Optimización por medio de análisis numérico de un casco para deporte de contacto

Abstract

La protección de la cabeza frente a lesiones, en caso de impacto, ha motivado un desarrollo tecnológico por parte del ser humano que puede remontarse hasta la prehistoria. Los distintos diseños de cascos de protección que se han utilizado a lo largo de la historia, surgen de la necesidad en cada periodo y para una aplicación específica. Los humanos comenzaron a proteger su cabeza mediante cascos mucho antes de que los mecanismos de las lesiones fueran estudiados. El presente trabajo de tesis se inicia con una descripción cronológica de los cascos usados como protección para la guerra hasta nuestros días, así como una breve descripción del origen del futbol americano y los inicios del los cascos usados como protección. Se muestra las bases teóricas como son el impulso y la cantidad de movimiento, éste trabajo se desea observar las cargas de impacto, o también llamadas cargas súbitas, de choque o impulsivas, desde el punto de vista de los impactos físicos, como el proceso involucrado en una colisión de uno o más objetos, para continuar con una descripción del comportamiento de los materiales frente a una carga súbita, para ellos se propone analizar la estructura externa de un casco como un cascaron. Se realiza el modelado de un casco de uso comercial, mediante un programa CAD, exponiendo la metodología usada, se establecen las bases para un análisis numérico para ser sometido a una carga súbita, con el fin de obtener información del comportamiento de la estructura. Continuando con el modelado de otro casco con una estructura segmentada, para ser sometido en igualdad de condiciones de análisis, con el fin de poder realizar un estudio comparativo de ambos objetos Por último se realiza un comparativo de ambos estudios para realizar una evaluación de las ventajas y desventajas de ambos modelos.