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Ítem Texto completo enlazado Caracterización de un vehículo aéreo no tripulado (VAN) utilizando software de simulación y pruebas de funcionamiento(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-11-18) Boada Vicuña, Pedro Roberto; Franco Rodríguez, RosendoEn el presente trabajo se ha realizado una caracterización de un vehículo aéreo no tripulado. Esta caracterización consiste en obtener la distribución de carga del vehículo analizado realizando cálculos aerodinámicos en base a las teorías tradicionales, seguido de una comprobación de resultados mediante simulaciones con ayuda de software CFD y finalmente una prueba de vuelo para corroborar lo obtenido. Los resultados del análisis aerodinámico difieren a los de la simulación con ayuda de software CFD ya que las fuerzas de sustentación y arrastre obtenidas mediante esta última, son 39% y 25% menores respectivamente, en comparación con los resultados analíticos. Esta reducción de las fuerzas obligó a realizar un vuelo con menos carga para evitar un posible accidente. El vuelo comprobó lo obtenido mediante análisis con software CFD, ya que el vehículo despegó del suelo y realizó un vuelo bastante estable, cumpliendo con los requerimientos definidos en el presente trabajo, se comprobó de esta forma que la metodología utilizada es útil para el análisis de otros vehículos. El peso vacío operativo del VANT es de 1.1 kilogramos, el peso a combustible a cero es de 1.675 kilogramos y el peso de despegue es de 2.175 kilogramos, lo que resulta en una carga útil posible de 0.575 kilogramos y una carga alar de 4.83 kg/m2. Finalmente, las velocidades alcanzadas están entre los 12 y 18 m/s, lo que corrobora que el resultado de la simulación brinda valores de carga adecuados, que se pueden utilizar si se requiere conocer las capacidades de un diseño en particular.Ítem Texto completo enlazado Procedimiento para el análisis dinámico de estructuras usando el método de los elementos finitos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-07-23) Enciso Valdivia, Fernando André; Franco Rodríguez, RosendoEn el presente trabajo se desarrolla un procedimiento general para el an alisis din amico de estructuras usando m etodos num ericos. Se usa el M etodo de los Ele- mentos Finitos (MEF) para la discretizaci on espacial del dominio de la estructura y los m etodos de superposici on modal, integraci on expl cita e integraci on impl cita para la integraci on en el dominio del tiempo de las ecuaciones que gobiernan la respuesta din amica de la estructura provenientes del MEF. Se realiza un repaso de los m etodos anal ticos para el an alisis de sistemas de un grado de libertad y del m etodo de los elementos nitos, de niendo los par ametros m as importantes a ser usados en la programaci on de los c odigos o en el uso de programas de simulaci on comerciales. Las caracter sticas m as representativas de cada operador de integraci on son presentadas, as como los par ametros de decisi on entre uno y otro m etodo. El procedimiento propuesto se aplica a un problema de din amica estructural de dos maneras: mediante la programaci on de un c odigo de MEF en MatLab y mediante la simulaci on del mismo problema usando el programa comercial ANSYS R14, en am- bos casos se indica como se introducen los par ametros necesarios para el an alisis. Los resultados de estas simulaciones son comparados con los resultados obtenidos por medio de las t ecnicas anal ticas cl asicas y con los resultados indicados en la biblio- graf a. La evaluaci on de los resultados muestra las caracter sticas m as importantes de cada m etodo como es la sensibilidad al paso de tiempo en el caso de integraci on directa y la elecci on del n umero de modos de vibraci on en el caso de superposici on modal. Los resultados obtenidos mediante las simulaciones concuerdan con los de la bibliograf a, demostrando as que el MEF es una herramienta con able en tanto se controlen adecuadamente los par ametros de cada fase del an alisis.Ítem Texto completo enlazado Estudio de impacto de sólidos deformables mediante la simulación por software de elementos finitos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-11-21) Guardamino León, David Germán; Franco Rodríguez, RosendoEn este trabajo se presenta un procedimiento para el estudio de impacto de sólidos deformables mediante la simulación por software de elementos finitos. Para desarrollar el mencionado procedimiento, se realizó inicialmente un estudio de los diferentes métodos analíticos, computacionales y experimentales relacionados con este fenómeno. Con el estudio de los métodos analíticos, se resolvieron problemas básicos de impacto longitudinal, transversal y torsional en vigas con diferentes objetos proyectiles. Adicionalmente, mediante el estudio de los métodos computacionales, se realizaron las simulaciones de los mismos problemas básicos utilizando el software de elementos finitos ANSYS v14. Los resultados obtenidos mediante simulación fueron comparados con los resultados de los métodos analíticos y de otros autores encontrando que los métodos computacionales brindan resultados más confiables debido a que consideran efectos geométricos, inerciales, y no lineales. Adicionalmente, se encontró que para impactos a bajas velocidades el método de integración implícita en el tiempo es el más adecuado y el explícito lo es para impacto a altas velocidades. Finalmente, se determinó que para analizar el fenómeno de impacto es necesario conocer las frecuencias naturales y modos de vibración del sistema. Estas propiedades definen los parámetros de simulación por software de elementos finitos tales como el incremento del paso de tiempo (Time Step) y tiempo de simulación (End Time). Así, con lo anteriormente mencionado, se elaboró el procedimiento tomando en cuenta el pre-procesamiento, solución y postprocesamiento del problema. El mencionado procedimiento presenta detalles del modelo matemático que se debe desarrollar, del análisis del comportamiento dinámico del modelo desarrollado, de la elección del algoritmo implícito o explícito para la solución del problema y de la revisión de los resultados obtenidos para refinar el análisis. Como ejemplo de aplicación del procedimiento desarrollado se estudia una estructura FOPS (Falling Object Protective Structure) obteniendo resultados esperados de deformación plástica.