Análisis Estructural del Fuselaje de un Sistema Aéreo No Tripulado de Monitoreo Volcánico

Structural Analysis of the Airframe of an Unmanned Aerial Volcano Monitoring System

Authors

  • Miguel Angel Rosales Ochoa
  • José Félix Vázquez Flores
  • José Arturo Correa Arredondo

DOI:

https://doi.org/10.46932/sfjdv2n5-054

Keywords:

análisis estructural, método de los elementos finitos, fuselaje, modos de vibración, sistema aéreo no tripulado

Abstract

México es un país con más de 2,000 volcanes en su territorio, que de acuerdo con el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), se encuentran en actividad 12 volcanes, por lo que realizar el monitoreo volcánico es de suma importancia, especialmente cuando los volcanes se encuentran cercanos a las poblaciones. La utilización de un UAS (sistema aéreo no tripulado) evita exponer a personas en ésta difícil tarea. En la ESIME Ticoman del Instituto Politécnico Nacional se trabaja en el proyecto “Tlapixki”, un UAS para este fin, cuyo objetivo es asegurar que el fuselaje del avión soporte las cargas a las que será sometido, en este trabajo se presenta el análisis estructural del fuselaje en condición de despegue, con base en la reglamentación aérea y usando un paquete de elementos finitos. El material utilizado en la estructura es Aluminio 2024 T3, los resultados obtenidos del análisis muestran valores de esfuerzos mucho menores a los límites del material, mientras que, en el análisis modal, los desplazamientos generados son muy pequeños, indicando que la estructura del fuselaje es adecuada.

 

 

Mexico is a country with more than 2,000 volcanoes in its territory, which according to the National Center for Disaster Prevention (CENAPRED), 12 volcanoes are active, so volcanic monitoring is essential, especially when volcanoes are close to populations. The use of a UAS (unmanned aerial system) avoids exposing people to this difficult task. The ESIME Ticoman of the National Polytechnic Institute is working on “Tlapixki” project, a UAS for this purpose, whose objective is to ensure that the aircraft´s fuselage supports the loads to which it will be subjected, this work presents the structural analysis of the fuselage in take-off condition, based on aircrafts regulations and using a finite element software. The material used in the structure is Aluminum 2024 T3. The results obtained from the analysis show values of stress much lower than the limits of the material, while, in the modal analysis, the displacements generated are very small, indicating that the fuselage structure is adequate.

Published

2021-10-26