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Simulaciones por elementos finitos de la fractura dinámica por cizallamiento de pasadores huecos

La estructura de pasador de cizallamiento se utiliza ampliamente en las estructuras de aeronáutica y astronáutica para tratar los problemas de separación de estructuras de emergencia. El diseño del pasador de cizalladura tiene una restricción estricta en cuanto a la carga de fallo precisa y el modo de fallo definido. Las investigaciones anteriores han llevado a cabo ensayos de fractura por cizallamiento y simulaciones de pasadores de cizallamiento sólidos, mientras que se carece de investigaciones detalladas sobre la fractura por cizallamiento de pasadores de cizallamiento huecos con grandes diámetros. En esta investigación, se construyó un modelo de elementos finitos tridimensional basado en el pasador de cizalladura real instalado en el pilón del motor de la aeronave y el modelo fue validado por el experimento. Se investigó la influencia del diámetro interior de los pasadores de cizalla huecos en el proceso de fractura por cizallamiento mediante la realización de simulaciones de elementos finitos. Se evaluó la deformación estructural, la disipación de energía en el proceso de fractura y la carga de fallo de los pasadores de cizalladura. Se encontró que a medida que el diámetro interior aumenta, el modo de fallo de los pasadores de cizallamiento cambió y daría lugar a dificultades en la separación de la estructura. Para resolver este problema, se propuso una nueva configuración del pasador de cizalla hueco con el fin de obtener tanto la carga de fallo deseada como el modo de fallo. La nueva configuración se verificó mediante la simulación de la fractura y se descubrió que la nueva configuración es eficaz y puede utilizarse para mejorar el rendimiento de la fractura por cizallamiento.

Autores: Zibo, Jin; Jin, Zhou; Daochun, Li

Idioma: Inglés

Editor: Hindawi

Año: 2021

Disponible con Suscripción Virtualpro

Artículo científico


Categoría

Procesos industriales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Hindawi

International Journal of Aerospace Engineering

Volume 2021, Article ID 4652556, 16 pages

https://doi.org/10.1155/2021/4652556

Zibo Jin1, Jin Zhou1, 2, Daochun Li1

1 , China

2 , China

Academic Editor: Teng Wu

Contact: ijae@hindawi.com

Descripción
La estructura de pasador de cizallamiento se utiliza ampliamente en las estructuras de aeronáutica y astronáutica para tratar los problemas de separación de estructuras de emergencia. El diseño del pasador de cizalladura tiene una restricción estricta en cuanto a la carga de fallo precisa y el modo de fallo definido. Las investigaciones anteriores han llevado a cabo ensayos de fractura por cizallamiento y simulaciones de pasadores de cizallamiento sólidos, mientras que se carece de investigaciones detalladas sobre la fractura por cizallamiento de pasadores de cizallamiento huecos con grandes diámetros. En esta investigación, se construyó un modelo de elementos finitos tridimensional basado en el pasador de cizalladura real instalado en el pilón del motor de la aeronave y el modelo fue validado por el experimento. Se investigó la influencia del diámetro interior de los pasadores de cizalla huecos en el proceso de fractura por cizallamiento mediante la realización de simulaciones de elementos finitos. Se evaluó la deformación estructural, la disipación de energía en el proceso de fractura y la carga de fallo de los pasadores de cizalladura. Se encontró que a medida que el diámetro interior aumenta, el modo de fallo de los pasadores de cizallamiento cambió y daría lugar a dificultades en la separación de la estructura. Para resolver este problema, se propuso una nueva configuración del pasador de cizalla hueco con el fin de obtener tanto la carga de fallo deseada como el modo de fallo. La nueva configuración se verificó mediante la simulación de la fractura y se descubrió que la nueva configuración es eficaz y puede utilizarse para mejorar el rendimiento de la fractura por cizallamiento.

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