Pruebas de simulación de material aeronáutico
Los materiales compuestos, esto es, materiales que resultan de la combinación de otros materiales, son moneda corriente hace siglos. La paja, por ejemplo, se ha venido utilizando para reforzar los ladrillos de barro. Cabe establecer una analogía con los materiales compuestos reforzados con fibras, en los que la paja la representa la fibra y el barro es el material más blando y dúctil que envuelve la matriz de fibras. Hoy día son habituales en la industria aerospacial los compuestos hechos de plástico y reforzados con fibras de carbono, por ser materiales ligeros con buenas propiedades de impacto. Las propiedades de impacto de los materiales compuestos reforzados son de crítica importancia para la seguridad aérea. En estos materiales empleados en la fabricación de alas, motores y fuselajes, el impacto a gran velocidad provocado por los choques con aves, objetos indeseados en la pista o estallidos de neumáticos plantean graves problemas de seguridad aérea. Así se pudo comprobar con el accidente del Concorde producido en París en 2000. "High Velocity Impact of Composite Aircraft Structures" (HICAS, impacto a alta velocidad de estructuras aeronáuticas compuestas) es el acrónimo de un proyecto de investigación fundamental, puesto en marcha por un consorcio europeo de fabricantes de fuselajes y motores de aviones, centros de investigación y especialistas en software. Los socios han definido una metodología para la simulación digital y predicción de la respuesta de componentes y estructuras compuestos de aviones a impactos a alta velocidad. Concretamente se han concertado procedimientos de medición de las propiedades mecánicas de determinados materiales aeronáuticos sometidos a altas velocidades de deformación. Asimismo se han desarrollado leyes constitutivas de materiales y modelos de fallos de compuestos avanzados de tejido y unidireccionales para un impacto de velocidad de hasta 400 m/s. Éstos han generado tres códigos de choques e impacto de elementos finitos ya disponibles en el comercio. La simulación de pruebas de alta velocidad de deformación y elevado impacto de velocidad llevada a cabo en laboratorio con estructuras compuestas idealizadas ha validado igualmente la metodología de elementos finitos. La disponibilidad de herramientas de simulación validadas es vital para la industria aeronáutica porque su capacidad de reducción de los costes de desarrollo y agilización del ciclo de ejecución de nuevos materiales pone a la industria europea en cabeza en un mercado de feroz competencia internacional. No sólo eso, sino que los materiales compuestos también se están empleando en las estructuras de automóviles; así, las capacidades de establecimiento de modelos de fallos de los algoritmos definidos son aplicables directamente a un sector industrial de mayores dimensiones, con patentes e inmediatas repercusiones económicas. Para obtener más información sobre la labor de desarrollo de códigos e informes de conferencia y seminarios, consultar://home.t-online.de/home/07131910742-0001/hicas.htm (sitio web de HICAS).
