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Enfoque numérico para detectar los efectos de resonancia de la perforación durante el ensamblaje de estructuras de aeronaves

Autores: Vasiliev, Alexey; Lupuleac, Sergey; Shinder, Julia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Enfoque numérico para detectar los efectos de resonancia de la perforación durante el ensamblaje de estructuras de aeronaves


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Enfoque numérico
Vibraciones
Análisis de contacto
Calidad del ensamblaje
Efectos no estacionarios
Proceso de perforación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento está dedicado al desarrollo de un enfoque numérico que permite la detección rápida de las condiciones favorables para el inicio de vibraciones notables durante la perforación. La principal novedad del enfoque propuesto radica en tener en cuenta las desviaciones de las piezas ensambladas durante el análisis de contacto no estacionario mediante simulación de variación. Los enfoques para el análisis estacionario de la calidad del ensamblaje se amplían y generalizan para modelar efectos no estacionarios como vibración y resonancia. El procedimiento numérico se basa en modelar el estado de esfuerzo-deformación de las estructuras ensambladas mediante la resolución del problema de contacto transitorio correspondiente. El uso de la reducción de Guyan, el modelo de contacto de nodo a nodo y la aplicación del método alfa generalizado permiten reformular el problema de contacto en términos de una serie de problemas de programación cuadrática. El algoritmo se prueba y valida minuciosamente con software comercial. La eficacia del procedimiento numérico desarrollado se ilustra mediante el análisis de las juntas de prueba de dos paneles de aeronaves. Se simuló el proceso inestable de perforación de los paneles con fuerza de perforación periódica. La influencia de las desviaciones en la forma de las piezas en la brecha intercapa no estacionaria se modeló estableciendo diferentes brechas iniciales entre las piezas. Se muestra que las amplitudes de oscilación de la brecha intercapa dependen de las brechas iniciales y no se correlacionan con el valor medio de la brecha residual estacionaria. Por lo tanto, el análisis no estacionario proporciona nueva información sobre la calidad del proceso de ensamblaje, y debe aplicarse si el proceso de ensamblaje incluye impacto periódico en las piezas ensambladas.

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