[es] Este trabajo presenta una investigación sobre la optimización de tamaño a prueba de fallos de estructuras aeronáuticas en régimen probabilista. El objetivo es diseñar estructuras de peso mínimo teniendo en cuenta los posibles escenarios de daño, así como varias fuentes de incertidumbre. El primer tipo de incertidumbre se refiere a la presente en parámetros estructurales, que puede caracterizarse como incertidumbre aleatoria, epistémica o híbrida. El segundo tipo de incertidumbre se refiere al desconocimiento de qué colapso parcial se producirá en un evento de fallo accidental. El último tipo de incertidumbre está relacionado con la caracterización de los escombros en caso de fallo del motor, debido a la aleatoriedad en los parámetros que definen los escombros, como el número de impactos o la ubicación y el tamaño de los agujeros en el fuselaje. Se han desarrollado varias metodologías para tratar el primer tipo de incertidumbre: la optimización de diseño basada en la fiabilidad a prueba de fallos (RBDO a prueba de fallos) utilizando el método de optimización secuencial y evaluación de la fiabilidad (SORA), la optimización de diseño basada en la evidencia a prueba de fallos (EBDO a prueba de fallos) utilizando el enfoque EBDO desacoplado, y la optimización de diseño basada en la fiabilidad híbrida a prueba de fallos (HRBDO a prueba de fallos) utilizando una estrategia desacoplada de convergencia rápida que fue desarrollada por la autora para tratar las variables aleatorias y de evidencia simultáneamente. En cuanto al segundo tipo de incertidumbre, en esta investigación se proponen dos metodologías para tratar la probabilidad de ocurrencia de cada escenario de daño: el enfoque de la probabilidaddaño para la optimización de diseño a prueba de fallos (PDFSO) y la estrategia basada en el índice de fiabilidad para el enfoque de la probabilidad-daño en la optimización de diseño a prueba de fallos ( -PDFSO), donde esta última también considera la incertidumbre en los parámetros estructurales aleatorios. Se han llevado a cabo varios ejemplos de aplicación, incluyendo un panel curvo rigidizado del fuselaje de un avión y la sección trasera del fuselaje de un avión. La última contribución de esta investigación es el desarrollo de un enfoque (DamageCreator) para generar automáticamente un conjunto suficientemente amplio de posibles escenarios de daño a partir de la malla de una aeronave, debido a un evento de fallo del motor o a un despendimiento de las palas de la hélice. Los parámetros que definen los escombros, como el número de impactos, el área de impacto, los ángulos de propagación, la ubicación de los agujeros, la orientación, el tamaño y la velocidad de los escombros, pueden considerarse aleatorios o deterministas. La herramienta se aplica a una estructura de barril cilíndrico y a un conjunto fuselaje-ala correspondiente a un avión de fuselaje estrecho. Los códigos de programación de las metodologías propuestas fueron implementados íntegramente por la autora utilizando los entornos Matlab y Python, así como Abaqus y Nastran como solvers de elementos finitos.

[gl] Este traballo presenta unha investigación sobre a optimización de tamaño a proba de fallos de estruturas aeronáuticas en réxime probabilístico. O obxectivo é deseñar estruturas de peso mínimo tendo en conta os posibles escenarios de dano, así como diversas fontes de incerteza. O primeiro tipo de incerteza refírese á presente nos parámetros estruturais, que poden caracterizarse como incerteza aleatoria, epistémica ou híbrida. O segundo tipo de incerteza refírese ao descoñecemento de que colapso parcial se producirá nun caso de fallo accidental. O último tipo de incerteza está relacionado coa caracterización dos cascallos en caso de fallo do motor, debido á aleatoriedade nos parámetros que definen os cascallos, como o número de impactos ou a localización e tamaño dos buratos da fuselaxe. Desenvolvéronse varias metodoloxías para facer fronte ao primeiro tipo de incerteza: a optimización de deseño baseada na fiabilidade a proba de fallos (RBDO a proba de fallos) empregando o método de optimización secuencial e avaliación da fiabilidade (SORA), a optimización de deseño baseada na evidencia a proba de fallos (EBDO a proba de fallos) empregando o enfoque EBDO desacoplado, e a optimizacion de deseño baseada na fiabilidade híbrida a proba de fallos (HRBDO a proba de fallos) empregando unha estratexia desacoplada de converxencia rápida que foi desenvolvida pola autora para tratar as variables aleatorias e de evidencia simultáneamente. En canto ao segundo tipo de incerteza, esta investigación propón dúas metodoloxías para tratar a probabilidade de aparición de cada escenario de dano: o enfoque da probabilidade-dano para a optimización do deseño a proba de fallos (PDFSO) e a estratexia baseada no índice de fiabilidade para o enfoque da probabilidade-dano na optimización do deseño a proba de fallos ( -PDFSO), onde este último tamén considera a incerteza nos parámetros estruturais aleatorios. Leváronse a cabo varios exemplos de aplicación, incluíndo un panel curvo rixidizado dunha fuselaxe de avión e a sección traseira dunha fuselaxe de avión. A última contribución desta investigación é o desenvolvemento dun enfoque (DamageCreator) para xerar automaticamente un conxunto suficientemente amplo de posibles escenarios de dano a partir da malla dunha aeronave, debido ao fallo do motor ou ao desprendemento das palas da hélice. Os parámetros que definen os cascallos, como o número de impactos, a área de impacto, os ángulos de propagación, a localización dos buracos, a orientación, o tamaño e a velocidade dos cascallos, poden considerarse aleatorios ou deterministas. A ferramenta aplícase a unha estrutura de barril cilíndrica e a un conxunto fuselaxe-ás correspondentes a un avión de corpo estreito. Os códigos de programación das metodoloxías propostas foron totalmente implementados pola autora empregando entornos de Matlab e Python, así como Abaqus e Nastran como solvers de elementos finitos.