Modelado por Elementos Finitos de las deformaciones térmicas en componentes de Material Compuesto

  • E. Graciani
  • A. Estefani
  • F. París

Resumen

Se presenta un estudio comparativo de cuatro modelos de elementos finitos (modelos MEF) para determinar las deformaciones térmicas de un componente típico de la industria aeronáutica. Empleando como referencia un modelo MEF detallado con elementos sólidos, se determina la precisión obtenida con modelos MEF que emplean elementos shell. El componente está formado por cuatro paneles planos, que presentan partes curvas (relativamente pequeñas) en las dobleces presentes en las zonas de unión de los paneles.


El estudio pone de manifiesto que es fundamental una correcta modelización de los laminados curvos para obtener resultados precisos.


Si el modelo MEF con elementos shell se construye ignorando dichas zonas curvas, como se hace típicamente en los modelos destinados al cálculo de la respuesta ante cargas o presiones, los resultados obtenidos no son satisfactorios. La precisión no mejora significativamente si se modelan con detalle las zonas curvas, definiendo las propiedades de los elementos shell en estas zonas de forma análoga a como se definen en las zonas planas.


Por consiguiente, se presenta una técnica para modificar las propiedades térmicas dentro del plano de los elementos que modelan los laminados en las zonas curvas, para forzarlos a sufrir los mismos cambios de forma que sufren dichos laminados curvos. El modelo MEF con elementos shell obtenido con esta técnica ofrece una precisión análoga a la obtenida en el modelo MEF con elementos sólidos, con un coste computacional sensiblemente inferior.

Publicado
2018-07-16
Como citar
GRACIANI, E.; ESTEFANI, A.; PARÍS, F.. Modelado por Elementos Finitos de las deformaciones térmicas en componentes de Material Compuesto. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 2, n. 3, p. 95-101, july 2018. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/153>. Fecha de acceso: 26 feb. 2021