Simulaciones completas y realistas de estructuras
En el sector aeronáutico actual, las estructuras de superaleaciones a base de níquel tal como se utilizan en los motores de rotor abierto requieren especificaciones adicionales relativas a las tensiones interiores inducidas durante el ensamblaje. Es necesario considerar que las piezas y las estructuras de motores aeronáuticos son flexibles, debido a su gran tamaño y pequeño grosor. Teniendo en cuenta, además, la influencia de las cargas en la interfaz entre los componentes sobre la calidad de las estructuras, los investigadores desarrollaron herramientas para evaluar su comportamiento real. El objetivo del proyecto GEOVAR (Non-rigid geometry variation for fabricated aero structure), financiado por la Unión Europea, fue reducir el número de bucles de pruebas. Con este fin, los investigadores propusieron una nueva forma de combinar variaciones geométricas y simulaciones de la mecánica de las soldaduras avanzadas. El principal resultado de GEOVAR fue un método de simulación 3D para obtener información cuantitativa sobre las fuerzas de sujeción que se deben aplicar para garantizar el ajuste adecuado en la zona de unión antes de realizar la soldadura. Los méritos del enfoque de GEOVAR se demostraron mediante el ensamblaje de componentes pequeños y grandes para motores formados por distintas piezas rígidas y flexibles. Los investigadores utilizaron los resultados de las simulaciones para definir el procedimiento óptimo de trabajo y los comprobaron comparándolos con los resultados de pruebas de laboratorio. La capacidad de predecir con precisión los efectos de las variaciones geométricas, las fuerzas de fijación y la soldadura sobre el rendimiento aerodinámico y la vida útil de los componentes de los motores aeronáuticos será esencial para la fabricación de aeronaves de nueva generación. La mejora de la gestión de las incertidumbres debería permitir realizar un ensamblaje robusto y una velocidad de producción mayor.
Palabras clave
Variaciones geométricas, soldadura, motor de rotor abierto, motor aeronáutico, GEOVAR
