Diseño de soportes de material compuesto, para trenes de aterrizaje; un estudio basado en la relación rigidez peso

Alejandro Garza Sáenz, Alfredo Villanueva Montellano, Geovani García Sánchez, Shehret Tilvaldyev, David Luis Garza Treviño

Resumen


El tren de aterrizaje es el mecanismo que hace la conexión entre la nave y el suelo (o el agua, según sea el caso). Este proyecto se centra en el diseño del tren de aterrizaje con material compuesto. El material compuesto a utilizar en este proyecto, es un acero AISI-4340 con un arreglo de inclusiones. Este se trabajó con la teoría de inclusiones de Eshelby [1], la cual explica la manera en que actúa un cuerpo compuesto de inclusiones, que es una matriz embebida en otra matriz.
Se busca entonces, con este estudio, crear un material anisótropo, para elegir la dirección de las líneas de esfuerzo, en pro de ofrecer una mejor relación rigidez-peso en la dirección de la carga.
Se utiliza la herramienta de Análisis de Elemento Finito para realizar el estudio. Se hace un análisis estático y un análisis modal para observar su comportamiento.
Se seleccionó una cavidad con geometría elipsoide. Se diseñó con una sola elipsoide, pues resultó ser más eficiente que con otras configuraciones. La relación rigidez-peso aumenta en la pieza cuyo peso es 1/19 menor que la pieza original, en relación con la pieza sólida.


Palabras clave


Tren de aterrizaje; elemento finito; inclusiones elipsoides; cavidades elipsoides

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Referencias


Eshelby, J.D., 1957, The determination of the elastic field of an ellipsoidal inclusion and related problems, Proc, Royal Soc. of London, Ser. A, Vol. 241, 376.

Mohammad H. Sadraey, "Aircraft Design: A Systems Engineering Approach", Wiley, p. 509, 2012.

2. “Study of Evolution and Details of Landing Gear”, NIMRA Institute of science & technology, A.E

http://www.manualvuelo.com/SIF/SIF39.html

http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/early/2010/03/16/rspa.2009.0631/F2.expansion.html

http://www.comsol.com/blogs/aircraft-landing-gear-mechanism-analysis/

http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6


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Responsable de la última actualización de este número: Raúl Alfredo Meza González. Fecha de la última modificación, 15 de enero de 2020.

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