés d'estampació, els resultas de la geometria han millorat amb aquesta optimització, ja que apart de reduir en un alt percentatge la superficie de la preforma s'han millorat els llocs on hi havien possibilitats de la que peça entres en fallida eliminant aquesta possibilitat.

Este trabajo está dividido principalmente en 3 partes, en la primera parte se presentan los posibles procesos de fabricación que se pueden utilizar para la producción de un brazo de suspensión de un vehículo, esta explicación es esencial para entender las características de cada proceso, también se mencionan los diferentes criterios de fallida que se acostuman a utilitzar en el estudio de los procesos de estampación de chapa poniendo el foco sobretodo en los diagramas FLD, Forming Limit Diagram, que es el criterio de fallida aplicado en este trabajo. Seguidamente, en el segundo apartado se realiza una simulación del proceso de estampación a través del software LS-Dyna®. Durante este apartado se parte de una geometría y se realiza el proceso de montaje de la simulación i se mencionan los problemas que han aparecido durante las diversas pruebas realizadas, posteriormente se presentan los resultados se esta primera simulación donde se pueden observar que existen un par de zonas donde es probable que la pieza pueda entrar en fallo y no obtener la geometría deseada, y es por esto que se realiza el siguiente apartado. Finalmente, en este último apartado se realiza una optimización del formato de la preforma del que se parte para realizar el proceso de estampación, los resultados de la geometría han mejorado con esta optimización, ya que a parte de reducir en un alto porcentaje la superficie de la preforma se han mejorado los lugares donde había posibilidad de que la pieza entrara en fallo eliminando esta posibilidad.

This project is divided into three parts. In the first part it is explained which are the possible manufacturing processes that can be used for the production of a control arm of a vehicle, this explanation is essential to understand the characteristics of each process, it is also explained the different failure criteria that are commonly used in the study of stamping processes of sheet metal, with a particular focus on FLD diagrams, which is the failure criteria used in this project. Next, in the second section, a simulation of the stamping process is performed using LS-Dyna ® software. This simulation starts with a geometry and it explains the process of the procedure followed to perform the simulation and mentions the issues during the various tests done. Then, are shown the results of the first simulation where there are some areas where the sheet is likely to fail, not achieve the desired geometry, which leads to the next section. Finally, in this section, an optimization of the preform format used in the stamping process is performed. The geometry results have improved with this optimization. In addition to significantly reducing the surface area of the preform, where the part was likely to fail have been improved