Un enfoque numérico-analítico para el diseño preliminar de estructuras de cascarones cilíndricos delgados con recortes elípticos
Autores: Russo, Angela; Sellitto, Andrea; Saputo, Salvatore; Acanfora, Valerio; Riccio, Aniello
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un enfoque numérico-analítico para el diseño preliminar de estructuras de cascarones cilíndricos delgados con recortes elípticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Recortes
Distribución de tensiones
Estructuras de cascarones cilíndricos
Compuesto reforzado con fibra
Condiciones de carga
Script de Ansys
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La presencia de recortes en estructuras de cascarones delgados es inevitable, siendo necesarios agujeros para el paso de cables eléctricos, combustible o simplemente para reducir el peso de los componentes. Sin embargo, la alta concentración de tensiones puede llevar a un colapso prematuro de la estructura. Por esta razón, el diseño preliminar de estructuras de cascarones cilíndricos con agujeros requiere un profundo conocimiento de la distribución de tensiones para diferentes condiciones de carga y restricciones. En este artículo, se ha realizado un estudio paramétrico de un cilindro de cascarón compuesto reforzado con fibra con un recorte elíptico. Se analizaron tres condiciones de carga diferentes: tracción, flexión y torsión. Se utilizó un script de Ansys, capaz de generar y analizar fácilmente diferentes configuraciones geométricas, para estudiar la dependencia de la geometría en la distribución de tensiones cerca del recorte. Finalmente, se extrapolaron tentativamente relaciones gráficas y analíticas a partir de resultados numéricos, con el objetivo de vincular los parámetros geométricos del recorte con la tensión máxima cerca del recorte.
Descripción
La presencia de recortes en estructuras de cascarones delgados es inevitable, siendo necesarios agujeros para el paso de cables eléctricos, combustible o simplemente para reducir el peso de los componentes. Sin embargo, la alta concentración de tensiones puede llevar a un colapso prematuro de la estructura. Por esta razón, el diseño preliminar de estructuras de cascarones cilíndricos con agujeros requiere un profundo conocimiento de la distribución de tensiones para diferentes condiciones de carga y restricciones. En este artículo, se ha realizado un estudio paramétrico de un cilindro de cascarón compuesto reforzado con fibra con un recorte elíptico. Se analizaron tres condiciones de carga diferentes: tracción, flexión y torsión. Se utilizó un script de Ansys, capaz de generar y analizar fácilmente diferentes configuraciones geométricas, para estudiar la dependencia de la geometría en la distribución de tensiones cerca del recorte. Finalmente, se extrapolaron tentativamente relaciones gráficas y analíticas a partir de resultados numéricos, con el objetivo de vincular los parámetros geométricos del recorte con la tensión máxima cerca del recorte.