Estudi de les propietats elàstiques i de fractura de teixits plans de fibra

L’estudi que es presenta parteix d’un projecte que es va començar adesenvolupar a la universitat de Girona per Silvia Castellano Garriga. El que espretén fer ara, és modificar alguns punts del projecte antic per millorar i ampliarels coneixement sobre els teixits plans de fibra. Els dos teixits plans que s’ estudien i s’ analitzen en aquest projecte són: la fibra de carboni amb resina de vinilester i la fibra de vidre amb resina epoxi. Per cadascun d’ ells es determinen les propietats elàstiques i les tensions

Efecto de la microestructura en el comportamiento mecánico de aceros de herramienta para trabajo en frío

El estudio desarrollado en la tesis doctoral profundiza en las relaciones existentes entre la microestructura y el comportamiento a rotura y fatiga de tres tipos de Aceros de Herramienta para trabajo en Frío, dos obtenidos por colada y un tercero mediante pulvimetalúrgia. En primer lugar se evaluaron los aspectos microestructurales relacionados con las dos vias de procesamiento empleadas, además del efecto del cambio en la composición química. Asimismo se documentó la influencia del trabajado en caliente sobre la isotropía microestructural. Considerando las caracteristicas microestructurales se evaluó el comportamiento a rotura en tres orientaciones referidas al sentido de la deformación en caliente. Para ello , se empleó la Mecánica de la Fractura Elástica Lineal como marco analítico. Los resultados fueron tratados siguiendo la estadística de Weibull. Para el caso de los aceros colados se implementa un analisis de curva-R para explicar el crecimiento subcrítico de grietas observado experimentalmente. El estudio del comportamiento a fatiga incluyó la determinación del limite a fatiga para todas la orientaciones microestructurales escogidas y el estudio de la cinetica de propagación de fisuras físicamente pequeñas para la orientación con mejor respuesta mecánica.

Universality class of fiber bundles with strong heterogeneities

We study the effect of strong heterogeneities on the fracture of disordered materials using a fiber bundle model. The bundle is composed of two subsets of fibers, i.e. a fraction 0 ≤ α ≤ 1 of fibers is unbreakable, while the remaining 1 - α fraction is characterized by a distribution of breaking thresholds. Assuming global load sharing, we show analytically that there exists a critical fraction of the components αc which separates two qualitatively diferent regimes of the system: below αc the burst size distribution is a power law with the usual exponent Ƭ= 5/2, while above αc the exponent switches to a lower value Ƭ = 9/4 and a cutoff function occurs with a diverging characteristic size. Analyzing the macroscopic response of the system we demonstrate that the transition is conditioned to disorder distributions where the constitutive curve has a single maximum and an inflexion point defining a novel universality class of breakdown phenomena

Avalanche dynamics of fiber bundle models

We present a detailed analytical and numerical study of the avalanche distributions of the continuous damage fiber bundle model CDFBM . Linearly elastic fibers undergo a series of partial failure events which give rise to a gradual degradation of their stiffness. We show that the model reproduces a wide range of mechanical behaviors. We find that macroscopic hardening and plastic responses are characterized by avalanche distributions, which exhibit an algebraic decay with exponents between 5/2 and 2 different from those observed in mean-field fiber bundle models. We also derive analytically the phase diagram of a family of CDFBM which covers a large variety of potential avalanche size distributions. Our results provide a unified view of the statistics of breaking avalanches in fiber bundle models

Critical ruptures in a bundle of slowly relaxing fibers

We study the damage enhanced creep rupture of disordered materials by means of a fiber bundle model. Broken fibers undergo a slow stress relaxation modeled by a Maxwell element whose stress exponent m can vary in a broad range. Under global load sharing we show that due to the strength disorder of fibers, the lifetime ʧ of the bundle has sample-to-sample fluctuations characterized by a log-normal distribution independent of the type of disorder. We determine the Monkman-Grant relation of the model and establish a relation between the rupture life tʄ and the characteristic time tm of the intermediate creep regime of the bundle where the minimum strain rate is reached, making possible reliable estimates of ʧ from short term measurements. Approaching macroscopic failure, the deformation rate has a finite time power law singularity whose exponent is a decreasing function of m. On the microlevel the distribution of waiting times is found to have a power law behavior with m-dependent exponents different below and above the critical load of the bundle. Approaching the critical load from above, the cutoff value of the distributions has a power law divergence whose exponent coincides with the stress exponent of Maxwell elements

An Engineering Solution for using Coarse Meshes in the Simulation of Delamination with Cohesive Zone Models

This paper presents a methodology to determine the parameters used in the simulation of delamination in composite materials using decohesion finite elements. A closed-form expression is developed to define the stiffness of the cohesive layer. A novel procedure that allows the use of coarser meshes of decohesion elements in large-scale computations is proposed. The procedure ensures that the energy dissipated by the fracture process is correctly computed. It is shown that coarse-meshed models defined using the approach proposed here yield the same results as the models with finer meshes normally used in the simulation of fracture processes

A Thermodynamically Consistent Damage Model for Advanced Composites

A continuum damage model for the prediction of damage onset and structural collapse of structures manufactured in fiber-reinforced plastic laminates is proposed. The principal damage mechanisms occurring in the longitudinal and transverse directions of a ply are represented by a damage tensor that is fixed in space. Crack closure under load reversal effects are taken into account using damage variables established as a function of the sign of the components of the stress tensor. Damage activation functions based on the LaRC04 failure criteria are used to predict the different damage mechanisms occurring at the ply level. The constitutive damage model is implemented in a finite element code. The objectivity of the numerical model is assured by regularizing the dissipated energy at a material point using Bazant’s Crack Band Model. To verify the accuracy of the approach, analyses ofcoupon specimens were performed, and the numerical predictions were compared with experimental data

Comparativa de equipos de síntesis mecánica : aleaciones de base Al-Cu y Fe-Ni

La síntesis mecánica es un proceso basado en la molturación de una mezcla de polvosometida a altas energías que se producen por los choques entre las partículas y lasbolas de un micromolino, entre las partículas y las paredes del recipiente y entre lasmismas partículas. Los dos procesos involucrados en el proceso de síntesis mecánicason la soldadura en frío y la fractura.El proyecto que se presenta es una continuación de los diferentes estudios realizadosen el departamento de Recerca de Materials i Termodinàmica de la Universidad deGirona sobre el proceso de aleado mecánico, en especial del proyecto de Ivan Darnés(Abril 2005) donde se realizaba un estudio comparativo de los micromolinosPulverisette 7 (P7) y SPEX8000 a partir de dos aleaciones en polvo de base Fe.El presente proyecto tiene como objetivo principal realizar nuevamente unacomparación de los equipos P7 y SPEX8000, pero utilizando otras mezclas de polvoiniciales y modificando los parámetros del proceso. Para tal comparación se estudiaránlas muestras obtenidas a nivel estructural, térmico y morfológico

La Phoronomia (1716) de Jacob Hermann (1678 -1733): entre la filosofía natural y la mecánica analítica

La "Phoronomia", primer libro de mecánica escrito tras los "Principia", es representativo del proceso de transición que transformó la dinámica a principios del XVIII y que concluye con la "Mecánica" de Euler (1736). Está escrita en estilo geométrico y algebraico, y mezcla los conceptos y métodos de Leibniz y Newton de forma idiosincrásica. En esta obra se encuentra por primera vez la segunda ley de Newton escrita en la forma en que hoy la conocemos, así como un intento de construcción de la estática y la dinámica de sólidos y fluidos basado en reglas generales diferenciales.

Millora de la resposta electro-mecànica per a ressonadors d'alta freqüència basats en MEMS

Report for the scientific sojourn at the Department of Micro and Nanotechnology of the Technical University of Denmark from August until December 2006. The research was focused on designing and carrying out a technological process for fabricating high frequency resonators with dielectric solid transducer gaps.

La Mecánica de la imaginación escenográfica

La presente investigación pretende hacer una exploración de aquellos mecanismos que se accionan en la imaginación del escenógrafo y por medio de los cuales, se desarrollan las soluciones creativas en la producción de atmósferas sensoriales. Basando los estudios en el análisis temático de una obra planteada, en éste cazo “La señora en su balcón” de Elena Garro, así como también en el proceso que se realiza para la creación de una propuesta (El trabajo con las emociones, el análisis contextual tanto de la obra como del público a quien estará dirigida, los factores que intervienen al momento de formular una selección de aplicaciones efectivas que derivarán posteriormente en soluciones espaciales y finalmente la proyección de tres propuestas comparables para exponer su funcionamiento). Se mostrarán las potenciales capacidades de éste fenómeno efímero que es la mecánica de la imaginación escenográfica y su incursión en el campo de la causalidad.

Antibioticoterapia empírica en el tratamiento de la neumonía nosocomial asociada a ventilación mecánica (NNAVM)

La neumonía es una complicación frecuente de la ventilación mecánica. El diagnóstico de sospecha se ha realizado clásicamente por criterios clínicos establecidos por Johanson. El objetivo principal es comprobar si la antibioticoterapia empírica es la adecuada en la prevención de la NNAVM en nuestra unidad. Tipo de estudio: observacional descriptivo, de cohortes prospectivo. Resultados: 35 pacientes presentan NNAVM. 77.14% varones, 22.85% mujeres. El principal factor de riesgo para desarrollar esta patología es la ventilación mecánica La adecuación del tratamiento empírico es un factor determinante en la supervivencia.

Reducción del tiempo de ventilación mecánica optimizando la sedación mediante monitor de análisis biesprectral

Estudio clínico, prospectivo y randomizado. Se incluyeron 85 pacientes, 31 monitorizados mediante BIS®. No se encontraron diferencias significativas en cuanto al tiempo (mediana) de ventilación mecánica que fue de 4 (1-10) días en los pacientes con BIS®, y 4 (2-10) días en los no BIS® (p=0,33) , disminución de NAV precoz (10% BIS® y 13,5% no BIS® p=0,46) ni tardía ( 9,7% BIS® y 21,2% no BIS® p=0,15) ni dosis de sedantes. Sin diferencias en cuanto a la estancia (mediana) en UCI (7,5 (2-17) días para el grupo BIS® y de 7,5 (4-19) días para el grupo no BIS®, p=0,51); ni hospitalaria (20 (12-36) días para el grupo BIS® y 20 (9-32) días para el grupo no BIS®, p=0,57).

Factors de fracàs de la ventilació mecànica no invasiva en malalts crítics amb insuficiència respiratòria aguda hipoxèmica de novo

Resum: Introducció: En la hipoxemia de novo la indicació de la VNI és controvertida. Sembla que el fracàs de la VNI s’associa a major mortalitat en aquests malalts. Objectiu: Identificar possibles factors predictors de fracàs de la VNI. Pacients i mètodes: Estudi observacional retrospectiu de 35 malalts ingressats per hipoxemia de novo i que van rebre tractament de suport amb ventilació no invasiva. Resultats: En aquests malalts la VNi va fracasar més del 50%, sobretot en malalts amb SDRA i en els més hipoxèmics. Els malalts que van fracassar van tenir major mortalitat, més infeccions nosocomials respiratòries i més dies d’ingrés a UCI.

Influencia de las fugas intencionales en la monitorización del volumen tidal en ventilación mecànica no invasiva

La modalitat més utilitzada en ventilació mecànica no invasiva es la pressió de suport (Ps) amb tubuladura única i sistemes de fuita controlada mitjançant una vàlvula espiratòria. En el nostre estudi avaluem la influència que l’increment d’aquestes fuites pot tenir en el càlcul del volum tidal (VT) per part del software dels ventiladors comercials. Els resultats mostren que el software dels ventiladors infravalora el VT real que rep el pacient. Aixó pot comportar que, almenys en alguns casos, en la pràctica clínica s’utilitzin valors de Ps superiors als necessaris quina cosa podria comportar un cert grau d’hiperinsuflació pulmonar.