Análisis de las vibraciones en el brazo de un dron construido con estructuras isogrid y fibra de carbono
Resumen
En este trabajo se presenta un análisis al brazo de un dron construido con estructuras isogrid y fibra de carbono para evaluar su frecuencia natural y su respuesta a la frecuencia. Se comparan los resultados en dos modelos de brazo de dron, el primero con estructura isogrid y el segundo con estructura isogrid recubierto por una capa de fibra de carbono. Mediante el elemento finito se calculó la frecuencia natural, la amplitud de desplazamientos en un rango de frecuencia para evaluar condiciones de resonancia y los desplazamientos en resonancia y en 3600 RPM. Los resultados muestran que se reduce considerablemente la amplitud de desplazamientos y los desplazamientos al agregar una capa de fibra de carbono. Adicionalmente la frecuencia natural de la estructura aumenta.
Citas
- G. Cai, J. Dias, and L. Seneviratne, “A Survey of Small-Scale Unmanned Aerial Vehicles: Recent Advances and Future Development Trends,” Unmanned Syst., vol. 02, no. 02, pp. 175–199, 2014, doi: 10.1142/S2301385014300017.
- Y. Li, X. Wang, R. Huang, and Z. Qiu, “Actuator placement robust optimization for vibration control system with interval parameters,” Aerosp. Sci. Technol., vol. 45, pp. 88–98, 2015, doi: 10.1016/j.ast.2015.04.017.
- S. Kapuria and M. Y. Yasin, “Active vibration suppression of multilayered plates integrated with piezoelectric fiber reinforced composites using an efficient finite element model,” J. Sound Vib., vol. 329, no. 16, pp. 3247–3265, 2010, doi: 10.1016/j.jsv.2010.02.019.
- Z. G. Song, L. W. Zhang, and K. M. Liew, “Active vibration control of CNT-reinforced composite cylindrical shells via piezoelectric patches,” Compos. Struct., vol. 158, pp. 92–100, 2016, doi: 10.1016/j.compstruct.2016.09.031.
- Z. Huang, Z. Qin, and F. Chu, “Damping mechanism of elastic-viscoelastic-elastic sandwich structures,” Compos. Struct., vol. 153, pp. 96–107, 2016, doi: 10.1016/j.compstruct.2016.05.105.
- A. Kumar and S. Panda, “Design of a 1-3 viscoelastic composite layer for improved free/constrained layer passive damping treatment of structural vibration,” Compos. Part B Eng., vol. 96, pp. 204–214, 2016, doi: 10.1016/j.compositesb.2016.04.020.
- J. Simsiriwong and R. W. Sullivan, “Vibration testing of a carbon composite fuselage,” Am. Soc. Compos. - 23rd Tech. Conf. Am. Soc. Compos. 2008, vol. 2, pp. 956–969, 2008.
- Y. Lin et al., “A Novel Cylindrical Mechanical Metastructure for Drone Vibration Isolation,” in Proceedings of IncoME-VI and TEPEN 2021, 2023, pp. 831–840.