Diseño y construcción de una estructura portátil para la docencia de resistencia de materiales
Este Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño, la construcción y la validación de un columpio portátil que permite medir de forma práctica su propia deflexión bajo carga, convirtiéndolo en un recurso didáctico para los estudiantes de Resistencia de Materiales. La metodología integra modelado CAD...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/444343 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/444343 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Strength of materials Wood -- Mechanical properties Computer simulation Resistència de materials Fusta -- Propietats mecàniques Simulació per ordinador Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica |
| Resumo: | Este Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño, la construcción y la validación de un columpio portátil que permite medir de forma práctica su propia deflexión bajo carga, convirtiéndolo en un recurso didáctico para los estudiantes de Resistencia de Materiales. La metodología integra modelado CAD en SolidWorks, simulaciones de elementos finitos en ANSYS Mechanical y Diamonds, y ensayos experimentales en máquina Instron para caracterizar el módulo de elasticidad de la madera. Con esos datos, se dimensionó un prototipo construido con listones macizos de pino y chapas metálicas, al que se añadió un cable de refuerzo inferior para mejorar la rigidez lateral. La fabricación tuvo lugar en el taller de la ETSEIB, e incluyó cortes angulados con sierra de mesa, mecanizado de chapas y montaje con instrumentación básica (nivel láser, calibre digital y telémetro láser). Durante la fase de validación, las predicciones numéricas se confrontaron con las mediciones reales, obteniéndose una concordancia estrecha y un coeficiente de seguridad adecuado. Los resultados muestran que el modelo reproduce fielmente la respuesta estructural y satisface los requisitos de servicio. En definitiva, el columpio constituye una herramienta de enseñanza de bajo coste y escaso impacto ambiental, y abre la puerta a desarrollos futuros como la integración de sensores de deformación o el análisis dinámico de la estructura. |
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