Diseño detallado del marco de una bicicleta eléctrica plegable mediante el uso de herramientas CAD Y CAE, que pueda ser fabricado a futuro, para ser propuesto como una alternativa de movilidad sostenible en la Unidades Tecnológicas de Santander

Abstract

Este proyecto se centró en el desarrollo de un diseño detallado para el marco de una bicicleta eléctrica plegable, con el objetivo de promover la movilidad sostenible en las Unidades Tecnológicas de Santander (UTS). A través de una metodología con un enfoque bibliométrico, exploratorio, cuantitativo e iterativo, para lograr el modelo de un cuadro que cumpla con los requisitos de resistencia, durabilidad y comodidad. Se inicia con una revisión bibliográfica, la cual ofrece una perspectiva crítica en la investigación de la movilidad sostenible, materiales sostenibles y diseño del marco de bicicletas. Las palabras clave más utilizadas en la búsqueda fueron: Sustentabilidad, Movilidad, Desarrollo sostenible, Impacto medioambiental, Bicicletas y Método de elementos finitos.

Posteriormente, se utilizó el software SolidWorks para modelar la geometría del marco y simular su comportamiento bajo diferentes condiciones de carga. Por otra parte, mediante el análisis estático y análisis de modo de vibración se evaluó la resistencia, rigidez, y durabilidad del diseño, garantizando la seguridad y confort del usuario. Se seleccionó el acero Cromoly AISI 4130 debido a su alta resistencia y bajo peso, ideal para aplicaciones que requieran una combinación de rigidez y ductilidad. Además, este material es reciclable, lo que contribuye a reducir el impacto ambiental. Además, el diseño del marco combina perfiles de tubos rectangulares y redondos, optimizando la distribución de las cargas y mejorando la rigidez estructural.

Los resultados de las simulaciones realizadas indican que el diseño preliminar 2 cumple con los requisitos establecido, presentando un comportamiento estructural adecuado bajo las condiciones de cargas previstas. Adicionalmente se realizó un análisis dinámico para asegurar que el marco no presentara interferencias con otros componentes. Como trabajo futuro se propone la construcción de un prototipo físico para validar experimentalmente los resultados obtenidos y realizar pruebas en condiciones reales.