ANÁLISIS EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE UNIONES ATORNILLADAS

Abstract

En este Trabajo Fin de Máster se analiza una unión atornillada mediante estudios experimentales, teóricos y de elementos finitos. Se examina el campo de presiones durante el apriete, el coeficiente de rozamiento y la relación entre par y precarga. Se emplea un sistema innovador de bloques transparentes y Correlación Digital de Imágenes para medir desplazamientos y obtener deformaciones en el plano de apriete. Con una llave instrumentalizada y una célula de carga, se registran fuerza, par y giro para realizar simulaciones numéricas que muestran alta concordancia con los datos experimentales. Los resultados, contrastados con la bibliografía, validan la metodología propuesta y su eficacia para futuras investigaciones. La técnica experimental, aunque menos costosa que los elementos finitos, logra resultados comparables y fiables, estableciendo una base sólida para investigaciones futuras.

In this Master Thesis a bolted joint is analyzed by means of experimental, theoretical and finite element studies. The pressure field during tightening, the friction coefficient and the relationship between torque and preload are examined. An innovative system of transparent blocks and Digital Image Correlation is used to measure displacements and obtain deformations in the tightening plane. With an instrumented wrench and a load cell, force, torque and rotation are recorded to perform numerical simulations that show high agreement with the experimental data. The results, contrasted with the literature, validate the proposed methodology and its effectiveness for future research. The experimental technique, although less expensive than finite elements, achieves comparable and reliable results, establishing a solid basis for future research.