http://hdl.handle.net/2117/3980 2013-05-20T13:04:51Z http://hdl.handle.net/2117/19162 Title: Estudio de la resistencia a fatiga térmica en moldes de inyección de aluminio utilizando aceros de alta conductividad térmica Authors: Molas, Sílvia; Hamasaiid, Anwar; Llobet, Albert; Valls, Isaac; Casellas Padró, Daniel; Riera Colom, María Dolores Abstract: La mayoría de los mecanismos de fallo que determinan la durabilidad de un molde de inyección de aluminio a alta presión están relacionados con las solicitaciones termo-mecánicas de la superficie. En cada ciclo, la superficie de la herramienta está expuest a a elevadas variaciones de temperatura y cargas mecánicas que ocasionan la pérdida de propiedades superficiales (dureza, resistencia, etc.). La variación de las propiedades superficiales y las tensiones termo-mecánicas generadas en los ciclos de inyección inducen la aparición de grietas. A fin de retardar la aparición de estas grietas, se ha desarrollado una nueva generación de aceros de herramienta de trabajo en caliente denominados HTCS® (High Thermal Conductivity Steels) caracterizados por poseer elevados valores de difusividad térmica combinados con elevadas propiedades termo-mecánicas, comparados con los aceros de trabajo en caliente convencionales. Estas propiedades, sobre todo la difusividad térmica elevada, tienen su principal efecto en la reducción de las tensiones superficiales generadas en las herramientas debido a los gradientes térmicos durante el servicio, Esta reducción de tensiones se traduce en un aumento de la vida útil del molde de inyección. En este trabajo se evalúa el efecto de la conductividad térmica del acero de herramientas en la aparición y propagación de grietas por fatiga térmica . Para ello, se han fabricado dos moldes experimenta les de inyección de aluminio a alta presión con la misma geometría y dureza. Un molde se ha fabricado con acero de trabajo en caliente convencional (AISI Hll) y el otro molde con acero de alta conductividad térmica (HTCS®). Se ha realizado el seguimiento de la aparición y propagación de las grietas por fatiga térmica en los dos moldes durante el servicio. Para poder investigar y entender mejor la relación entre las diferencias térmicas y las tensiones superficiales generadas en los dos moldes experimenta les, se ha utilizado un modelo simple de Simulación por Elementos Finitos representativo de una sección del molde real. 2013-05-10T13:46:12Z http://hdl.handle.net/2117/19161 Title: Estudio comparativo del conformado en caliente de un acero microaleado usando criterios termodinámicos continuos y criterios fenomenológicos Authors: Alcelay Larrión, José Ignacio; Al Omar Mesnaoui, Anas; Prado Pozuelo, José Manuel Abstract: En las últimas décadas, los mapas de procesado han sido ampliamente utilizados para diseñar, controlar y optimizar los procesos de conformado en caliente. En el presente trabajo, se presenta un estudio comparativo entre mapas de procesado elaborados usando criterios termodinámicos continuos y criterios fenomenológicos. Por ello, se llevaron a cabo ensayos de compresión en caliente en el rango de temperaturas 900 - 1150 ºC y de velocidades de deformación i: = 10-4 - 10 s-1 . El comportamiento en caliente del acero estudiado ha sido estudiado analizando las curvas de fluencia y la interacción entre el comportamiento microestructural y los parámetros de control del proceso de deformación. El estudio comparativo de los mapas de procesado muestra la diferencia entre las posiciones de los distintos dominios de deformación plástica, según el criterio de inestabilidad usado. Además, el análisis de dichos mapas indica que el acero estudiado no sufre ningún tipo de inestabilidad plástica . Sin embargo, los mapas correspondientes a la deformación ¡; = 0,6 revelan la existencia de un dominio de recristalización dinámica, considerado como el dominio más eficiente dentro de la región segura de procesado. Este dominio está centrado a 1150 ºC y 10 s·1.; In the last decades, processing maps have been widely used to design, control and optimize hot forming processes. In this paper, we present a comparative study of processing maps constructed using phenomenological and thermodynamic continuum criteria. Therefore, hot compression tests were carried out in the temperature and strain rate ranging from 900 to 1150 ºC and 10-• to 10 s-1. The hot deformation behavior of studied steel has been investigated analyzing the flow curves and the interaction between the microstructural behavior and parameters control of the deformation process. The comparative study of processing maps show the difference between the positions of plastic deformation domains predicted by the two instability criteria. The analysis of the maps indicates that the steel does not undergo any plastic instability. However, the maps corresponding to deformation E = 0,6 reveal the existence of a domain of dynamic recrystallization, considered the most efficient domain within the safe region processing. This domain is centered at 1150 ºC and 10 s-1. 2013-05-10T13:22:35Z http://hdl.handle.net/2117/19160 Title: Simulación de un tratamiento térmico mediante elementos finitos Authors: Giménez, Maria; Llobet, Albert; Riera Colom, María Dolores; Prado Pozuelo, José Manuel Abstract: En la industria abundan procesos térmicos o termo-mecánicos durante los cuales se producen distorsiones difíciles de predecir y controlar. Las diferentes velocidades de enfriamiento ocasionadas a lo la rgo de la pieza durante el proceso producen una distribución de fases con volumen específico y propiedades mecánicas diferentes, que generan tensiones internas y dichas distorsiones. Incorporar la evolución microest ructura l a la simulación permitiría definir procesos industriales optimizados. El objetivo principal de este trabajo ha sido incorporar a la simulación las transformaciones de fase y las distorsiones que estas producen . Como aplicación concreta se ha simulado el tratamiento térmico de un componente real . Se ha implementado el modelo de JMAK para determinar la evolución de las transformaciones de fase gobernadas por la difusión y el modelo de Koistinen-Marburger para la transformación martensítica. Para obtener el tiempo de incubación de las transformaciones no isotérm icas y el crecimiento de las propias fases se ha utilizado la Regla de Adición. Los coeficientes de expansión térmica de cada una de las fases han sido obtenidos de la bibliografía. Estos modelos se han incorporado mediante subrutinas de usuario. Los resultados obtenidos hacen concluir que los modelos no siempre describen fielmente las transformaciones de fase . La ferrita y la perlita quedan bastante bien modelizadas, sin embargo, para la bainita, tanto el tiempo de incubación como la fracción transformada no quedan bien descritos. 2013-05-10T13:04:34Z http://hdl.handle.net/2117/19049 Title: Estudio comparativo de la carrera académica del profesorado en las universidades públicas politécnicas españolas desde un perspectiva de género Authors: Marqués Calvo, M. Soledad; Salán Ballesteros, Maria Núria; Gómez, Silvia 2013-04-30T10:43:15Z http://hdl.handle.net/2117/18811 Title: EBSD texture analysis of an AlCuMg alloy for different solidification rates Authors: Lopez Galindo, Diana; Rodríguez, Andrés; Colas, Rafael; Cabrera Marrero, José M.; Talamantes Silva, Jose Abstract: The 3xx series aluminium alloys are widely used for automotive applications. However, increments in engine power density result in higher alloy mechanical properties requirements for components such as cylinder heads. These alloys should perform better at high temperatures (>200 °C). A good alternative to the traditional Al-Si alloys are the Al- Cu based alloys. However, hot tear tendency is a big obstacle for the widespread use of this family of alloys [1]. The present work focus on determine the relationship between crack occurrence and grain orientation, as a result of the solidification rate. Grain refinement elements such as Ti and Zn are added to the alloy to reduce hot tearing tendency. Two different variants of AlCuMg alloy are evaluated at different solidification rates. 2013-04-16T09:25:05Z http://hdl.handle.net/2117/18782 Title: Una auténtica Escuela Internacional de Ingenieria:la EEIGM Authors: Mateo García, Antonio Manuel Abstract: Se trata de una escuela de ingeniería de materiales creada en 1991 a partir de la colaboración de tres universidades de diferentes países: Institut National Polytechnique de Lorraine (Francia), Universität des Saarlandes (Alemania) y Universitat Politècnica de Catalunya, a las que en 1994 se les unió una cuarta institución de educación superior, Luleå Tekniska Universitet (Suecia). Más recientemente, en concreto en el año 2009, dos universidades más se adhirieron al EEIGM: AGH University of Science and Technology (Polonia) y Universitat Politècnica de Valencia. Y la expansión continua, pues el próximo curso 2012-13 una nueva universidad se integrará en el consorcio: la prestigiosa National University of Science and Technology (MISIS) de Moscú. Pero además la EEIGM cuenta actualmente con una apertura internacional que desborda el marco de las universidades europeas asociadas. Así, existen acuerdos activos de intercambios de estudiantes con universidades en Marruecos, Túnez, China, Brasil, Japón y Rumanía. La EEIGM permite a sus titulados adquirir una sólida formación en el ámbito de la ciencia e ingeniería de los materiales. Pero además, y no menos importante, es que durante su vida como estudiantes habrán aprendido al menos tres idiomas y descubierto diferentes culturas. Esta formación es altamente valorada por las empresas. Por ello el tiempo necesario para encontrar un primer empleo 2013-04-15T07:17:08Z http://hdl.handle.net/2117/18776 Title: The effects of combining nanoclay and steel wires multi-scalar reinforcements on the structure and properties of polyurethane foams Authors: Cano, Álvaro; Sousa Pais Antunes, Marcelo de; Redondo Realinho, Vera Cristina de; Haurie Ibarra, Laia; Velasco Perero, José Ignacio Abstract: In this paper we prepared and characterized several polyurethane composite foams by combining variable concentrations of organophilic clay (montmorillonite) and metal reinforcement, with the objective of developing novel multi-scalar multifunctional rigid foams. The addition of montmorillonite clay promoted foaming and the formation of finer and more homogeneous cellular structures, resulting in foams with compressive elastic moduli and collapse stresses lower than that of the unfilled polyurethane foams. However, a comparative analysis versus the foams’ relative density demonstrated that both mechanical properties follow one single trend for the two materials. The combination of montmorillonite and metal reinforcement further reduced the cell size of foams, ultimately resulting in foams with similar mechanical properties for considerably lower relative densities. Although no important differences in thermal conductivity were found for the polyurethane foams with adding montmorillonite, the incorporation of the metal reinforcement led to considerably higher thermal conductivities, its value increasing with increasing relative density. 2013-04-11T15:37:03Z http://hdl.handle.net/2117/18737 Title: De Bolonia (1088) a Bolonia (1988-2010). De la enseñanza basada en el conocimiento a la enseñanza basada en las habilidades Authors: Riera Colom, María Dolores; Prado Pozuelo, José Manuel Abstract: La humanidad está viviendo un período histórico de profundas transformaciones. La sociedad avanza a un ritmo muy superior al de sus propias estructuras, y la universidad reacciona por detrás de los acontecimientos. Se dice que la universidad está en crisis y no sólo de tipo financiero. En este trabajo se expone una breve historia de la universidad; se exponen sucintamente los distintos modelos a partir de los cuales se crean las universidades modernas y se plantean algunos de los aspectos fundamentales de la situación de la universidad actual debidos a la democratización y al cambio profundo, rápido y continuo del mercado laboral y, en general, de la sociedad. El proceso de Bolonia, a través del cual se define un Área de educación superior en Europa, está cargado de buenas intenciones y mejores palabras; pero, ¿serán todos los estamentos involucrados capaces de llevar a buen puerto una transformación tan intensa de la universidad? 2013-04-09T14:37:12Z http://hdl.handle.net/2117/18736 Title: Simulación del proceso de emisión acústica. Generación de ondas elásticas transitorias en un engranaje bajo tensión Authors: Cobo Molina, Raúl; Rezano Inza, Tomás; Riera Colom, María Dolores; Romeral Martínez, José Luis Abstract: Con el objetivo de que el funcionamiento de una máquina sea el correcto es imperativo asegurar que existe un buen mantenimiento predictivo. Es conveniente tener un sistema inteligente y dispositivos capaces de detectar fallos en fases tempranas. Los fallos más comunes en máquinas industriales son todos aquellos relacionados con los sistemas de transmisión de potencia. La técnica de emisión acústica (EA) es el último enfoque para detectar e identificar defectos en rodamientos, cajas de cambio y uniones mecánicas. La emisión acústica (EA) es el fenómeno de generación de ondas elásticas transitorias en materiales bajo tensión. Cuando el material está sometido a un cierto nivel de tensión, una liberación rápida de energía de deformación tiene lugar en forma de ondas elásticas, las cuales pueden ser detectadas mediante transductores colocados en la pieza en cuestión. El objetivo de este trabajo es proporcionar una caracterización de las ondas elásticas que emanan de grietas localizadas entre el flanco y el valle de un engranaje. Las señales han sido registradas usando transductores colocados en la superficie del engranaje (a media distancia entre el eje y los dientes). El método de los elementos finitos ha sido utilizado para simular las ondas elásticas emitidas durante el crecimiento de las grietas. El modelo de simulación está basado en suposiciones elásticas y se ha llevado a cabo mediante Abaqus. Estos resultados han sido comparados con los resultados experimentales.; In order to have a machine that functions well it is imperative to ensure that there is a good predictive maintenance. An intelligent system and devices able to detect the fault in its early stage is then convenient. The most common failures in industrial machines are those related to the power transmission systems. Acoustic Emission (AE) is the latest approach in detecting and identifying faults in bearings, gearboxes and mechanical couplings. Acoustic Emission (AE) is the phenomenon of transient elastic wave generation in materials under stress. When the material is subjected to stress at a certain level, a rapid release of strain energy takes place in the form of an elastic wave which can be detected by transducers placed on it. The objective of this work is to provide a characterization of elastic waves emanating from cracks located between the flank and the valley of a gear. The signals have been recorded using transducers attached to the surface of the gear (midway between the shaft and the teeth). FE modeling has been used to simulate the elastic waves emitted from fatigue crack growth. The model is based on linear elasticity assumptions and undertaken using Abaqus. These results have been compared with the experimental ones. 2013-04-09T13:56:38Z http://hdl.handle.net/2117/18604 Title: Significance of the collagen criss-cross angle distributions in lumbar annuli fibrosi as revealed by finite element simulations Authors: Noailly, Jérôme; Lacroix, Damien Jerome Abstract: In the human lumbar spine, annulus fibr osus (AF) fibres la rgely contribute to intervertebral disc (IVD) stability, and deta iled annulus models are required to obtain reliable predictions of lumbar spine biom echanics by finite element (FE) modelling. However, different definitions of collagen orientation coexist in the literature for healthy human lumbar AFs and are indiscrimi nately used in mode lling. Therefore, four AF fibre-induced anisotropy models were bu ilt from reported anatomical descriptions and inserted in a L3-L5 lumbar bi-segment FE model. AF models were respectively characterized by radial, tange ntial, radial and tangentia l, and no fibre orientation gradients. IVD local biomechanics was studied under axial rotation and axial compression. A new parameter, i.e. the Fi bre Contribution Qual ity parameter, was computed in the anterior, lateral, postero-l ateral and posterior AFs of each model, in function of fibre stresses, load distributions, and matrix shear strains. Locally, each AF model behaved differently, affecting the IVD biomechanics. The Fibre Contribution Quality (FCQ) parameter established a direct link between local AF fibre organization and loading, while other biomechanical data did not. It was conc luded that local AF fibre orientations should be modelled in rela tion to other segment characteristics. The proposed FCQ parameter could be used to examine such relations, being, therefore particularly relevant to patient-specifi c models or artificial disc designs. 2013-04-04T10:55:25Z http://hdl.handle.net/2117/18602 Title: Regional annulus fibre orientations used as a tool for the calibration of lumbar intervertebral disc finite element models Authors: Malandrino, Andrea; Noailly, Jérôme; Lacroix, Damien Jerome Abstract: The highly organized collagen network of human lumbar a nnulus fibrosus (AF) is fundamental to preserve the mechanical inte grity of the interverte bral discs. In the healthy AF, fibres are embedded in a hydrated matrix and arranged in a criss-cross fashion, giving an anisotropic structure capab le to undergo large st rains. Quantitative anatomical examinations revealed particular fibre orientation patterns, possibly coming from regional adaptations of the AF mechan ics. Based on such hypothesis, this study aimed to show that the regional differen ces in AF mechanical behaviour can be reproduced by considering only fibre orientatio n changes. Using the finite element (FE) method, AF matrix was modelled as a poro-hy perelastic material, where the porous solid was treated as a comp ressible continuum following a Neo-Hookean constitutive law. Strain-dependent permeability was assumed and all material parameters were taken from the literature. Fibre reinforcement wa s accounted for by adding an extra-term to the porous matrix strain energy density func tion, only active along th e fibre directions. Through such term, fibre orientations were then adjusted, to reproduce AF tensile behaviours measured for four different regi ons: posterior outer (PO), anterior outer (AO), posterior inner (PI) and anterior inne r (AI). Curve calibrations resulted in the following optimal angles, calculated with respect to the circumferential axis: 28º for PO, 23º for AO, 43º for PI and 31º for AI. In average, we obtained fibres 30% more transversal in the inner than in the outer AF against 38% as measured by Cassidy et al. (1989). Fibres more axial in the posterior than in the anterior AF were also measured by Holzapfel et al. (2005), with angle values comparable to our computed average values. Since all the hyperelastic and fluid-phase material parameters remained unchanged throughout the AF, calibration based only on fibre patterns variations may be an effective tool to calibrate the regional AF mechanics in a realistic way. 2013-04-04T10:50:30Z http://hdl.handle.net/2117/18438 Title: Diseño de una bomba de calor de alta temperatura con fluidos orgánicos Authors: Mestra Rodríguez, Álvaro Miguel; Valles, Manel; Bourouis, Mahmoud; Coronas, Alberto 2013-03-20T12:21:49Z http://hdl.handle.net/2117/18436 Title: Design of a high temperature absorption/compression heat pump with organic fluids and plate Authors: Mestra Rodríguez, Álvaro Miguel; Valles, Manel; Bourouis, Mahmoud; Coronas, Alberto 2013-03-20T12:14:59Z http://hdl.handle.net/2117/18435 Title: Estudio preliminar de la compresión mecánica en bombas de calor de absorción/compresión Authors: Mestra Rodríguez, Álvaro Miguel; Valles, Manel; Bourouis, Mahmoud; Coronas, Alberto 2013-03-20T12:11:52Z http://hdl.handle.net/2117/18434 Title: Absorption/compression heat pump with organic fluid mixtures for industrial heat recovery. Cycle performance and first experimental results Authors: Mestra Rodríguez, Álvaro Miguel; Valles, Manel; Bourouis, Mahmoud; Coronas, Alberto 2013-03-20T12:02:54Z