Inspección intervalo optimización para estructura de cola de ala compuesta de aeronaves utilizando enfoque basado en análisis numérico
Autores: Khalid, Salman; Kim, Hee-Seong; Kim, Heung Soo; Choi, Joo-Ho
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Inspección intervalo optimización para estructura de cola de ala compuesta de aeronaves utilizando enfoque basado en análisis numérico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Aumento
Materiales compuestos
Fatiga
Análisis de elementos finitos
Comportamiento del daño
Intervalo de inspección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, ha habido un aumento tremendo en el uso de materiales compuestos reforzados con fibra (FRCP) en las industrias de la aviación y aeroespacial debido a sus propiedades superiores de alta resistencia, rigidez y bajo peso. La característica más importante de implementar materiales compuestos en la aviación es su comportamiento bajo cargas dinámicas y resistencia a la fatiga. Para predecir la vida de las estructuras compuestas y optimizar el intervalo de inspección, es esencial predecir el comportamiento de daño de los compuestos. En este estudio, se construyó primero un modelo de daño por delaminación por fatiga de especímenes compuestos utilizando un enfoque basado en análisis de elementos finitos (FEA). La modelización de FEA se verificó mediante la comparación con datos experimentales de especímenes, y el modelo de FEA verificado se aplicó a la estructura de ala de cola de aeronave de material compuesto. En este caso, se realizó una simulación de Monte Carlo (MCS) construyendo un modelo de superficie de respuesta considerando la incertidumbre de los parámetros mecánicos. A través de este proceso, el riesgo como función del tiempo de vuelo pudo ser evaluado cuantitativamente, y el intervalo de inspección fue optimizado seleccionando la combinación con el menor número de inspecciones repetidas que cumplieran con los criterios de riesgo permitidos.
Descripción
Recientemente, ha habido un aumento tremendo en el uso de materiales compuestos reforzados con fibra (FRCP) en las industrias de la aviación y aeroespacial debido a sus propiedades superiores de alta resistencia, rigidez y bajo peso. La característica más importante de implementar materiales compuestos en la aviación es su comportamiento bajo cargas dinámicas y resistencia a la fatiga. Para predecir la vida de las estructuras compuestas y optimizar el intervalo de inspección, es esencial predecir el comportamiento de daño de los compuestos. En este estudio, se construyó primero un modelo de daño por delaminación por fatiga de especímenes compuestos utilizando un enfoque basado en análisis de elementos finitos (FEA). La modelización de FEA se verificó mediante la comparación con datos experimentales de especímenes, y el modelo de FEA verificado se aplicó a la estructura de ala de cola de aeronave de material compuesto. En este caso, se realizó una simulación de Monte Carlo (MCS) construyendo un modelo de superficie de respuesta considerando la incertidumbre de los parámetros mecánicos. A través de este proceso, el riesgo como función del tiempo de vuelo pudo ser evaluado cuantitativamente, y el intervalo de inspección fue optimizado seleccionando la combinación con el menor número de inspecciones repetidas que cumplieran con los criterios de riesgo permitidos.