El método de los elementos finitos: estudio comparativo de alas de material compuesto para Unmanned Aerial Vehicle (UAV)

• Autores: Fernández, Julia; Vilas, Alberto Ariel; Bustingorry, Diego; Heidenreich, Elvio
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ingenierías y Tecnologías; material compuesto; elementos finitos; UAV; Honeycomb
• Institución: Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires

El potencial y los beneficios de los UAV (Unmanned Aerial Vehicle) o VANT (Vehículo Aéreo No Tripulado) son enormes; son una plataforma de recolección de datos de muy bajo costo y de rápido despliegue, reduciendo el costo relativo del uso de aeronaves tripuladas. Las aplicaciones de estas aeronaves son muy amplias: se usan actualmente para mapeos industriales, patrullaje, cuidado del medio ambiente, educación, fotografía, entretenimiento, entre otras. Se presenta un estudio comparativo de dos alas de igual configuración externa, pero distinta estructura. Una diseñada de tal manera que la piel absorba los esfuerzos de flexión y corte, compuesta de láminas de fibra de vidrio y honeycomb/divinycell (paneles tipo sándwich), con lo cual el ala incrementa la resistencia a la flexión; la otra, compuesta por la piel de fibra de vidrio y una construcción tradicional de larguero y costillas. Primeramente se determinó la distribución de presiones a las que se ve sometida el ala en las condiciones de vuelo, utilizando el método de paneles. A partir de dicha geometría y distribución de presiones se procedió a modelar las alas usando el método de los elementos finitos. Con el análisis de configuraciones de las alas, se hace la comparativa de pesos, facilidad constructiva y resistencia estructural.
The potential and benefits of the Unmanned Air Vehicle (UAV) are huge. They are a very low-cost and rapid deployment data collection platform that reduces the relative cost of using manned aircraft with very wide applications: they are currently used for industrial mapping, patrol, environmental care, education, photography, entertainment, among other. A comparative study of two wings of the same external configuration but different structure is presented. One, designed in such a way that the skin absorbs the bending and cutting efforts, composed of fiberglass sheets and honeycomb / divinycell (sandwich panels); The other composed of fiberglass skin and a traditional construction of stringers and ribs. With the analysis of the wing configurations, the comparative of weights, constructive ease and structural resistance are made.