Determinación de la nucleación de grietas por fatiga en componentes de aeronaves

Abstract

Este trabajo se desarrolla en base a una falla estructural detectada en una aeronave agrícola durante la ejecución rutinaria de tareas de mantenimiento. En la platabanda inferior del larguero principal, se encontraron grietas que nuclearon en la pared interna de los agujeros donde se alojan los bulones que constituyen los elementos de unión de las semi-alas. Con el propósito de evaluar el diseño, descubrir potenciales regiones de acumulación de daño y estimar el número de ciclos de carga aplicables hasta la iniciación de algún defecto, se realiza un estudio sobre el probable mecanismo de nucleación, se define una metodología de análisis, se estipula un perfil de misión “típico” y su espectro de cargas, se calculan tensiones y deformaciones actuantes y se estima la vida a fatiga de los elementos componentes. Las tensiones actuantes en la región de interés resultan en estados multiaxiales y no proporcionales, por lo que, para el análisis de durabilidad, se recurre a una aproximación strain-life de plano crítico. Los resultados permiten identificar aquellas regiones de la unión del ala con mayor probabilidad de acumulación de daño y consecuente nucleación de grietas por fatiga, prever sus orientaciones, seleccionar métodos de inspección y estimar tiempos para la adición de eventuales inspecciones al plan de mantenimiento.