2008-05-07

Análisis de fatiga en la viga principal del avión A-37B

Guevara Monsalve, Ernesto

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http://hdl.handle.net/10614/6114
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Title: Análisis de fatiga en la viga principal del avión A-37B
Authors: Guevara Monsalve, Ernesto
metadata.dc.contributor.advisor: Jaramillo Suárez, Héctor Enrique
Keywords: Ingeniería Mecánica;Resistencia de materiales;Fatiga de materiales;Aerodinámica;Fallas mecánicas
Issue Date: 7-May-2008
Publisher: Universidad Autónoma de Occidente
Abstract: En el presente documento se encuentra un análisis estructural para poder estimar la vida a la fatiga de la viga principal del avión A-37B perteneciente a la Fuerza Aérea Colombiana (FAC). Se inicia mencionando la teoría necesaria para comprender las causas que originan la fatiga, posteriormente se nombrarán los tipos de diseños utilizados para la predicción de la resistencia a la fatiga. Se profundizará en el diseño aeronáutico y se darán a conocer las ecuaciones necesarias para poder cumplir el objetivo principal de este trabajo de grado: calcular la vida a la fatiga de la viga principal del ala del avión A-37B, que se valora en números de vuelos. Para estimar el valor del número de vuelos, se llevó a cabo, inicialmente un proceso de modelado del ala derecha del avión, mediante programas CAD (diseño asistido por computador). Para esto fue necesario realizar un levantamiento de planos de la estructura del ala. Con un modelo simplificado (CAD), se procede a realizar un análisis de elementos finitos en el software Algor 19.3. Este análisis se estableció en dos condiciones de casos de fuerzas que se generan en la continua fluctuación en la que funciona normalmente un avión. La primera condición es el estado máximo, el cual se establece con el valor de las cargas aerodinámicas calculadas de cada estación, afectadas por un factor de 6g (gravedades), este valor fue estimado según las recomendaciones de las normas FAR 23 (Federal Aviation Regulations), para este tipo de aeronave. Para el segundo caso se establece el estado mínimo, donde el factor que afecta las cargas aerodinámicas es de -2g. Estos dos casos de análisis nos determinan los límites en los cuales el avión irá a fluctuar. El resultado del análisis por elementos finitos nos brindó el estado de esfuerzos a los que el avión se encontrará. Con esos resultados obtenidos se estimaron los demás factores que intervienen en el avión, tales como los daños, los cuales aparecen en el ciclo normal de funcionamiento tierra-aire-tierra. Los números de vuelos son la representación de la resistencia que hay en un avión, pero como este valor es difícil de calcular se representa de una manera 17 más cuantificable como “horas de vuelo”, término comúnmente utilizado en el ámbito de la aeronáutica. Las condiciones de vuelo a las cuales se realizaron los análisis fueron condiciones estándares, es decir que no se relacionaron al análisis condiciones como: cambios climáticos, vuelos traumáticos u otra serie de variables, que pudieran variar las condiciones del análisis
URI: http://hdl.handle.net/10614/6114
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