¿Sería el titanio una mejor opción para la piel de los aviones si el costo no fuera un factor?

incluso asumiendo que el precio no sería un problema, la formabilidad ciertamente lo sería. El Ti es mucho más difícil de doblar, perforar y cortar que el Al, por lo que construir un avión con Ti barato aumentaría significativamente sus costos de fabricación en comparación con el Al. El Ti retiene su fuerza a altas temperaturas mucho mejor que el Al, pero en aeronaves subsónicas como los aviones de pasajeros, el calentamiento de la estructura del avión no es un limitador de diseño que permita elegir entre seleccionar Ti o Al.

La fuerza específica no siempre es la única consideración. La fuerza sobre el peso es el factor aquí, si un material tiene un tercio del peso pero también un tercio de la fuerza de otro material, tienen la misma fuerza específica. El aluminio, el titanio y el acero son las aleaciones metálicas para la construcción de aeronaves y tienen aproximadamente la misma resistencia específica. Hay una gran variedad dentro de las aleaciones, por supuesto, la aleación de aluminio 2024 tiene un límite elástico de 324 MPa y es más de 30 veces más resistente que el aluminio puro.

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Un ala en vuelo se dobla hacia arriba por las fuerzas aerodinámicas de sustentación, y este momento de flexión es resistido por el revestimiento superior e inferior del ala. La piel inferior se carga en tensión, la piel superior en compresión. Con una construcción cargada de tensión, solo nos preocupa el área de la sección transversal: cuánta fuerza ve, para llegar al límite elástico. Sin embargo, con una construcción cargada por compresión, el mecanismo de falla no es el límite elástico sino el pandeo.

Para evitar el pandeo, necesitamos una sección transversal mayor que la que sería necesaria para un límite elástico puro, y esta sección transversal es una función del módulo de elasticidad, no del límite elástico. Así que ahora la relación de peso sobre elasticidad establece la dimensión. Para la compresión, el aluminio tiene la mejor proporción de los tres metales mencionados anteriormente.