Levantamiento con sistemas láser escáner de un avión Mirage F1 y estudio de la influencia de la impresión 3D sobre la resistencia aerodinámica

Abstract

[ES] Este Trabajo Final de Grado, basado en la metodología de la ingeniería inversa, explora las posibilidades de la impresión 3D para medir, mediante la aplicación de los sistemas de análisis del túnel de viento de la Universidad Politécnica de Valencia, las variaciones de la resistencia aerodinámica en función de dos parámetros de impresión: altura de capa y velocidad de impresión. El modelo de estudio experimental es un perfil aerodinámico de un Mirage F1 obtenido mediante levantamiento con sistemas láser escáner que incluye: la toma de datos, la unión de los escaneos, la limpieza de la nube de puntos y la conversión de la misma en un modelo de malla. A partir de la información que proporciona la malla se construye la geometría para el análisis aerodinámico. El estudio de las distintas combinaciones de los parámetros de impresión demuestra que la altura de capa es el parámetro más influyente sobre la calidad superficial y, por tanto, sobre la resistencia aerodinámica. En la investigación se desarrollan tres experimentos que, de forma cuantitativa y cualitativa, pretenden demostrar la influencia de la altura de capa sobre la resistencia aerodinámica.

[EN] This Final Degree Project, based on the methodology of reverse engineering, explores the possibilities of 3D printing to measure, through the application of the closed wind tunnel analysis systems of the Polytechnic University of Valencia, the variations of the aerodynamic resistance depending on two printing parameters: layer height and printing speed. The experimental study model is an aerodynamic profile of an F1 Mirage obtained by surveying with laser systems. This task includes taking data, joining the scans, cleaning the point cloud and converting it into a mesh model. The geometry for aerodynamic analysis is constructed from the information provided by the mesh. The study of the different combinations of the printing parameters shows that the layer height is the most influential parameter on the surface quality and, therefore, on the aerodynamic resistance. In the investigation three experiments are developed and, in a quantitative and qualitative way, try to demonstrate the influence of the layer height on the aerodynamic resistance.