TAZ-PFC-2015-506


Absorción de energía en estructuras de material compuesto

Colungo Torrecilla, Marcos
Castejón Herrer, Luis (dir.) ; Dorival, Olivier (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Ingeniería Mecánica department, Ingeniería e Infraestructura de los Transportes area

Ingeniero Industrial

Abstract: La realización de modelos informáticos de análisis de piezas en etapas anteriores y posteriores al prototipado, es una práctica muy utilizada en el ámbito de la ingeniería mecánica. Entre las ventajas de la utilización de este tipo de elementos aparecen los campos de la reducción de costes, optimización del tiempo, etc. Desde el Instituto Clément Ader (ICA) en Toulouse (Francia), se trabaja conjuntamente con la empresa Airbus Helicopters, filial de la gran aeronáutica Airbus S.A.S., en un proyecto conjunto para la fabricación de palas de helicópteros de material compuesto. El punto de evolución en el que se sitúa el proyecto requiere de la creación de un modelo de análisis por elementos finitos que pueda representar el comportamiento real de los diseños ya elaborados. Estos modelos se dedicarán a la implementación de ensayos dinámicos de impacto utilizados en la caracterización de los diseños en trabajo paralelo con los prototipos fabricados. El trabajo aportado en el siguiente documento tiene dos vertientes. La primera, de corte más experimental, aglutina diferentes tipos de experimentación, desde la realización de análisis de la capacidad de absorción de energía de impacto, tanto de alta velocidad (ensayos de tiro con cañón) como de baja velocidad (ensayos de Crushing); hasta la realización de la caracterización del material utilizado en el núcleo de espuma de las estructuras de material compuesto que formarán los diseños de palas de helicóptero. La segunda, en cambio, tiene un desarrollo enteramente informático en tareas de modelización. El objetivo de este apartado será la representación a partir de un modelo informático del comportamiento real de la espuma Rohacell 71XT, presente en los diseños de palas del proyecto. Se partirá de un diseño anterior a partir de elementos 3D con un alto coste computacional el cual se desea optimizar en tiempo y capacidad de respuesta. Para la realización de esta tarea, se creará una estructura de elementos 1D que busca asemejar la configuración de la microestructura real. El estudio posterior se centrará en la reproducción de la respuesta de este tipo de material ante una solicitación externa de compresión, mediante la aplicación de propiedades en el modelo creado, dejando el resto de solicitaciones para trabajos futuros. Para finalizar, serán detallados los resultados y conclusiones extraídos de este trabajo, así como las posibles mejoras y acciones futuras a realizar.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera
Notas: A falta de actualización de expediente con los créditos del curso 14/15

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