Análisis de fallas utilizando ensayos mecánicos en Prototipo Estructural de PicosaTélite tipo "Cubasat" para el C.I.E. de la ESPE

Abstract

La Escuela Politécnica del Ejército, por medio del C.I.E, ha dado ya los primeros pasos en la investigación de un proyecto relativamente económico como el picosatélite "CubeSat" para poder fabricarlo localmente, de esta manera impulsaría la investigación científica del área espacial en nuestro país. El presente proyecto de tesis es una continuación de un proyecto que culminó en octubre de 2010 relacionado con el mismo tema. Dicho proyecto aportó con la fabricación de un prototipo estructural del picosatélite tomando en cuenta consideraciones teóricas de diseño y simulaciones con software de computadora, pero no se han realizado pruebas o ensayos mecánicos reales para llegar a una aceptación definitiva del diseño. Para el desarrollo de este proyecto se emplearon cálculos teóricos y simulaciones de computadora por lo que es de vital importancia someter a la estructura a las cargas que se consideraron en los cálculos previos pero ahora de manera real ya que en el análisis estructural se adoptó un modelo teórico de cálculo cercano al real debido a que las condiciones de borde reales que afectaban a la estructura haciéndola hiperestática y consecuentemente distorsionaban en gran manera los datos resultantes de la simulación. De acuerdo a ese estudio sobre el diseño de la estructura del picosatélite tipo CubeSat, las cargas que intervienen en el cálculo son de cuatro tipos: Cargas Continuas, Cargas Vibracionales, Cargas de fatiga térmica y Cargas de Impacto. Existen otros tipos cargas de diferente naturaleza que son aplicados a la estructura, pero al ser relativamente pequeñas, son despreciables. Al final de esta serie de ensayos mecánicos tanto estáticos como dinámicos, lo que se espera como resultado es que el prototipo soporte las cargas que se utilizaron para el diseño y construcción del mismo. También se comparará los resultados prácticos de los ensayos con los de las simulaciones del software ANSYS® 14. Finalmente se detallarán datos técnicos que la estructura soportará ante cada tipo de carga antes de que falle.