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Cálculo de propiedades físicas en Catia V5: una aplicación práctica sobre Momentos de Inercia.

por | May 30, 2025 | Diseño Industrial 3D

Descripción Momentos de Inercia.
El tema que vamos abordar en el presente blog tiene interés para el diseñador mecánico para
evaluar algunas características que afectan al comportamiento dinámico de una motocicleta,
aunque sería también extrapolable a otro tipo de diseños en los cuales entre en juego
dinámica de movimiento como por ejemplo en el caso de automóviles, bicicletas, satélites,
aviones, etc…
En nuestro caso vamos a imaginar que estamos desarrollando el proyecto de diseño de una
motocicleta en su conjunto; pues entre otras muchas cosas nos puede interesar hacer un
cálculo de sus momentos de inercia y de su masa y cdg, ya que sus valores van a repercutir
en su comportamiento dinámico.
La definición más elemental a nivel físico viene dado por I=MxR^2, aunque luego la expresión
varía ligeramente en función de la geometría.
En el caso de diseños de geometrías complejas como podría ser una moto, sería muy laborioso
el calcularlo manualmente y ahí radica el interés de disponer de un comando que de forma
automática nos devuelva esta interesante propiedad mecánica.
Los momentos de inercia en una moto describen cómo se resiste el vehículo a los cambios en
su estado de rotación respecto a un eje. Son fundamentales para entender su
comportamiento dinámico, especialmente en curvas, maniobras rápidas y estabilidad. Se
suelen considerar tres momentos de inercia principales respecto a los siguientes ejes.
Así mismo la posición de Centro De Gravedad (C.D.G) y masa también son cruciales en el
diseño para perseguir el objetivo que nos hemos propuesto en función del tipo de moto que
queramos comercializar.
Vamos a describir de una forma somera qué representan dichos momentos de Inercia en una
motocicleta:
1. Momento de inercia longitudinal (eje X) – cabeceo
  •  Descripción: Resistencia a la rotación hacia adelante o atrás (como al frenar o acelerar).
  • Ejemplo: Una moto que frena fuerte tenderá a inclinarse hacia adelante. Un mayor momento de inercia en este eje suaviza este cabeceo.
  • Influencia: Afecta la estabilidad en frenada y aceleración. Influye en la transición de peso entre ruedas.
2. Momento de inercia transversal (eje Y) – inclinación lateral
  • Descripción: Resistencia a inclinarse hacia un lado u otro (en curvas).
  • Ejemplo: Durante un giro, la moto se inclina. Cuanto mayor el momento de inercia, más costará iniciar o detener esa inclinación.
  • Influencia: Afecta la agilidad en cambios de dirección. Una moto con bajo momento de inercia transversal es más rápida en zigzags (slalom). Las motos deportivas tienden a minimizar este momento para mejorar la reactividad.
3. Momento de inercia vertical (eje Z) – guiñada
  • Descripción: Resistencia a girar sobre su eje vertical (como un compás que rota).
  • Ejemplo: Cuando la moto gira el manillar a baja velocidad o corrige su rumbo a alta velocidad.
  • Influencia: Determina la estabilidad direccional. A mayor momento de inercia en este eje, más estable a alta velocidad, pero menos maniobrable en ciudad.

 

Cálculo de propiedades físicas en Catia V5.

Así pues en el caso de Catia V5 podemos extraer propiedades físicas relacionadas con
momentos de inercia, masa y cdg mediante “Measure Inertia”, aunque de igual manera
podríamos proceder también de manera similar con otro software como Solidworks o NX entre
otros:

 

Algunos valores de referencia.
Como hemos comentado al principio los valores de momento de inercia, y también de peso y
cdg van a variar dependiendo del tipo de moto. Simplemente para los más entusiastas de este
mundo, nos parece interesante mencionar algunos datos sobre algunos modelos; es
importante señalar que los valores pueden ser orientativos.

Tipo de moto Momentos de inercia Comportamiento esperado
Deportiva Bajos (compacta) Ágil, reacciona rápido, ideal para curvas.
Turismo Altos (larga, pesada) Estable, cómoda en autopista, menos ágil.
Custom Alto en eje Z Buena estabilidad rectilínea, torpe en maniobras.
Trail Moderado Compromiso entre estabilidad y agilidad.

 

Modelo de Moto Tipo de Moto Masa (kg) *CdG (cm desde suelo) *Ix (kg·m²) *Iy (kg·m²) *Iz (kg·m²) Comportamiento Esperado
Honda CBR600RR Deportiva 194 55 15,2 43,5 35,8 Ágil en curvas, buena estabilidad a alta velocidad, requiere más esfuerzo en ciudad.
Yamaha MT-07 Naked 184 53 14,7 41,2 33,9 Equilibrada, ágil y fácil de manejar, ideal para ciudad y carretera.
KTM Duke 390 Naked ligera 149 51 11,2 32,1 26,5 Muy ágil y reactiva, excelente en curvas lentas y entornos urbanos.
BMW R1250GS Trail/Touring 249 61 22,4 67,9 54,3 Muy estable en recta y terrenos irregulares, menos ágil en cambios bruscos.
Harley-Davidson Iron 883 Custom 256 60 24,1 71,5 58,7 Muy estable en línea recta, pero torpe en curvas rápidas y con maniobrabilidad limitada.
Suzuki            V-Strom 650 Trail 213 58 18,3 52,6 44,1 Buena estabilidad general, algo más pesada en ciudad pero competente en touring mixto.

*Estos datos no son oficiales ya que las marcas no suelen publicarlas. No obstante son valores referenciales consecuencia de distintos estudios publicados por Internet por público independiente.

Muchas gracias por leer hasta aquí. Si estuvieras interesado/a en algunas de nuestras formaciones no dudéis en poneros en contacto con nosotros y estaremos encantados de informarles. Por ejemplo, al hilo de lo que pretendíamos en este blog disponemos de una formación en DISEÑO MECÁNICO INDUSTRIAL CON CATIA V5-6R2022 – Industria Aeroespacial, Automovilística y Mecánica que podría adaptarse a sus necesidades.