Simulación de procesos de curado en autoclaves de pezas de material composto do sector aeronáutico.
| Data de defensa | 28/07/2020 |
| Titulación | Grao en Enxeñaría Aeroespacial |
| Centro | Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo |
| Dirección |
Titoría: Elena Beatriz Martín Ortega Cotitoría: María Begoña Cid Iglesias |
| Tribunal |
Secretaría: Luis Rodríguez Pérez Vogalía: Borja Conde Carnero Presidencia: José Ramón Salgueiro Piñeiro |
| Resumo | Nos últimos anos son poucas as aeronaves que non contan con algún compoñente fabricado en materiais compostos. Os tipos de materiais compostos que se utilizan na industria aeronáutica son moi diversos. Os procesos de fabricación destas pezas deben seguir unhas pautas moi concretas que son implementadas de forma moi estrita para satisfacer os requerimentos de seguridade que se lles demanda. En concreto, este traballo céntrase no modelado e simulación numérica do curado da parte exterior da porta do tren de aterraxe dunha aeronave Airbus, fabricada con laminados de fibra de carbono preimpregnados con resina termoestable epoxi. Para o curado total da resina estas pezas son introducidas nunha autoclave industrial durante un tempo no que se lle aplican diferentes temperaturas e presións, o que coñecemos por ciclo completo de curado. Para estudar a evolución do curado dentro da peza, realízase o modelado do problema e posteriormente impleméntase no software de elementos finitos COMSOL Multiphysics. Un elemento moi importante na modelización do curado térmico da peza é o HTC (Heat transfer Coeficient) sobre as fronteiras. Abórdase tamén o problema dende o punto de vista da dinámica de fluídos co fin de caracterizar o HTC e empregalo como condición de contorno no problema do curado térmico. Ademais, para validar a ferramenta do cálculo e comprobar que é o suficientemente precisa na resolución de problemas de curado térmico, realízanse unha serie de estudos preliminares que xa contan cunha validación previa por parte de diferentes autores. Tamén se leva a cabo un estudo preliminar para o problema termo-fluído-dinámico, para o que o HTC se comproba por comparación con resultados experimentais coñecidos. Finalmente, os resultados numéricos do curado sobre a peza real valídanse con resultados de lecturas experimentais de termopares facilitados pola empresa aeronáutica colaboradora co proxecto. Os resultados indican que a distribución do HTC local é un factor moi importante a introducir no modelo de curado de cara a obter resultados realistas e, polo tanto, non pode utilizarse a simplificación para un HTC global. Por todo isto, faise fundamental a caracterización da transferencia de calor para cada peza no interior do autoclave como de garantir unha correcta predición do modelo de curado xerado neste traballo. |