Resumen de Enfoque experimental para la toma de decisiones en el proceso de diseño de estructuras: caso de estudio

Maialen Areitioaurtena Oiartzun, Mireia Olave Irizar, Iban Retolaza, Jon Aurrekoetxea Narbarte, Izaro Zulaika, Mario Javier Cabello Ulloa, Aitor Cenitagoya

• español

  En este trabajo se utiliza una estrategia de diseño de Building Block Approach para desarrollar una base de ascensores de varios materiales, comenzando con pruebas a nivel de cupón y alcanzando el nivel de componente. Los adhesivos y los compuestos de fibra de vidrio se caracterizan y se construye un elemento enlazado de varios materiales con el fin de llevar a cabo el proceso de diseño hacia la mejor opción posible. Una vez diseñada la estructura, la base del elevador se somete a cargas a diferentes niveles para evaluar su integridad estructural. El proceso de diseño por validación propuesto permite alcanzar una estructura óptima, donde sus componentes son validados durante el proceso y no sólo una vez finalizado el diseño preliminar. Esta metodología permite un correcto proceso de toma de decisiones y mejora el resultado obtenido, además de optimizar el tiempo y el coste para alcanzar un componente que cumpla con los requisitos, reduciendo el número de intentos de diseño para alcanzar el producto final.

  La correlación entre las simulaciones y los resultados experimentales muestra que los criterios propuestos pueden ser utilizados para predeterminar consistentemente la carga de daño y su ubicación, especialmente cuando se diseñan productos de menor requerimiento o de menor confiabilidad. El método propuesto también permite la discriminación del tipo de fallo y proporciona información sobre el comportamiento estructural, que puede ser interesante para otros pasos en el proceso de diseño. Como resultado de la aplicación de la metodología en el caso de estudio, se obtiene una reducción de peso del 50 % en una estructura de base de ascensor, donde el diseño se valida completamente mediante ensayos a nivel de componente, asegurando una capacidad de carga adecuada.

• English

  A Building Block Approach design strategy is used in this work to develop a multi-material elevator base, starting from coupon-level tests and reaching the component level. Adhesives and glass-fiber composites are characterized and a multi-material bonded element is constructed in order to conduct the design process towards the best possible option. Once the structure is designed, the elevator base is subjected to loadings at different levels in order to evaluate its structural integrity. The proposed design-by-validation process allows to reach an optimum structure, where its components are validated during the process and not only after the preliminary design is completed. This methodology allows a proper decisionmaking process and enhances the obtained result as well as optimizing time and cost to reach a component that fulfils the requirements, reducing the number of design attempts to reach final products.

  Correlation between simulations and experimental results show that the proposed criteria can be used to consistently predetermine the damage load and its location, especially when products of lower requirement or fewer reliability concerns are designed. The proposed method also allows failure type discrimination and gives structural behavior information, which might be interesting for further steps in the design process. As a result of the methodology application in the study case, a 50 % weight reduction is obtained in an elevator base structure, where the design is completely validated by component level tests, ensuring a proper load-bearing capacity.