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Método de Tomografía Computarizada por Rayos X para la Evaluación de Propiedades Estructurales Macroscópicas de Palas Compuestas de Giro Activo

Autores: Ahn, Joon H.; Hwang, Hyun J.; Chang, Sehoon; Jung, Sung Nam; Kalow, Steffen; Keimer, Ralf

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Método de Tomografía Computarizada por Rayos X para la Evaluación de Propiedades Estructurales Macroscópicas de Palas Compuestas de Giro Activo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Evaluación
Tomografía computarizada por rayos X
Procesamiento de imágenes digitales
Ensayos no destructivos
Propiedades estructurales
Análisis de elementos finitos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento describe una evaluación de las propiedades estructurales de la pala de torsión activa de próxima generación utilizando tomografía computarizada por rayos X (CT) combinada con procesamiento digital de imágenes. Esta técnica de ensayo no destructivo evita la costosa demolición de la estructura de la pala. La exploración por CT cubre toda la región de la pala, incluyendo las regiones de raíz, transición y punta, así como las regiones del perfil aerodinámico de la pala, en las que hay variaciones en el diseño estructural interior debido a la existencia de instrumentación pesada. Los datos de imagen digital tridimensional se procesan en estaciones radiales seleccionadas, y se realizan análisis de sección transversal de vigas por elementos finitos para evaluar las propiedades estructurales de la pala a nivel macroscópico. La fidelidad del modelo digital de la pala se evalúa primero correlacionando la masa estimada de la pala con los datos medidos. Luego se lleva a cabo una medición mecánica separada para determinar las propiedades elásticas representativas de la pala y verificar los resultados predichos. Se encuentra que el acuerdo es bueno a excelente para la masa, el eje elástico, la flexión del flap y la rigidez torsional. Las discrepancias son menores al 2.0% para la masa y las ubicaciones del eje elástico, y alrededor del 8.1% para las propiedades de rigidez de la pala, en comparación con los datos medidos. Finalmente, se realiza un análisis de sensibilidad para aclarar el impacto de modelar los cables de los sensores y actuadores, el peso del morro y las imperfecciones de fabricación en las propiedades estructurales de la pala.

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