Investigación Numérica y Experimental del Análisis de Daño y Fallo de Controladores Electrónicos de Motores Aeroespaciales Bajo Choque Térmico
Autores: Wen, Fang; Wen, Jinshan; Jin, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación Numérica y Experimental del Análisis de Daño y Fallo de Controladores Electrónicos de Motores Aeroespaciales Bajo Choque Térmico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Controlador electrónico de motor
Choque térmico
Sistema de control de motores de aeronaves
Accidentes aéreos catastróficos
Simulaciones numéricas
Investigaciones experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
El Controlador Electrónico del Motor (EEC), como componente central de un sistema de control de motores de aeronaves, es vulnerable a fallos rápidos cuando se expone a choques térmicos durante incidentes de incendio en el motor, lo que puede llevar a accidentes aéreos catastróficos. Para abordar este problema, este estudio realiza simulaciones numéricas e investigaciones experimentales para evaluar el rendimiento térmico del EEC bajo condiciones de choque térmico, explorando las debilidades del chasis del EEC bajo choques térmicos a alta temperatura y el daño a componentes electrónicos internos importantes. Se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional del EEC para simular su comportamiento bajo un choque térmico de 1100 grados C. Los resultados de la simulación revelan que la pared del chasis de aleación de aluminio no puede soportar la carga térmica extrema, lo que resulta en la falla de los componentes electrónicos internos dentro de los primeros 5 minutos de exposición, dejando al EEC inoperativo. En contraste, cuando la pared del chasis está hecha de acero inoxidable, todos los componentes y la electrónica interna permanecen funcionales durante el período inicial de choque térmico de 5 minutos. Los resultados experimentales muestran que la evolución de la temperatura y los patrones de falla de los componentes en ambos escenarios se alinean bien con los resultados de la simulación, validando así la precisión del modelo.
Descripción
El Controlador Electrónico del Motor (EEC), como componente central de un sistema de control de motores de aeronaves, es vulnerable a fallos rápidos cuando se expone a choques térmicos durante incidentes de incendio en el motor, lo que puede llevar a accidentes aéreos catastróficos. Para abordar este problema, este estudio realiza simulaciones numéricas e investigaciones experimentales para evaluar el rendimiento térmico del EEC bajo condiciones de choque térmico, explorando las debilidades del chasis del EEC bajo choques térmicos a alta temperatura y el daño a componentes electrónicos internos importantes. Se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional del EEC para simular su comportamiento bajo un choque térmico de 1100 grados C. Los resultados de la simulación revelan que la pared del chasis de aleación de aluminio no puede soportar la carga térmica extrema, lo que resulta en la falla de los componentes electrónicos internos dentro de los primeros 5 minutos de exposición, dejando al EEC inoperativo. En contraste, cuando la pared del chasis está hecha de acero inoxidable, todos los componentes y la electrónica interna permanecen funcionales durante el período inicial de choque térmico de 5 minutos. Los resultados experimentales muestran que la evolución de la temperatura y los patrones de falla de los componentes en ambos escenarios se alinean bien con los resultados de la simulación, validando así la precisión del modelo.