Metodología de diseño

•En la fase uno del proyecto, la realización del diseño se hará en un comienzo de manera intuitiva, por medio de las propuesta entregadas por los integrantes del grupo. Las propuestas más prometedoras, factibles tanto desde el punto de vista de construcción como del cumplimiento de las limitantes impuestas por el proyecto, será sometidas a ensayos de prueba y error. A los prototipos a escala escogidos, se les realizará análisis dinámico de fluidos.

•Este análisis empleará tanto las herramientas entregadas por el curso como herramientas informáticas que se intentarán aplicar a los prototipos diseñados.

•Una vez determinado el diseño final que será utilizado, este será llevado a escala real, con lo cual se obtendrá finalmente el dispositivo que será instalado en la bicicleta.

•En la actualidad se ha podido prescindir en parte de los metales, utilizando en cambio materiales más fuertes que estos y más livianos, como lo es la fibra de carbono. Esta se adapta a los moldes posibilitando que el marco este compuesto por curvas “suaves”.

•Esto disminuye la turbulencia generada por el aire y achicar la estela. Lo cual es altamente complicado de lograr al trabajar con metales.

•También se han desarrollado nuevas llantas mas delgadas para disminuir su roce con el aire.

Programas de Pruebas

•Desde el aspecto aerodinámico, los marcos son diseñados con la ayuda de programas computacionales, como CosmosFloWorks.

•Estos programas utilizan el método de análisis por elementos finitos (AEF). Este método numérico se basa en dividir la geometría del marco que se quiere analizar, en pequeños elementos en los cuales se resuelven las ecuaciones diferenciales correspondientes al campo de velocidades en forma discreta, teniendo en cuenta las propiedades físicas del material empleado, los elementos del entorno de vecindad, las condiciones de contorno y las fuentes generadoras de campo. Estas ecuaciones de resuelven iterativamente hasta que convergen a una solución.

•La parte final del proceso de construcción de una bicicleta consiste en poner a prueba la bicicleta ya construida y al ciclista en el “túnel de viento”, el que consiste en un sistema cerrado en el cual por medio de ventiladores se impulsa aire hacia el sistema ciclista-bicicleta.

•Al aire que pasa alrededor del ciclista y la bicicleta se le agrega humo, con la finalidad de que se pueda observar el comportamiento de este al verse afectado por estos.

•Junto con realizar este tipo de ensayos, también se somete a la bicicleta a condiciones reales de uso, esta experiencia se realiza instalando sensores en partes clave del marco con la finalidad de registrar los valores de las tensiones que registra el marco. En base a estos datos se reinicia el proceso de construcción asiendo los ajustes necesarios.

Actualmente

•Las empresas que desarrollan estas bicicletas dedican enormes cantidades de dinero y tiempo en el túnel de viento.

•Esta etapa se puede considerar exclusivamente de aprendizaje, ya que entrega información sobre factores que se pueden alterar al modelo inicial, con la finalidad de mejorar su comportamiento.

•Esto demuestra que el diseño de las bicicletas es en parte intuitivo y requiere aún de ensayo y error. Esto se debe a que los softwares antes mencionados se basan en modelos que realizan simplificaciones de la realidad, por lo cual no entregan un 100% de certeza sobre los resultados.