Diseño de esquema de prueba y simulación numérica de cascada de reversores de empuje compuestos
Autores: Wu, Dingzhou; Chen, Xiuhua; Qiu, Hongyan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de esquema de prueba y simulación numérica de cascada de reversores de empuje compuestos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistema de reversión de empuje
Materiales compuestos
Diseño estructural
Pruebas mecánicas
Modelo de elementos finitos
Análisis de daño progresivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de reversores de empuje se presenta como el componente crítico en la aviación civil moderna de gran tamaño, impactando significativamente en la eficiencia operativa. Debido a sus importantes beneficios en la reducción de peso, los materiales compuestos han emergido como una tendencia prominente en el diseño estructural en los últimos años. El objetivo de esta investigación es optimizar el diseño de la cascada del reversor de empuje reemplazando los materiales metálicos por materiales compuestos y proponer un método para realizar pruebas mecánicas en la cascada sin un túnel de viento utilizando un nuevo esquema de carga y un dispositivo que sea más simple, conveniente y menos costoso. Centrándose en una cascada de reversor de empuje compuesta con una pala inclinada y un viga, se analizaron las características de carga estructural y operativa de la cascada y se estableció un modelo de elementos finitos que incorpora análisis de daño progresivo. Los análisis de daño progresivo tanto del modelo global como del submodelo elucidaron que la degradación estructural inicial se manifiesta cerca de los agujeros de montaje, con el modo de fallo por compresión de la matriz. Además, se ideó un método de prueba estática empleando palancas y ganchos. Los análisis comparativos entre los resultados de las pruebas y los numéricos demuestran congruencia. La investigación en este artículo proporciona orientación para el diseño y la prueba de la cascada del reversor de empuje compuesto.
Descripción
El sistema de reversores de empuje se presenta como el componente crítico en la aviación civil moderna de gran tamaño, impactando significativamente en la eficiencia operativa. Debido a sus importantes beneficios en la reducción de peso, los materiales compuestos han emergido como una tendencia prominente en el diseño estructural en los últimos años. El objetivo de esta investigación es optimizar el diseño de la cascada del reversor de empuje reemplazando los materiales metálicos por materiales compuestos y proponer un método para realizar pruebas mecánicas en la cascada sin un túnel de viento utilizando un nuevo esquema de carga y un dispositivo que sea más simple, conveniente y menos costoso. Centrándose en una cascada de reversor de empuje compuesta con una pala inclinada y un viga, se analizaron las características de carga estructural y operativa de la cascada y se estableció un modelo de elementos finitos que incorpora análisis de daño progresivo. Los análisis de daño progresivo tanto del modelo global como del submodelo elucidaron que la degradación estructural inicial se manifiesta cerca de los agujeros de montaje, con el modo de fallo por compresión de la matriz. Además, se ideó un método de prueba estática empleando palancas y ganchos. Los análisis comparativos entre los resultados de las pruebas y los numéricos demuestran congruencia. La investigación en este artículo proporciona orientación para el diseño y la prueba de la cascada del reversor de empuje compuesto.