Análisis numérico del comportamiento tridimensional de componentes T-STUB de uniones estructurales

Abstract

En el presente trabajo se estudia el comportamiento tridimensional del T-stub mediante métodos numéricos, el cual queda simplificado, según la normativa, a la adopción de un valor de longitud efectiva en función de los posibles criterios de plastificación en el ala. Se emplea un modelo numérico para indagar sobre los límites de los distintos criterios de plastificación, la relación con los diferentes parámetros geométricos del componente T-stub y la precisión de la formulación propuesta por la normativa vigente. Para la construcción del modelo y la realización de las simulaciones se emplea el software Abaqus, modificando parámetros dimensionales como el ancho o la posición del tornillo, y manteniendo contantes el resto de variables geométricas y las propiedades del material. Todo ello se plasmó en un estudio paramétrico. Además, se desarrolló un programa experimental para la validación del modelo utilizado que consistió en dos partes: una caracterización de material que determinó las propiedades mecánicas a introducir en el modelo numérico y un programa donde se ensayó varios modelos T-stub usando el sistema DIC-2D para medir los desplazamientos y las deformaciones. Los resultados de los ensayos de las T-stub se compararon con los resultados de los mismos modelos pero en elementos finitos. También se realiza una caracterización de material que determinó las propiedades mecánicas a introducir en el modelo numérico.

In the present work, the three-dimensional behavior of the T-stub was studied by numerical methods. The three-dimensional behavior of the T-stub component is simplified to the adoption of an effective length value based on the possible yield line mechanisms in the wing. The limits of the different plasticizing criteria, the relation with the different geometrical parameters of the component and the precision of the formulation proposed by the current regulations were sought. For this, a numerical model in finite elements was built using Abaqus software. Different simulations were made modifying dimensional parameters such as the width or the position of the bolt keeping the rest of the geometric variables and the properties of the material. All that is reflected in a parametric study. In addition, it became an experimental program for the validation of the model used which consisted of two parts: a material characteristic that determines the mechanical properties in the numerical model and a program where several T-stub models using the DIC-2D system to measure displacements and deformations were tested. The results of the tests were compared with the results of the same models but in the finite elements.