Estructuras Aeronáuticas

En la Aeronáutica, la fatiga es algo que siempre está presente en las estructuras, puesto que las aeronaves, a menos que estén fuera de servicio o en mantenimiento, siempre estarán en el aire o a punto de volar, por lo tanto, todos los componentes deben estar diseñados con materiales capaces de resistir el uso constante.  Sin embargo, como todo en la aeronáutica debe tener un respaldo, el diseño detrás de las chapas de las estructuras como alas,  ayudan a que los diferentes esfuerzos a las que serán sometidas, sean distribuidos a lo largo de otras estructuras mas pequeñas y no le deje todo el trabajo a una sola parte del ala En vista de esto, las estructuras han ido evolucionando poco a poco para optimizar su resistencia. Resultado de esta evolución son las estructuras Semi-Monocasco , que su característica es que usan una capa o recubrimiento fino que lleva por nombre piel que a su vez, esta apoyado por cuadernas que permiten dar la forma las diferentes formas transversal

La estructura de las aeronaves es un poco compleja, no todas poseen la misma característica estructural, y suelen ser muy parecidas. Por lo general usan una estructura semi-monocasco de materiales metálicos o compuestos, constituida por un revestimiento que soporta las cargas, es rigidizado por una serie de elementos transversales (cuadernas y costillas) y longitudinales (largueros y larguerillos). En la antigüedad era común usar otros tipos de estructuras como la monocasco o sándwich. Semi-monocasco: son elementos transversales y longitudinales que la conforman hacen posible que soporte esfuerzos a tensión y compresión, flexión y torsión sin fallar el revestimiento. Cuadernas y costillas: elementos rigidizadores transversales. Estas difunden las cargas concentradas, mantienen la forma se la sección, soporta esfuerzos circunferenciales debido a la presurización. La estructura del fuselaje está conformado por cuadernas, y la de las alas por

En el ejercicio planteado se pide determinar, principalmente, el diagrama de carga axial de la estructura, sin embargo, para llegar a esto, primero debemos conocer todos los flujos que se presentan tanto en los larguerillos como en las chapas de la estructura mostrada.                 Primero se comienza identificando la posición de la línea neutra , como podemos darnos cuenta, la estructura es simétrica con respecto al eje horizontal, por lo que podemos decir que su . Luego de esto, se procede a realizar el calculo de la inercia de la estructura, para esto se hace uso de la ecuación que establece que la Inercia es igual a la sumatoria de las Áreas de los larguerillos por la distancia a la línea neutra . Quedándonos este calculo de la siguiente manera: Luego se procede a calcular el diferencial de flujo sobre cada uno de los larguerillos, al ser el área de sección transversal igual para los 4 larguerillos, se realiza un solo cálculo y se identifica cuales están en est

Un segmento estructural se denomina “Viga Cajón” cuando se trata de un elemento cuya sección transversal es hueca, y obtiene su resistencia o integridad estructural a través de larguerillos y un revestimiento (chapa o lámina de un material específico, generalmente aluminio como “piel” de la estructura, en aplicaciones aeronáuticas) logrando así la distribución de esfuerzos, esto implica que es una estructura semi-monocasco. Cabe destacar que además de larguerillos y revestimiento, también posee cuadernas o refuerzos perpendiculares a la chapa y larguerillos, con el propósito de evitar larguerillos en voladizo demasiado largos, lo que daría lugar al pandeo o falla por esfuerzo cortante, especialmente si el revestimiento es muy flexible y no aporta demasiada rigidez a la viga. En caso de que existiera una abertura, por muy pequeña que sea en el revestimiento, toda esa sección se consideraría inexistente pues tendería a fallar, es por esto que cuando existe una abertura en

Flexión y corte en vigas simétricas(Chapa abierta) Para iniciar el estudio de este tema debemos conocer como están conformadas las vigas, las cuales se  constituyen en: Larguerillos:  Son los que evitan que se deformen las  chapas y absorben la carga axial, es importante acotar que los larguerillos se deben colocar mas a los extremos ya que allí es donde se producen los mayores esfuerzos. Cuando los larguerillos están en compresión, estos se ven afectados por el pandeo. Chapa:  Es la parte externa de la viga, cuya misión es resistir los esfuerzos cortantes     Existen tres tipos de chapas         Chapas abiertas         Chapas cerradas         Chapas de sección variable Las chapas abiertas no absorben torsión y la fuerza debe ser aplicada en su centro de cortadura, mientas que las chapas abiertas si pueden absorber torsión. En el siguiente ejercicio se nos pide determinar los flujos cortantes en la chapa y los centro de cortadura, este