INGENIERIA Y TECNOLOGIA AERONAUTICAS

Autor: ALONSO RODRIGO GUSTAVO.
Año: 2004.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONAUTICOS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONAUTICOS.

Resumen: En esta Tesis se aborda experimentalmente el estudio de la inestabilidad a galope de cuerpos prismáticos de sección triangular, de una manera sistemática, analizando la influencia de los distintos parámetros que intervienen en la aparición del fenómeno. Estos parámetros son la geometría de la sección transversal, representada por el ángulo b formado por los dos lados iguales del triángulo isósceles, el ángulo de ataque de la corriente incidente, a la velocidad de la corriente incidente, UY, y las propiedades mecánicas de la estructura;. Masa m, coeficiente de amortiguamiento estructural Z, y frecuencia natural. Como resultado se han podido dibujar mapas de estabilidad en el plano (a,b). Estos mapas se han obtenido en primer lugar mediante ensayos estáticos, definiendo regiones de inestabilidad de acuerdo al criterio cuasi-estático de Glauert-Den Hartog, y después mediante ensayos dinámicos, comprobándose a partir de qué velocidades comienza la inestabilidad para cada configuración definida por el par (A,b). Se han encontrado tres regiones de inestabilidad: para ángulos de ataque pequeños (alrededor de a- b/2 + 5º), para ángulos de ataque grandes (a- 180º +- (b/2 + 5º), y para una zona intermedia (aproximadamente 50º menor a menor 90º). En términos generales se puede afirmar que las regiones de inestabilidad para un triángulo dado son las comprendidas entre los ángulos de ataque en que la corriente incidente se encuentra alineada con alguno de los lados del triángulo. Comparando los mapas de estabilidad que se obtienen con los resultados de los ensayos estáticos con los obtenidos de los ensayos dinámicos, se comprueba que para los parámetros empleados el criterio cuasi-estático de Glauret-Den Hartog predice razonablemente bien la inestabilidad a galope en los casos estudiados. Se han realizado además medidas de las distribuciones de presiones alrededor del cuerpo, para poder explicar la aparición de la inestabilidad a galope en función de la morfología de la corriente alrededor del cuerpo.

Autor: FRANCHINI SEBASTIAN NICOLAS.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONÁUTICOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONÁUTICOS.

Resumen: El objetivo principal de esta tesis es analizar algunas de las principales causas que inducen incertidumbres sobre la medición de la velocidad del viento con anemómetros sónicos. Para ello se han tomado dos caminos complementarios: un estudio teórico del proceso de medida de una senda sónica (formulado mediante un modelo matemático) y un análisis de los resultados experimentales de calibración de un anemómetro sónico. El modelo matemático desarrollado describe el proceso físico que tiene lugar cuando uno de los transductores emite una señal de ultrasonido desde un extremo de la senda de medida. El modelo tiene en cuenta la desviación respecto a la línea recta de la trayectoria de la señal de ultrasonido producida por el campo de velocidades, en contraste a la hipótesis empleada hasta la fecha que considera la propagación rectilínea del sonido entre los transductores. Se demuestra que la medida de la velocidad, además de ser función de la velocidad promedio a lo largo de la senda, también depende del a componente de velocidad perpendicular a la senda, el gradiente transversal en la componente longitudinal, la curvativa de la trayectoria y la desviación estándar el campo de velocidades sobre la senda. Se utiliza el modelo desarrollado para estudiar como afectan a la medida de la velocidad dos flujos con diferentes características: 1,- El perfil de velocidades existente en un conducto (flujo rotacional) 2,- El campo de velocidades inducido por la estela provocada por un cilindro cercado a la senda de medida (flujo irrotacional). Por otro se ha realizado un estudio detallado en túnel aerodinámico de un anemómetro sónico con el objetivo de caracterizar de forma precisa las desviaciones en la medida de la velocidad y a detectar su origen. El análisis de los datos ha permitido obtener un criterio de decisión para determinar la cantidad mínima de medias experimentales necesarias para caracterizar la respuesta de un anemómetro. Además se propone y analiza un procedimiento para condensar la cantidad de datos obtenidos de un ensayo de calibración.

Autor: LECUE YUSTE JUAN MANUEL.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONÁUTICOS.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONÁUTICOS.

Resumen: El problema de estudiar a lo largo de la Tesis es la detección de daño en elementos de material compuesto, mediante el análisis de las señales recibidas por una red de sensores piezoeléctricos dispuestos sobre la estructura analizada. La agilidad de los sensores piezoeléctricos junto con la elevada sensibilidad del método desarrollado, forman un buen equipo para alcanzar las aspiraciones iniciales de la Tesis: la implementación de una técnica no destructiva de monitorización, en tiempo real, de la salud estructural ("Structural Health Monitoring" o SHM), de elementos de material compuesto y la detección temprana ("Novelty Detectión" o ND) de cualquier daño que se pueda producir en las estructuras estudiadas. Tras excitar el conjunto estructura-red de sensores se adquieren simultáneamente las señales que son captadas por cada sensor piezoeléctrico mediante una tarjeta de adquisición de datos y un software desarrollado a tal efecto. Posteriormente, las señales muestreadas son procesadas convenientemente, extrayendo las características propias que contienen la información del daño y se aplica la técnica de detección de daño que ha sido desarrollada. La Tesis que aquí se presenta pretende también aportar un pequeño grano de arena al desarrollo de las técnicas de mantenimiento predictivo, frente a las tradicionales técnicas de mantenimiento preventivo. El avance de las primeras frente a las segundas es, sin duda, uno de los avances pendientes de cara al segundo siglo de la aeronáutica. El ahorro que un sistema integral de mantenimiento predictivo puede representar en la cuenta de resultados de cualquier operador aéreo, pone de relieve la importancia de un rápido desarrollo de este tipo de mantenimiento. La técnica implementada se fundamenta en cinco aspectos fundamentales y complementarios entre sí. * La versatilidad de los piezoeléctricos y el patrón regular de las señales que generan al ser excitados. * La implementación de unos módulos protectores para los sensores piezoeléctricos que nos han permitido una mayor facilidad en el manejo de los mismos en condiciones reales de trabajo, y no tan solo en condiciones de laboratorio. * La implementación de una herramienta ágil de muestreo y adquisición de las señales provenientes de los piezoeléctricos. * Se ha conseguido una muy alta sensibilidad del sistema, siendo muy eficaz en la detección del daño, en el nivel 1 de la escala de Rytter, tanto al daño simulado como al daño real. * Las características de las señales utilizadas a lo largo de todo el trabajo han puesto de evidencia la incapacidad de otros sistemas de detección de daño como las redes neuronales y métodos más clásicos, forzando el desarrollo de nuestro propio método de detección del daño, basado en las técnicas de control estadístico y en los modelos autorregresivos. El presente trabajo desarrolla un método basado en la comprensión del correcto funcionamiento de una estructura no dañada y de su comparación con una estructura dañada (tanto con daño real como con daño simulado). A pesar de que nos hemos centrado desde un principio en la detección del daño (nivel 1 de la escala de Rytter), hemos obtenido también buenos resultados en la cuantificación del mismo, y se ha implementado un método global de detección de daño sobre la superficie estudiada. Pero los métodos globales son por definición poco sensibles. Ha habido que luchar frente a este condicionante, inherente como decimos a un método global, mediante la consecución en primer lugar de una señal muy limpia, y en segundo lugar siendo capaces de eliminar de ella todo aquello que no se viera afectado por el daño, analizando tan sólo las características propias delatoras del daño. Se ha procurado en todo momento trabajar muy próximos a la realidad, reproduciendo las condiciones ambientales a los que están sometidos los ensayos reales, con especial atención a la temperatura ambien 8 te. Incl 57d uso se han variado las condiciones de contorno, y se minimizaron los efectos de las variaciones de un ensayo a otro, causadas por efectos no controlados como la humedad relativa del ambiente. La gran ventaja del método desarrollado radica en la sencillez del planteamiento y en la agilidad de la monitorización y del procesado de los datos obtenidos, siendo el primer sistema referido en la bibliografía que funciona completamente en tiempo real. Además, se ha pretendido desde el principio desarrollar una técnica de "campo", es decir, que tuviera aplicación directa en condiciones de trabajo real (por ejemplo en un hangar) y no exclusivamente en entorno del laboratorio-, potenciando siempre un enfoque práctico del método desarrollado.