Resumen

Los acoplamientos curvos se utilizan con frecuencia en los rotores de los motores aeronáuticos. La rigidez de los acoplamientos curvados es de gran importancia para el diseño técnico de los rotores de los motores aeronáuticos, ya que difiere considerablemente de la de las estructuras continuas. En este artículo se introducen en primer lugar las definiciones y relaciones de los parámetros estructurales de un acoplamiento curvado. Basándose en este marco mecánico propuesto, se desarrolla un nuevo modelo mecánico para los acoplamientos curvados que tiene en cuenta el debilitamiento de la rigidez bajo cizallamiento, compresión, flexión y torsión. En este modelo, se adopta un sistema de tres muelles, que consta de dos tipos de muelles, para describir la rigidez equivalente de un par de dientes de malla de acoplamientos curvic. La rigidez del muelle se obtiene empleando el análisis de deformación plana de un diente discretizado con piezas trapezoidales. Posteriormente, la matriz de rigidez de los acoplamientos curvic se deduce a partir de la compatibilidad de deformación de cada diente y el equilibrio de fuerzas de toda la estructura. Se realizan una serie de análisis de acoplamientos curvic con varios tipos de estructura para demostrar el mecanismo que subyace en el modelo propuesto, y los resultados se verifican frente a los obtenidos a partir de análisis de elementos finitos. En este estudio se demuestra que el ángulo de presión es el principal factor que afecta a la rigidez de los acoplamientos curvic, mientras que la rigidez a la compresión y la rigidez a la flexión son más sensibles que otras rigideces. Además, la rigidez de los acoplamientos curvados es considerablemente menor en comparación con la de las estructuras continuas, lo que indica la importancia de modelizar adecuadamente el debilitamiento de la rigidez en el diseño de rotores de motores aeronáuticos.

• Materias:Matemáticas
• Subjects:mathematics
• Palabras claves:acoplamientos curvos, rigidez, rotores de motores aeronáuticos, estructuras continuas, análisis de elementos finitos, nuevo modelo mecánico, análisis de deformación plana, diversos tipos de estructuras, modelo, acoplamientos curvos
• Keywords:curvic couplings, stiffness, aeroengine rotors, continuous structures, finite element analyses, novel mechanical model, plane strain analysis, various structure types, model, curvic couplings