Diseño de paneles rigidizados de materiales compuestos

El uso de paneles rigidizados de materiales compuestos ha tenido un rápido crecimiento durante las últimas décadas, siendo en las industrias aeronáutica y aeroespacial donde mayor desarrollo y aplicación han tenido. El empleo de materiales compuestos para su fabricación permite adaptar las propiedades del elemento estructural a los requisitos deseados de rigidez y resistencia. Sin embargo, a cambio de estas cualidades, los paneles rigidizados de materiales compuestos presentan una mayor complicación en su análisis. En la actualidad, para llevar a cabo el diseño y análisis de paneles rigidizados es necesario utilizar el método de elementos finitos, siendo necesario desarrollar sofisticados modelos e invertir gran cantidad de tiempo en la resolución y esfuerzo en la interpretación de resultados. Por ello, sería deseable contar con un método rápido que ayudara a conseguir un diseño óptimo. El objetivo de este proyecto es crear una herramienta de software que simplifique la tarea de diseño preliminar de paneles rigidizados de materiales compuestos. Con esta herramienta, se consiguen automatizar e integrar algunas de las tareas que se llevan a cabo en la fase de diseño, en concreto la definición de la estructura del panel, la generación de la malla y el análisis de elementos finitos. Asimismo, la herramienta permite visualizar la carga crítica de pandeo y la deformada de la estructura. Tras construir la herramienta de software SPD “Stiffened Panel Design”, ésta se ha empleado para resolver diversos casos de paneles rigidizados reales. Así, la herramienta queda verificada y la validez de sus resultados, garantizada.Use of composite stiffened panels has greatly increased during the last decades, being in the aviation and aerospace industries where further development and application they have. The use of composites in manufacture of these panels allows adapting its properties to the desired requirements of stiffness and strength. Nevertheless, in exchange for these qualities, composite stiffened panels present a more complicated analysis. At present, to carry out the design and analysis of stiffened panels is necessary to use the finite element method, being necessary to develop sophisticated models and invest large amount of time in resolutions, and efforts in interpreting results. It would therefore be desirable to have a rapid method which helps to achieve an optimal design of panels. The aim of this project is to create a software tool that simplifies the task of preliminary design of composite stiffened panels. With this tool, automation of certain tasks that are performed in the design phase is achieved, specifically definition of panel structure, the mesh generation and the finite element analysis. Also, the tool allows visualizing the critical buckling load and the deformed shape of the structure. Having built the software tool SPD "Stiffened Panel Design", it has been used to solve different real cases of stiffened panels. Thus, the tool is verified and the validity of its results is ensured.Ingeniería Industria