Caracterización Tridimensional del Estrés Residual en Estructuras de Paneles Remachados de Aeronaves
Autores: Kang, Yonggang; Xiao, Huan; Wang, Zihao; Li, Guomao; Chen, Yonggang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caracterización Tridimensional del Estrés Residual en Estructuras de Paneles Remachados de Aeronaves
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estrés residual
Remachado a presión
Estructuras de paneles de aeronaves
Rendimiento a la fatiga
Modelos analíticos
Agujeros de remache
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El campo de tensión residual inducido por el remachado a presión en estructuras de paneles de aeronaves afecta significativamente el rendimiento a fatiga alrededor de los agujeros de los remaches. Los modelos analíticos comunes de tensión residual a menudo pasan por alto la no uniformidad de la interferencia entre el remache y el agujero, lo que impacta la aplicabilidad de estos modelos. Para abordar este problema, se propone un modelo analítico de tensión residual alrededor del agujero del remache para una estructura típica de un solo remache, basado en la teoría del cilindro de paredes gruesas y las ecuaciones de Lame, considerando la interferencia no uniforme a lo largo del eje del agujero del remache. Este nuevo modelo se extiende luego a estructuras de múltiples remaches en paneles de fuselaje. Utilizando síntesis vectorial, se derivaron modelos analíticos para configuraciones de remaches dobles en una fila y remaches cuádruples en dos filas. Los modelos analíticos establecidos proporcionan una caracterización tridimensional del campo de tensión residual en estructuras remachadas típicas. Finalmente, la precisión del modelo se verifica a través de experimentos de difracción de rayos X y resultados de simulación de FEM.
Descripción
El campo de tensión residual inducido por el remachado a presión en estructuras de paneles de aeronaves afecta significativamente el rendimiento a fatiga alrededor de los agujeros de los remaches. Los modelos analíticos comunes de tensión residual a menudo pasan por alto la no uniformidad de la interferencia entre el remache y el agujero, lo que impacta la aplicabilidad de estos modelos. Para abordar este problema, se propone un modelo analítico de tensión residual alrededor del agujero del remache para una estructura típica de un solo remache, basado en la teoría del cilindro de paredes gruesas y las ecuaciones de Lame, considerando la interferencia no uniforme a lo largo del eje del agujero del remache. Este nuevo modelo se extiende luego a estructuras de múltiples remaches en paneles de fuselaje. Utilizando síntesis vectorial, se derivaron modelos analíticos para configuraciones de remaches dobles en una fila y remaches cuádruples en dos filas. Los modelos analíticos establecidos proporcionan una caracterización tridimensional del campo de tensión residual en estructuras remachadas típicas. Finalmente, la precisión del modelo se verifica a través de experimentos de difracción de rayos X y resultados de simulación de FEM.