Análisis numérico y experimental de la fuerza de impacto y la duración del impacto con respecto a los radiosondas: ¿es una carcasa de espuma PUR una solución efectiva?
Autores: Hegyi, Norbert; Jósvai, János; Fekete, Gusztáv
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis numérico y experimental de la fuerza de impacto y la duración del impacto con respecto a los radiosondas: ¿es una carcasa de espuma PUR una solución efectiva?
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Capa de espuma PUR
Fuerza de impacto
Duración del impacto
Deformación
Radiosondas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga el efecto de una capa de espuma de poliuretano (PUR) sobre la fuerza de impacto, la duración del impacto y la deformación en relación con los radiosondas durante las pruebas de caída. Se utilizaron enfoques numéricos (Método de Elementos Finitos) y experimentales para modelar colisiones con y sin capas protectoras de PUR. Los resultados numéricos demostraron que agregar una capa de espuma de PUR suave redujo la fuerza de impacto máxima en un 10%, mientras que aumentó la duración del impacto hasta un 71%. Las pruebas de caída experimentales confirmaron los resultados numéricos, ya que la diferencia en la fuerza de impacto máxima fue del 7% entre las simulaciones y los experimentos, mientras que la duración del impacto solo difirió en un 11%. Además de la fuerza y la duración, la deformación del impacto también fue investigada mediante un modelo FEM y grabaciones de cámara de alta velocidad en radiosondas con una capa de espuma de PUR. El modelo FEM pudo aproximar bien la magnitud de la deformación, ya que la deformación numérica fue solo un 2% inferior en comparación con los datos experimentales. En resumen, se creó un modelo FEM confiable y validado. Por un lado, este modelo permite el análisis de diferentes capas protectoras alrededor de un radiosonda. Por otro lado, puede predecir adecuadamente el comportamiento de impacto de los radiosondas al incorporar múltiples factores importantes. Además, se ha confirmado que incorporar una capa de espuma de PUR suave mejora significativamente la seguridad al reducir la fuerza de impacto y extender la duración del impacto.
Descripción
Este estudio investiga el efecto de una capa de espuma de poliuretano (PUR) sobre la fuerza de impacto, la duración del impacto y la deformación en relación con los radiosondas durante las pruebas de caída. Se utilizaron enfoques numéricos (Método de Elementos Finitos) y experimentales para modelar colisiones con y sin capas protectoras de PUR. Los resultados numéricos demostraron que agregar una capa de espuma de PUR suave redujo la fuerza de impacto máxima en un 10%, mientras que aumentó la duración del impacto hasta un 71%. Las pruebas de caída experimentales confirmaron los resultados numéricos, ya que la diferencia en la fuerza de impacto máxima fue del 7% entre las simulaciones y los experimentos, mientras que la duración del impacto solo difirió en un 11%. Además de la fuerza y la duración, la deformación del impacto también fue investigada mediante un modelo FEM y grabaciones de cámara de alta velocidad en radiosondas con una capa de espuma de PUR. El modelo FEM pudo aproximar bien la magnitud de la deformación, ya que la deformación numérica fue solo un 2% inferior en comparación con los datos experimentales. En resumen, se creó un modelo FEM confiable y validado. Por un lado, este modelo permite el análisis de diferentes capas protectoras alrededor de un radiosonda. Por otro lado, puede predecir adecuadamente el comportamiento de impacto de los radiosondas al incorporar múltiples factores importantes. Además, se ha confirmado que incorporar una capa de espuma de PUR suave mejora significativamente la seguridad al reducir la fuerza de impacto y extender la duración del impacto.