Construcción del componente Wing Tip - Fairing Assy aplicando técnicas de ingeniería inversa y utilizando materiales alternativos para la flota de aeronaves de las Fuerzas Armadas
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Date
2021-04
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
For the process reverse engineering of the component began with a fiberglass replica
which serves as a matrix for the initial pattern. It is taking as a model and making
dimensional corrections concerning the original model. However, a replica model was
obtained which was used to manufacture the final mold. On the other hand, to create a
CAD model of the original part, a 3D scan and digitization were applied to later perform
a treatment to the point cloud and obtain a surface of the model. The materials proposed
for the construction of the component are; fiberglass, Kevlar fiber, carbon fiber, and
copper mesh, with an Aeropoxy resin matrix. The process used to manufacture the
component was using a vacuum bag, since it allows to achieve good lamination properties.
With the Ansys Research software, component tests were carried out simulating a cruise
flight with the proposed material. With which it was possible to establish deformation and
stress values and through a failure criterion for composite materials to determine the
inverse reverse factor and a safety factor. It can help you evaluate if the material fails or
not. The results obtained from the simulation determined that the greatest stresses are
concentrated in the area of the component holes, especially in the soffit and on the leading
edge. The material proposed for the construction of the component reaches the established
requirements.
Description
Para el proceso de ingeniera inversa del componente se inició con una réplica en fibra de
vidrio el cual sirve como matriz para el patrón inicial, tomando este modelo y realizando
correcciones dimensionales con respecto al modelo original con el que se obtuvo un
modelo replica el cual se utilizó para fabricar el molde definitivo del Wing Tip - Fairing
Assy. Para crear un modelo CAD de la pieza original se aplicó un escaneo y digitalización
3D para posteriormente realizar un tratamiento a la nube de puntos y conseguir una
superficie del modelo. Los materiales propuestos para la construcción del componente son
fibra de vidrio, fibra de Kevlar, fibra de carbono y malla de cobre, con una matriz de resina
Aeropoxy. El proceso utilizado para manufacturar el componente fue mediante bolsa de
vacío, ya que permite conseguir buenas propiedades de laminación.
Con el software Ansys Research se realizó pruebas del componente, simulando un vuelo
en crucero con el material propuesto, con el cual se pudo establecer valores de
deformación, esfuerzo y mediante un criterio de falla para materiales compuestos el cual
permite determinar el inverse reverse factor y un factor de seguridad, con los cuales se
puede evaluar si el material es seguro. Los resultados arrojados de la simulación
determinaron que los mayores esfuerzos se concentran en la zona de los agujeros del
componente especialmente en el intradós y en el borde de ataque. El material propuesto
para la construcción del componente cumple con los requerimientos establecidos.
Keywords
WING TIP, FAIRING ASSY, INGENIERÍA INVERSA, FUERZAS ARMADAS, EMBRAER, AERODINÁMICA, BORDE DE ATAQUE