Diseño bioinspirado para la reducción de peso y optimización del comportamiento de vibraciones en herramientas aeronáuticas a gran escala: un estudio comparativo
Autores: Laraudogoitia Blanc, Ignacio; Hamm, Christian; García de Cortázar, Maider; Kaiser, Nils; Savysko, Oleksander; Girot Mata, Franck Andrés
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño bioinspirado para la reducción de peso y optimización del comportamiento de vibraciones en herramientas aeronáuticas a gran escala: un estudio comparativo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Metodologías de diseño bioinspiradas
Herramientas aeronáuticas a gran escala
Optimización de modos de vibración
Componentes metálicos ligeros
Selección natural
Validación de fabricación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un estudio comparativo que se centra en tres metodologías de diseño bioinspiradas diferentes aplicadas a un caso de uso de herramientas aeronáuticas a gran escala. El estudio tiene como objetivo optimizar la estructura en términos del primer modo de vibración, minimizando la masa y soportando las cargas operativas. El desarrollo de componentes metálicos ligeros es de gran importancia para industrias como la aeroespacial, la automotriz y la recolección de energía, donde la reducción de peso puede llevar a mejoras significativas en el rendimiento, la eficiencia y la sostenibilidad. El diseño bioinspirado ofrece un enfoque prometedor para lograr estos objetivos. El estudio comienza con una introducción a la selección natural y varios conceptos bioinspirados. A continuación, se realiza una revisión exhaustiva de las metodologías y herramientas de diseño bioinspiradas seleccionadas, que luego se aplican al caso de uso elegido. Se exploraron los resultados de cada metodología con respecto a los requisitos de diseño. Posteriormente, se seleccionó el diseño más adecuado de acuerdo con los criterios de éxito definidos y se explica su validación. La fabricación de este diseño se llevó a cabo utilizando un enfoque avanzado y novedoso específicamente adaptado para acomodar las grandes dimensiones y la complejidad de la estructura. Finalmente, se realizaron pruebas modales para validar todo el proceso, y los resultados obtenidos demuestran la efectividad potencial de las metodologías de diseño bioinspiradas en lograr la reducción de peso y optimizar los modos de vibración para herramientas aeronáuticas a gran escala.
Descripción
Se presenta un estudio comparativo que se centra en tres metodologías de diseño bioinspiradas diferentes aplicadas a un caso de uso de herramientas aeronáuticas a gran escala. El estudio tiene como objetivo optimizar la estructura en términos del primer modo de vibración, minimizando la masa y soportando las cargas operativas. El desarrollo de componentes metálicos ligeros es de gran importancia para industrias como la aeroespacial, la automotriz y la recolección de energía, donde la reducción de peso puede llevar a mejoras significativas en el rendimiento, la eficiencia y la sostenibilidad. El diseño bioinspirado ofrece un enfoque prometedor para lograr estos objetivos. El estudio comienza con una introducción a la selección natural y varios conceptos bioinspirados. A continuación, se realiza una revisión exhaustiva de las metodologías y herramientas de diseño bioinspiradas seleccionadas, que luego se aplican al caso de uso elegido. Se exploraron los resultados de cada metodología con respecto a los requisitos de diseño. Posteriormente, se seleccionó el diseño más adecuado de acuerdo con los criterios de éxito definidos y se explica su validación. La fabricación de este diseño se llevó a cabo utilizando un enfoque avanzado y novedoso específicamente adaptado para acomodar las grandes dimensiones y la complejidad de la estructura. Finalmente, se realizaron pruebas modales para validar todo el proceso, y los resultados obtenidos demuestran la efectividad potencial de las metodologías de diseño bioinspiradas en lograr la reducción de peso y optimizar los modos de vibración para herramientas aeronáuticas a gran escala.