El presente es producto de la investigación “Estudio de las maniobras operacionales para la detección de fatigas estructurales en el helicóptero UH-60”, desarrollado a través del proyecto de Colciencias 56742, en el Centro de Desarrollo Tecnológico Aeroespacial para la Defensa – CETAD de la Fuerza Aérea Colombiana, durante 2017 al 2019.Objetivo: El objetivo del proyecto fue diseñar y desarrollar un sistema que permitiera estudiar los esfuerzos que generan las maniobras operacionales y que pueden ocasionar fatigas estructurales en el frame 308 de la aeronave UH-60. Metodología: El proyecto se basó en la integración de datos de la instrumentalización del marco 308 que detectan la tensión y las vibraciones sufridas por el helicóptero, para el desarrollo de la simulación y el análisis. Resultados: En primera instancia la recolección de datos sincronizados con las maniobras de vuelo, identificando los esfuerzos que se generan en cada posición, lo que permitió establecer los rangos de las maniobras operacionales, lo cual ayuda a representar cargas de la viga. Conclusiones: En este proyecto se integró en la aeronave una serie de sensores y dispositivos de adquisición e grabación de datos con el fin de encontrar aquellas maniobras que generen esfuerzos en la viga 308, partiendo del uso de los manuales del fabricante y de los procesos de ingeniería.
1. INTRODUCCIÓN
Las aeronaves pueden ser modificadas o tener instalaciones como cámaras, grúas, radares, etc. instaladas por el fabricante de la aeronave para funciones específicas. Estas modificaciones pueden afectar a los cálculos aerodinámicos iniciales, al uso, a la vida útil y a otros factores como la selección de materiales. Estas modificaciones pueden dar lugar a una vida útil diferente para uno o más componentes. Estas modificaciones deben tenerse en cuenta en los procesos de mantenimiento, supervisión y hoja de vida de las aeronaves.
Este documento describe el desarrollo de una simulación de alta precisión para caracterizar el bastidor 308 de un UH-60 que, en algunos casos, se ha agrietado. Este procedimiento ha sido desarrollado por la Fuerza Aérea Colombiana para caracterizar la pieza y los esfuerzos sufridos durante la operación de la aeronave. El modelo de simulación se utilizará como parte de un proceso de mantenimiento preventivo, predictivo y de seguridad aeronáutica. La simulación utilizó elementos finitos extendidos (XFEM). En ella se analizaron el agrietamiento estructural y la fatiga en la viga principal. El material se caracterizó mediante la norma ASTM-E8 y las probetas se ensayaron con equipos de tracción. Estos dos métodos aportaron una cantidad significativa de información sobre el material del avión.
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