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Proyecto de Tesis MANHO. Daniel Pastorino Junquero

Actualidad Análisis y simulación de procesos



El uso de materiales compuestos está muy extendido debido a sus extraordinarias propiedades específicas, empleándose en gran parte de las estructuras primarias de aeronaves de nuevo desarrollo. En ocasiones las estructuras de material compuesto se encuentran debilitadas debido a la inclusión de perforaciones, accesos o aberturas, lo cual supone una disminución de las propiedades mecánicas que debe ser cuantificada para el correcto dimensionado de la estructura.

El problema estructural de placas de material compuesto con aberturas puede ser resuelto mediante la utilización elementos finitos avanzados. Sin embargo, la alta capacidad computacional necesaria a la hora de hacer estudios paramétricos junto a la necesidad de remallar el modelo por cada cambio de parámetros, hacen que en ocasiones no sea lo más recomendable en las fases iniciales de diseño de la estructura.

Por este motivo, desde el ámbito industrial surge una tendencia para simplificar estos análisis estructurales, que puede conseguirse recurriendo a métodos analíticos de cálculo y predicción de la resistencia con la ayuda de criterios de fallo semi-empíricos. El proyecto de tesis MANHO surge como una colaboración entre el sector universitario y las necesidades de la empresa. En ese marco FIDAMC financia una tesis para el desarrollo de actividades en este campo de estudio.

¿Cuáles son los objetivos principales de la tesis?

El objetivo principal del proyecto MANHO es el de ofrecer un método para estimar la resistencia de un componente bidimensional plano debilitado con una abertura elíptica o circular. El método desarrollado debe ser sencillo y rápido para poder cumplir con los requisitos en las fases preliminares del diseño, y debe ser asimismo fiable.

¿Cómo se estructura la tesis?

La estructura de la tesis puede descomponerse fundamentalmente en dos bloques bien diferenciados pero dependientes. Por un lado, será necesario desarrollar una metodología que permita estimar de modo analítico el estado tensional en las zonas de interés alrededor de la abertura. Para ello se recurre a un modelo basado en la formulación compleja de Lekhnitskii.

Por otro lado, se requiere de un criterio de fallo sencillo que permita estimar el factor de seguridad del componente ante determinadas solicitaciones, recurriendo al estado tensional calculado en el primer bloque. El uso de los criterios del punto y de la línea de Whitney y Nuismer está muy extendido en el sector industrial, sin embargo requiere de numerosas campañas de ensayos para realizar el ajuste de los parámetros del método. Uno de los objetivos es el de reducir dicho número de ensayos para reducir el coste.



1. Displacements.png  2. Forces around hole boundary.png  3. Forces over the plate.png  4. Forces over the plate.png  5. Forces over the plate.png  6. Moments at the opening for different hole length.png  7.png 



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