Accuris ESDU y Honda Aircraft Company colaboran en datos de pruebas de fatiga
Accuris ESDU ofrece sesiones de formación técnica de interés mutuo para todos sus clientes, y en septiembre de 2023 visité las instalaciones de Honda Aircraft Company en Greensboro, North Carolina, Carolina del Norte. Durante la visita, comenté datos de resistencia aún no publicados sobre aleaciones de aluminio y destaqué un elemento de datos que a menudo se pasa por alto, el FAT E.07.01, "Resistencia de las aleaciones de aluminio (sin recubrimiento) (a la flexión)".
Este elemento de datos presenta los resultados de aproximadamente 3500 ensayos de fatiga realizados en probetas lisas y con muesca de aleaciones de aluminio sin recubrimiento, sometidas a flexión. Estos resultados se han analizado para obtener curvas de resistencia S–N de la tensión alterna máxima (Sa) representadas en función del número de ciclos de carga hasta la rotura (N).
El Dr. John Hammar, Ingeniero de Enlace de ESDU, comparte su experiencia trabajando con los clientes de ESDU para mejorar el producto y promover la innovación en la industria aeroespacial.
El equipo de Honda Aircraft Company contaba con Mark Ofsthun, director sénior del departamento de Fatiga y Tolerancia al Daño, quien también es un valioso miembro del comité técnico independiente encargado de validar y autorizar los elementos de datos que se publican en la serie ESDU Fatigue – Endurance Data Series. Me informaron de que los datos de resistencia de aleaciones de aluminio como la 2024 y la 7075 serían más valiosos si las curvas de resistencia S–N se representaran gráficamente de forma individual para cada valor del factor de concentración de tensiones geométricas, en lugar de como gráficos que muestran los datos para concentraciones de tensiones mixtas para cada aleación.
Esta información se transmitió a Dr Downs, Ingeniero Sénior de ESDU responsable de todo el contenido de esta serie. Dr Downs analizó los datos de las pruebas, publicados originalmente por Handley Page Company Ltd en 1958, y, con la ayuda de los métodos y el software disponibles en ESDU 97024, "Derivación de curvas de resistencia a partir de datos de pruebas de fatiga, incluyendo desviaciones", se volvieron a trazar los datos.
Posteriormente, el Comité, incluido Mark, debatió y aprobó el elemento de datos actualizado, que se volvió a publicar en junio de 2024 como FAT E.07.01 Amendment C. Esta versión contiene ahora 29 curvas de resistencia S–N, incluida una correspondiente a una aleación de Al-Zn-Mg 7075 envejecida naturalmente, como se muestra a modo de ejemplo más arriba.
Accuris ESDU valora enormemente las opiniones de los clientes, y esta visita resultó muy gratificante y agradable. "ESDU es una fuente fiable de datos técnicos muy útiles, aceptados y utilizados por la industria aeroespacial", afirmó Mark Ofsthun tras la visita.
Durante la visita, también tuve la oportunidad de observar de cerca el innovador jet ejecutivo de última generación HondaJet. Con una flota global de más de 200 aviones, esta aeronave cuenta con un montaje del motor sobre el ala, diseñado no solo para reducir la resistencia aerodinámica, sino también para mejorar la resistencia a la fatiga al cargar los soportes que sostienen el motor en compresión, en lugar de en tensión, como ocurre con los montajes convencionales bajo el ala.
Control de los costes de los ensayos de fatiga con Accuris ESDU
Las pruebas de fatiga son esenciales para que los ingenieros obtengan una comprensión crítica del rendimiento de los materiales o componentes en situaciones de carga reales a lo largo del tiempo. Esto es extremadamente importante para la industria aeroespacial, automotriz y muchas otras, pero las empresas se enfrentan a un verdadero reto a la hora de obtener datos fiables y validados de las pruebas de fatiga.
Las máquinas de fatiga servohidráulicas típicas cuestan más de 100 000 dólares, lo que puede resultar inasequible para muchas empresas e instituciones. Por otra parte, enviar materiales a un laboratorio de ensayos externo suele costar entre 300 y 2000 dólares por ensayo (más el coste de las muestras de ensayo) y conlleva un tiempo de espera de varias semanas o incluso meses. La disponibilidad de datos de materiales de grado aeroespacial validados y existentes de Accuris ESDU es obviamente crucial para ayudar a minimizar los costes de los proyectos de nuestros clientes.
Las aleaciones de aluminio 2024 y 7075 se desarrollaron por primera vez para aplicaciones aeroespaciales en 1931 y 1935, respectivamente. Su uso continuado más de noventa años después se debe en gran medida a lo bien que conocemos sus capacidades. Los datos de resistencia validados disponibles para estas aleaciones (y otras) en el elemento de datos ESDU E.07.01 y los métodos del elemento de datos ESDU 92030 "Comportamiento de propagación de la fatiga de grietas cortas en aleaciones de aluminio" desempeñan un papel importante en las operaciones de empresas aeroespaciales líderes a nivel mundial, como Honda Aircraft Company.
Garantizar un diseño, rendimiento, seguridad y cumplimiento óptimos del producto con ESDU
¿Le interesa obtener más información sobre los datos sobre fatiga validados y aún no publicados, así como otros contenidos similares, que se incluyen en la serie de datos sobre fatiga ESDU de Accuris?
