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En mi vida profesional me he
tenido que dedicar al estudio de impactos de cuerpos sólidos contra elementos
de hormigón, tema que me interesa realmente y que me ha llevado a leer sobre él.
En este artículo os quiero acercar un estudio que he leído sobre el tema, en
particular del impacto de aviones y del
impacto de los motores del avión contra muros de hormigón.
Todo lo que cuento en este
artículo ha sido extraído de “Bulletin of
the JSME Mechanical Engineering Journal: Numerical simulation of impact of
aircraft and engine into concrete Wall”. Se trata de un artículo en inglés
de The Japan Society of Mechanical
Engineers y que podéis leer pinchando en la siguiente imagen (todo lo que
cuento está basado en pequeños extractos traducidos del mismo)
En este estudio (que recomiendo
leer) se trata de reproducir los ensayos realizados del impacto de un F4
Phantom y de su motor en el Sandia
National Laboratory en 1990 mediante la simulación numérica usando un
programa de elementos finitos. En este caso se ha usado LS-DYNAⓇ ya que
se trata de uno de los mejores programas para simulaciones de impactos.
La primera simulación que se
trata en el estudio es sobre el impacto del motor del avión, unos 1760kg
impactando sobre un muro de hormigón a 215m/s. A continuación se muestra el
input del estudio y los resultados gráficos.
Imágenes extraídas del estudio “Numerical simulation of impact of aircraft and engine into concrete Wall”
Imágenes
extraídas del estudio target="_blank" “Numerical simulation of impact of aircraft and engine into concrete Wall”
Lo que más llama la atención,
aparte de lo interesante que resulta el modelo de elementos finitos, son los
resultados: la simulación reproduce casi perfectamente la realidad:
Resultados extraídos del estudio “Numerical simulation of impact of aircraft and engine into concrete Wall”
A continuación, en el estudio, se
analizan los resultados de las fórmulas empíricas existentes para el impacto de
misiles sobre objetivos de hormigón, muchos de ellos llevados a cabo durante la
segunda guerra mundial. Para curiosos e interesados, vuelvo a recomendar leer
el artículo, aunque esta parte no tiene mayor interés más allá de comprobar la
validez de las fórmulas. Dejo las conclusiones de esta parte para otro momento.
Termina el estudio con lo que
para mí es impresionante, que es el modelado en elementos finitos del avión en
sí mismo y del proceso de impacto contra el muro con el posterior análisis de
resultados y verificación de la realidad. ¡El
modelo de elementos finitos refleja de una forma aparentemente real los
resultados reales (con alguna pequeña variación)!
Imágenes extraídas del estudio “Numerical simulation of impact of aircraft and engine into concrete Wall”
Como podemos ver, las curvas
obtenidas mediante el programa de cálculo se aproximan notablemente a los
resultados registrados en el ensayo real del impacto del avión contra el muro
de hormigón. Para ser exactos, el estudio refleja fielmente el estado de
destrucción del muro después del impacto, la profundidad de penetración y los
desplazamientos en la parte delantera y trasera del muro. La siguiente imagen
tiene como función la de poner al lector en situación, saber que avión está
impactando realmente (F4 Phantom).
Imagen extraídas
de https://www.funker530.com/dogfight-video-f-4-phantom-kills-mig-17/
Espero que este estudio os haya
parecido tan interesante como a mí, es por ello por lo que quería compartirlo.
Estudio realizado por The Japan Society of
Mechanical Engineers, publicado en “Bulletin of the JSME Mechanical Engineering
Journal: Numerical simulation of impact of aircraft and engine into concrete Wall”
y que puede ser descargado aquí.
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