ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE UN CORTAFUEGOS CON REFUERZOS INTERNOS ESCALONADOS CON COMPUESTOS DE UN AVIÓN UTILITARIO

Resumen Con el fin de validar la resistencia de una de las zonas criticas del avion utilitario Stela M1, este trabajo presenta un analisis estructural del cortafuegos con refuerzos internos escalonados “Doublers” la cual esta sometida a cargas estaticas maximas propias de maniobras de vuelo tipicas sugeridos en los estandares FAR 23, especificamente para evaluar los efectos interlaminares que los esfuerzos escalonados presentan dentro del firewall. La pieza, incluyendo los refuerzos, esta hecha totalmente de material compuesto laminado de fibra de carbono /epoxi y protegida por un plato delgado de aluminio, la cual fue simulada por medio de elemento finito y a su vez validado con datos experimentales de una probeta representativa sometida a las mismas condiciones de operacion. Se observo que las capas externas y el plato de aluminio del cortafuego tuvieron un efecto significativo durante la evaluacion de esfuerzos X y Y a traves de la seccion transversal de la pieza y en un vuelo recto, no obstante, son mas significativos los efectos de las capas y los refuerzos escalonados cercanos al plano medio al evaluar los refuerzos cortantes XY. Complementariamente, los mayores indices de Tsai-Wu se localizaron alrededor del barreno C y en las capas externas de fibra de carbono/epoxi y sugieren un factor de seguridad alrededor de 7, validando la pieza. El estudio muestra que las concentraciones de esfuerzos debidos a los bordes de los refuerzos escalonados apenas tienen un efecto negativo en el cortafuegos y que los refuerzos son adecuados para aumentar significativamente la resistencia de la estructura, ademas de que mantienen concentrados los esfuerzos maximos en las zonas mas reforzada del cortafuegos . Palabras clave. Cortafuego, Compuestos, avion utilitario, Analisis Estructural, Metodo de elemento Finito, Analisis de Tsa-Wu.