David Rincón-Dávila

Los perfiles rectangulares de pared delgada son ampliamente utilizados en la fabricación de estructuras de vehículos como elementos de absorción de energía, debido al buen compromiso entre peso y propiedades mecánicas. Durante décadas, los investigadores han estudiado el desempeño de este tipo de perfiles en escenarios de colisión, tales como el vuelco en estructuras de autobuses y autocares. En estos casos, el modo de colapso del perfil es la flexión con grandes deformaciones plásticas en zonas localizadas, denominadas rótulas plásticas. La formación de la rótula plástica fue estudiada por primera vez por Kecman en la década de los 70, mediante el ensayo de tubos a flexión variando las dimensiones de la sección, en un rango correspondiente al utilizado en las superestructuras de autobuses. De este estudio, Kecman propuso un modelo matemático basado en la geometría de la rótula plástica, y que permite obtener la curva característica de deformación del perfil a flexión con bastante efectividad. En la actualidad, este modelo sigue siendo el referente para la obtención de la curva Momento-Ángulo. Durante ensayos de perfiles a flexión realizados por los autores, se observó que el espesor del perfil tiene un impacto directo en la geometría de la rótula plástica, y, por tanto, en la curva característica Momento-Ángulo, provocando una desviación entre la curva obtenida por ensayo y la obtenida mediante el modelo de Kecman: los perfiles de pequeño espesor tienen un mecanismo de deformación que coincide con el modelo de Kecman, mientras que tubos con espesores superiores producen mecanismos de deformación con una forma menos pronunciada que la predicha por el modelo de Kecman. De hecho, variaciones del espesor de 2 mm a 4 mm conlleva a dos geometrías de la rótula plástica completamente diferentes. Sin embargo, el espesor es un parámetro que no está incluido en el cálculo de la geometría en dicho modelo. Basado en la evidencia en ensayos y posteriores simulaciones mediante software de elementos finitos, existe la necesidad de un estudio en profundidad de esta problemática y de conocer el error cometido con los modelos teóricos actuales. Este trabajo lleva a cabo un estudio minucioso del efecto de todos los parámetros dimensionales de la sección en la geometría de la rótula plástica y en la curva Momento-Ángulo, utilizando para ello ensayos físicos y modelos de elementos finitos. El objetivo final es proponer un modelo matemático que mejore la precisión de las curvas Momento-Ángulo en perfiles de gran espesor, así como predecir el tipo de rótula plástica que se va a producir en un perfil basado únicamente en las dimensiones de la sección: alto, ancho y espesor, combinados en un único parámetro adimensional, denominado por los autores como índice Q.

Los ascensores inclinados son un tipo de ascensor que se mueven siguiendo la inclinación del terreno. El uso de este tipo de ascensores es muy diverso, puede ser utilizado en centros comerciales, metros, estaciones y aeropuertos, así como en zonas residenciales o en lugares o zonas turísticas con cierto desnivel. Esta opción se ha convertido en una excelente alternativa a las escaleras mecánicas tradicionales al poder ser utilizado para el transporte de persona con discapacidad o personas con movilidad reducida. También presentan una ventaja competitiva frente a las escaleras mecánicas al poder adaptarse a trayectos largos con mayor facilidad. Este tipo de ascensores cuenta con una cabina, habitualmente acristalada, que permite que los pasajeros estén siempre en posición vertical, aunque la trayectoria del terrero sea inclinada En el caso de los ascensores con trayectoria inclinada, la norma de referencia UNE EN 81:22-2022 establece dos límites de aceleración en caso de actuación del sistema de parada de emergencia: un límite de aceleración horizontal máximo, establecido para evitar que los pasajeros colisionen con las paredes del carro; y un límite de aceleración vertical mínimo que garantiza que el paracaídas tiene una capacidad de frenado suficiente para decelerar el carro en condiciones seguras para los ocupantes en caso de plena carga. En este artículo se presenta el análisis realizado para determinar la viabilidad de uso de un paracaídas de acción progresiva, que forma parte del sistema de seguridad pasiva junto con el limitador de velocidad en los ascensores verticales, como sistema de frenado en caso de emergencia para los ascensores con trayectoria inclinada. Este tipo de paracaídas se homologa según los requisitos definidos en la norma UNE-EN 81-50:2020, en la que se establecen únicamente requisitos de aceleración vertical, ya se únicamente se impone una deceleración mínima de aproximadamente 0,6g. Para la caracterización del comportamiento de paracaídas progresivos en ascensores inclinados y poder verificar que se puede atenuar la componente horizontal de la deceleración en caso de parada de emergencia, se ha se ha generado un plan de ensayos considerando las variables más influyentes para diseñar un ascensor inclinado, como son el tipo de paracaídas, la instalación o no de un elemento amortiguador adicional al paracaidas, el ángulo de inclinación de la plataforma y el peso de la cabina más los pasajeros. El plan de ensayos desarrollado ha permitido, además de la validación de un modelo de simulación dinámica, la realización un análisis estadístico y de tipo Wavelet para determinar la variabilidad y formas de onda de la respuesta del sistema antes diferente grados de inclinación del ascensor y diferentes cargas, así como teniendo en cuenta la utilizado de un tope elástico para mejorar los niveles de deceleración horizontal y vertical alcanzados en este tipo de ascensores.