Desarrollo y Demostración de un Nuevo Banco de Pruebas para la Validación Experimental de Simulaciones de Paneles Reforzados del Fuselage
Autores: Kordas, Panagiotis D.; Fotopoulos, Konstantinos T.; Lampeas, George N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo y Demostración de un Nuevo Banco de Pruebas para la Validación Experimental de Simulaciones de Paneles Reforzados del Fuselage
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Desarrollo
Implementación
Instalación de pruebas
Campaña experimental
Simulación numérica
Casos de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El tema del presente trabajo es el desarrollo e implementación de una instalación de pruebas novedosa para llevar a cabo una campaña experimental sobre un panel de fuselaje avanzado fabricado tanto con materiales termoplásticos como metálicos, así como la validación de su simulación numérica. El arreglo experimental fue diseñado, ensamblado e instrumentado específicamente para tener capacidades de carga multiaxial. Los casos de carga investigados comprendieron compresión uniaxial en el plano, presión distribuida lateral y su combinación. La introducción de presión se habilitó mediante airbags inflables, y la compresión se aplicó hasta el inicio del pandeo local de la piel. La calibración del equipo de introducción de carga e inspección se realizó en múltiples etapas para adquirir mediciones precisas y representativas. Los datos fueron registrados por sensores externos montados en un actuador hidráulico y un sistema de Correlación de Imagen Digital (DIC) óptico. Se desarrolló una simulación numérica del panel de fuselaje y del banco de pruebas, y se llevó a cabo un estudio de validación. En el modelo de Elementos Finitos (EF), se integraron varios de los elementos de soporte de la configuración experimental y sus conexiones con el espécimen como restricciones y condiciones de contorno. Los datos obtenidos de las pruebas se correlacionaron con las predicciones de la simulación, presentando bajos errores en la mayoría de las distribuciones de desplazamiento/deformación. Los resultados muestran que el concepto del banco de pruebas propuesto es adecuado para pruebas a nivel de panel reforzado y podría ser utilizado para futuros estudios sobre componentes aeronáuticos similares.
Descripción
El tema del presente trabajo es el desarrollo e implementación de una instalación de pruebas novedosa para llevar a cabo una campaña experimental sobre un panel de fuselaje avanzado fabricado tanto con materiales termoplásticos como metálicos, así como la validación de su simulación numérica. El arreglo experimental fue diseñado, ensamblado e instrumentado específicamente para tener capacidades de carga multiaxial. Los casos de carga investigados comprendieron compresión uniaxial en el plano, presión distribuida lateral y su combinación. La introducción de presión se habilitó mediante airbags inflables, y la compresión se aplicó hasta el inicio del pandeo local de la piel. La calibración del equipo de introducción de carga e inspección se realizó en múltiples etapas para adquirir mediciones precisas y representativas. Los datos fueron registrados por sensores externos montados en un actuador hidráulico y un sistema de Correlación de Imagen Digital (DIC) óptico. Se desarrolló una simulación numérica del panel de fuselaje y del banco de pruebas, y se llevó a cabo un estudio de validación. En el modelo de Elementos Finitos (EF), se integraron varios de los elementos de soporte de la configuración experimental y sus conexiones con el espécimen como restricciones y condiciones de contorno. Los datos obtenidos de las pruebas se correlacionaron con las predicciones de la simulación, presentando bajos errores en la mayoría de las distribuciones de desplazamiento/deformación. Los resultados muestran que el concepto del banco de pruebas propuesto es adecuado para pruebas a nivel de panel reforzado y podría ser utilizado para futuros estudios sobre componentes aeronáuticos similares.