Ficha iniciativa innovadora



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FICHA INICIATIVA INNOVADORA





Agenda Estratégica de Investigación




Nº FICHA




PROPONENTE:

Angel Fernández

INSTITUCIÓN:

RFEV




TÍTULO DE LA INICIATIVA:

Análisis estructural de velas: acoplamiento fluido-estructura







Área Temática :

1.2.5

Sector:

4. Industria Aux.




Código epígrafe de la matriz (filas)

Sector de la matriz (columnas)




Descripción y Objetivos




La predicción de comportamiento aerodinámico de una vela está dominado por su forma. La forma de la superficie bajo carga de presión (en navegación) está determinada por las características estructurales de la misma y por la carga aplicada (presión aerodinámica). La presión aerodinámica está, a su vez, determinada por la forma de la vela. Esto forma un circulo de cálculo que solo se puede resolver de forma iterativa.

Los modelos matemáticos estructurales deben responder al comportamiento no-lineal de la vela (grandes deformaciones, materiales especiales, precargas, etc) por lo que su predicción es ya de por sí compleja. Por otro lado, la prediccición del campo de presiones puede realizarse con CFD. La iteración entre ambos campos es compleja y tediosa.

Actualmente se ha desarrollado una interfaz muy prometedora que une ambos campos por medio de los códigos validados por la industria aerospacial, ABAQUS (reconocido y lider en cálculo estructural no lineal) y FLUENT (idem en CFD), principalmente.

Se propone una iniciativa para el desarrollo de una aplicación al campo del diseño y optimización de velas basado en esta herramienta (hoy por hoy la única con serias posibilidades).







Técnicas y Procesos a desarrollar




FASE 1: Validación del modelo estructural de la vela.

- Definición de modelos matemáticos de la misma

- Análisis de resultados de deformación

- Verificación con ensayos estructurales

- Iteración y optimización del modelo

- Establecimiento de la metodología para ensayos


FASE 2: Validación del modelo referido al fluido

- Definición de modelos matemáticos de comportamiento con viento

- Análisis de resultados de forma de la vela bajo viento

- Verificación con ensayos aerodinámicos

- Iteración y optimización del modelo

- Establecimiento de una metodología de aplicación


FASE 3: Validación del modelo acoplado

- Puesta a punto de la conexión entre modelos

- Análisis de resultados con acoplamiento

- Verificación con ensayos del modelo acoplado

- Optimización del proceso de tratamiento

- Establecimiento final de metodología de aplicación








Programa de los Procesos Innovadores

Tareas / Plazos para desarrollo de la I+D+i





Un plazo razonable de actuación de este proyecto puede ser entre 3-4 años, pudiéndose dividir Distinguimos tres etapas fundamentales:

1.- Validación de modelos estructurales existentes o nuevos, por medio de códigos matemáticos adaptados a la vela y aparejos (semejantes al ABAQUS) 2007/ 2009

2.- Validación de modelos fluidos 2007/ 2009

3.- Validación del procedimiento de análisis fluido estructura. 2009/ 2011






Impacto estratégico esperado

*Mejora de la capacidad competitiva * Mejora del negocio potencial

* Impacto social en calidad para el ciudadano y seguridad sostenible







El impacto estratégico es elevado ya que puede mejorar sustancialmente el nivel de prestaciones del material producido, manteniendo y minimizando costes, y mejorando la competitividad de las empresas españolas del sector frente al dominio extranjero que existe en la actualidad.










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