Browsing by Author "Molina Donoso, Vicente Antonio"
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Item Análisis técnico económico de domos para protección de telescopio Leighton.(Universidad de Concepción, 2023) Molina Donoso, Vicente Antonio; Canales Cárdenas, Cristian AlexisLeighton Chajnantor Telescope, es el nombre que recibe el proyecto asociado al traslado de un telescopio de ondas submilimétricas al norte de Chile, específicamente al valle de Chajnantor, región de Antofagasta. En este trabajo se encontrarán propuestas para la implementación de un domo que protegerá la antena telescópica que actualmente se encuentra en procedimiento de traslado desde Mauna Kea, Hawái, Estados Unidos. El objetivo de este proyecto radica en la comparación de distintas alternativas que puedan cumplir con los requerimientos mecánicos y lograr una selección justificada en base al modelo que mejor se adapte a los requerimientos de diseño, donde el principal desafío puede resumirse en la compatibilidad con efectos climatológicos presentes en el valle de Chajnantor como el viento, lluvia, nieve, bajas temperaturas o inclusive movimientos sísmicos. Una vez seleccionado el diseño a implementar, el objetivo radica en la resolución y optimización de la estructura para que no sufra grandes deformaciones o colapse, asumiendo la condición de trabajo más crítica del valle, con rangos elevados de la velocidad del viento, para finalmente realizar un análisis económico preliminar, no en detalle, de las componentes más relevantes del diseño. Para poder realizar un marco comparativo de las distintas propuestas, se identifica el problema a resolver y se plantean los requerimientos de diseño en base a ello, con esto en mente se procede a una lluvia de ideas que pasan a través de filtros y posterior selección. Por otro lado, para llegar a la solución ideal, se identifican las zonas con mayores esfuerzos o deformaciones que están estrictamente relacionadas con la incidencia del viento y el efecto del propio peso de la estructura, de esta manera se optimiza el modelo, en función de planchas y entramados a utilizar. Para alcanzar los objetivos propuestos se considera, en primer lugar, las dimensiones impuestas por la antena y los ángulos de trabajo de ella, de esta manera, se saben las dimensiones mínimas requeridas por la estructura envolvente, que varían levemente dependiendo del modelo propuesto y del sistema de apertura que se adopta. A su vez, se realiza un estudio del clima presente en el nuevo lugar de instalación que posteriormente definen las condiciones de borde del problema. Posteriormente y a través de una lluvia de ideas, se definen posibles modelos del domo, que luego de pasar por criterios de selección y determinar el mejor candidato, se realizan simulaciones a través del software ANSYS, realizando cambios iterativos en diversos parámetros como, por ejemplo, el espesor, entramados, tipos de material (Aleaciones de aluminio) e inclusive tipos de juntas entre los elementos del diseño impuesto. Adicionalmente, en este punto se incluyen las fuerzas externas actuando sobre la estructura, que corresponden a las presiones ejercidas por el viento, que son obtenidas a través de la herramienta CFD de ANSYS, por otro lado, también se considera el efecto del propio peso de la estructura. Como resultado de las iteraciones realizadas, se obtienen factores de seguridad aceptables sobre 1 para un espesor de planchas de aluminio 6061 T6 presentes en el mercado nacional, alcanzados por la implementación de perfiles tubulares de acero ASTM A36, que logran aminorar las deformaciones impuestas por la incidencia del viento. Como conclusión de la realización de este proyecto se puede decir que el modelo en estudio es factible de realizar visto desde un punto de las cargas de viento y peso de la estructura, sin embargo, aún se deben definir diversos parámetros relevantes que tienen directa influencia en la realización de un proyecto de esta envergadura.