Una aplicación de aleación con memoria de forma para vehículos aéreos no tripulados compactos
Autores: Ameduri, Salvatore; Concilio, Antonio; Favaloro, Nunzia; Pellone, Lorenzo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Una aplicación de aleación con memoria de forma para vehículos aéreos no tripulados compactos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aleaciones con memoria de forma
SMA
Actuadores
Investigación aeroespacial
Tren de aterrizaje
Vehículos aéreos no tripulados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales de aleaciones con memoria de forma, SMA, ofrecen varias ventajas en las que los diseñadores pueden confiar, como la posibilidad de transmitir grandes fuerzas y deformaciones, la compacidad y la capacidad intrínseca de absorber cargas. Su uso como actuadores monolíticos, además, puede llevar a posibles simplificaciones del sistema, mediante la reducción del número de piezas y la eliminación de muchos espacios de juego libre entre los mecanismos. Por estas razones, la investigación tecnológica en el ámbito aeroespacial se está centrando cada vez más en este tipo de tecnología, aunque la vida útil por fatiga, la degradación del rendimiento y otros problemas aún están abiertos. En el trabajo presentado, se presenta un tren de aterrizaje para vehículos aéreos no tripulados, UAV, integrado con resortes de aleaciones con memoria de forma como dispositivos de actuación. Se ha realizado un prototipo conceptual para verificar la capacidad del sistema para satisfacer las especificaciones, en términos de capacidad de despliegue y retracción. A partir del principio de funcionamiento del dispositivo propuesto y la identificación de los principales parámetros de diseño, se aborda la fase de diseño, estableciendo esos parámetros para cumplir con los requisitos de peso, ángulo de despliegue, consumo de energía y espacio disponible. Luego, se realiza la modelización del sistema y la predicción del rendimiento y, finalmente, se presenta una correlación entre los resultados numéricos y experimentales.
Descripción
Los materiales de aleaciones con memoria de forma, SMA, ofrecen varias ventajas en las que los diseñadores pueden confiar, como la posibilidad de transmitir grandes fuerzas y deformaciones, la compacidad y la capacidad intrínseca de absorber cargas. Su uso como actuadores monolíticos, además, puede llevar a posibles simplificaciones del sistema, mediante la reducción del número de piezas y la eliminación de muchos espacios de juego libre entre los mecanismos. Por estas razones, la investigación tecnológica en el ámbito aeroespacial se está centrando cada vez más en este tipo de tecnología, aunque la vida útil por fatiga, la degradación del rendimiento y otros problemas aún están abiertos. En el trabajo presentado, se presenta un tren de aterrizaje para vehículos aéreos no tripulados, UAV, integrado con resortes de aleaciones con memoria de forma como dispositivos de actuación. Se ha realizado un prototipo conceptual para verificar la capacidad del sistema para satisfacer las especificaciones, en términos de capacidad de despliegue y retracción. A partir del principio de funcionamiento del dispositivo propuesto y la identificación de los principales parámetros de diseño, se aborda la fase de diseño, estableciendo esos parámetros para cumplir con los requisitos de peso, ángulo de despliegue, consumo de energía y espacio disponible. Luego, se realiza la modelización del sistema y la predicción del rendimiento y, finalmente, se presenta una correlación entre los resultados numéricos y experimentales.