Diseño de un sistema bio-inspirado de subsolador para labranza usando el método de elemento finito

Abstract

En el presente reporte se da cuenta de las actividades realizadas durante el periodo comprendido de septiembre 2018 a diciembre de 2019. Se presenta el diseño de un subsolador biónico para labores de labranza empleando el método de elemento finito. El diseño está inspirado en la morfología de la garra de un armadillo de 9 bandas y tiene como objetivo reducir la fuerza de fricción y adherencia entre el suelo y la herramienta de labranza. La fase inicial del diseño consistió en la obtención del perfil de la garra a través de técnicas CAD. Posteriormente se desarrolló un modelo discreto del subsolador inspirado en la morfología de la garra utilizando el software de elementos finitos Abaqus. La interacción entre el suelo y la herramienta de labranza se obtuvo a partir del modelo de Drucker Prager. La efectividad del diseño biónico se corroboró a través de la comparación de los resultados obtenidos para un subsolador convencional. Como conclusión el diseño biónico presentó una reducción del 36.6 % y 58% de las fuerzas de arrastre y vertical, respectivamente. Respecto al impacto que se produjo en el programa de ingeniería, se tuvo la participación de estudiantes en la escritura de un artículo de investigación para el XXV congreso Internacional de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica. Como productos del proyecto se presenta: un diseño conceptual y una memoria en extenso con arbitraje riguroso que incluye ISSN. Finalmente se especifica que el presente reporte esta basado en el artículo de la SOMIM.