Determining the elastic-plastic properties of metallic materials through instrumented indentation

En los últimos años, y asociado al desarrollo de la tecnología MEMS, la técnica de indentación instrumentada se ha convertido en un método de ensayo no destructivo ampliamente utilizado para hallar las características elástico-plásticas de recubrimientos y capas delgadas, desde la escala macroscópica a la microscópica. Sin embargo, debido al complejo mecanismo de contacto debajo de la indentación, es urgente proponer un método más simple y conveniente para obtener unos resultados comparables con otras mediciones tradicionales. En este estudio, el objetivo es mejorar el procedimiento analítico para extraer las propiedades elástico-plásticas del material mediante la técnica de indentación instrumentada. La primera parte se centra en la metodología llevada a cabo para medir las propiedades elásticas de los materiales elásticos, presentándose una nueva metodología de indentación, basada en la evolución de la rigidez de contacto y en la curva fuerza-desplazamiento del ensayo de indentación. El método propuesto permite discriminar los valores de indentación experimental que pudieran estar afectados por el redondeo de la punta del indentador. Además, esta técnica parece ser robusta y permite obtener valores fiables del modulo elástico. La segunda parte se centra en el proceso analítico para determinar la curva tensión-deformación a partir del ensayo de indentación, empleando un indentador esférico. Para poder asemejar la curva tension-deformación de indentación con la que se obtendría de un ensayo de tracción, Tabor determinó empíricamente un factor de constricción de la tensión () y un factor de constricción de la deformación (). Sin embargo, la elección del valor de y  necesitan una derivación analítica. Se describió analíticamente una nueva visión de la relación entre los factores de constricción de tensión y la deformación basado en la deducción de la ecuación de Tabor. Un modelo de elementos finitos y un diseño experimental se realizan para evaluar estos factores de constricción. A partir de los resultados obtenidos, las curvas tension-deformación extraidas de los ensayos de indentación esférica, afectadas por los correspondientes factores de constricción de tension y deformación, se ajustaron a la curva nominal tensión-deformación obtenida de ensayos de tracción convencionales. En la última parte, se estudian las propiedades del revestimiento de cermet Inconel 625-Cr3C2 que es depositado en el medio de una aleación de acero mediante un láser. Las propiedades mecánicas de la matriz de cermet son estudiadas mediante la técnica de indentación instrumentada, haciendo uso de las metodologías propuestas en el presente trabajo. In recent years, along with the development of MEMS technology, instrumented indentation, as one type of a non-destructive measurement technique, is widely used to characterize the elastic and plastic properties of metallic materials from the macro to the micro scale. However, due to the complex contact mechanisms under the indentation tip, it is necessary to propose a more convenient and simple method of instrumented indention to obtain comparable results from other conventional measurements. In this study, the aim is to improve the analytical procedure for extracting the elastic plastic properties of metallic materials by instrumented indentation. The first part focuses on the methodology for measuring the elastic properties of metallic materials. An alternative instrumented indentation methodology is presented. Based on the evolution of the contact stiffness and indentation load versus the depth of penetration, the possibility of obtaining the actual elastic modulus of an elastic-plastic bulk material through instrumented sharp indentation tests has been explored. The proposed methodology allows correcting the effect of the rounding of the indenter tip on the experimental indentation data. Additionally, this technique does not seem too sensitive to the pile-up phenomenon and allows obtaining convincing values of the elastic modulus. In the second part, an analytical procedure is proposed to determine the representative stress-strain curve from the spherical indentation. Tabor has determined the stress constraint factor (stress CF), and strain constraint factor (strain CF), empirically but the choice of a value for and is debatable and lacks analytical derivation. A new insight into the relationship between stress and strain constraint factors is analytically described based on the formulation of Tabor’s equation. Finite element model and experimental tests have been carried out to evaluate these constraint factors. From the results, representative stress-strain curves using the proposed strain constraint factor fit better with the nominal stress-strain curve than those using Tabor’s constraint factors. In the last part, the mechanical properties of an Inconel 625-Cr3C2 cermet coating which is deposited onto a medium alloy steel by laser cladding has been studied. The elastic and plastic mechanical properties of the cermet matrix are studied using depth-sensing indentation (DSI) on the micro scale.

Análisis y Diseño de Algoritmos de Control Discreto de Sistemas MIMO Lineales y No Lineales Aplicando Técnicas de Control de Estructura Variable

Dentro de las técnicas de control de procesos no lineales, los controladores de estructura variable con modos deslizantes (VSC-SM en sus siglas en inglés) han demostrado ser una solución robusta, por lo cual han sido ampliamente estudiados en las cuatro últimas décadas. Desde los años ochenta se han presentado varios trabajos enfocados a especificar controladores VSC aplicados a sistemas de tiempo discreto (DVSC), siendo uno de los mayores intereses de análisis obtener las mismas prestaciones de robustez e invarianza de los controladores VSC-SM. El objetivo principal del trabajo de Tesis Doctoral consiste en estudiar, analizar y proponer unos esquemas de diseño de controladores DVSC en procesos multivariable tanto lineales como no lineales. De dicho estudio se propone una nueva filosofía de diseño de superficies deslizantes estables donde se han considerado aspectos hasta ahora no estudiados en el uso de DVSC-SM como son las limitaciones físicas de los actuadores y la dinámica deslizante no ideal. Lo más novedoso es 1) la propuesta de una nueva metodología de diseño de superficies deslizantes aplicadas a sistemas MIMO lineales y la extensión del mismo al caso de sistemas multivariables no lineales y 2) la definición de una nueva ley de alcance y de una ley de control robusta aplicada a sistemas MIMO, tanto lineales como no lineales, incluyendo un esquema de reducción de chattering. Finalmente, con el fin de ilustrar la eficiencia de los esquemas presentados, se incluyen ejemplos numéricos relacionados con el tema tratado en cada uno de los capítulos de la memoria. ABSTRACT Over the last four decades, variable structure controllers with sliding mode (VSC-SM) have been extensively studied, demonstrating to be a robust solution among robust nonlinear processes control techniques. Since the late 80s, several research works have been focused on the application of VSC controllers applied to discrete time or sampled data systems, which are known as DVSC-SM, where the most extensive source of analysis has been devoted to the robustness and invariance properties of VSC-SM controllers when applied to discrete systems. The main aim of this doctoral thesis work is to study, analyze and propose a design scheme of DVSC-SM controllers for lineal and nonlinear multivariable discrete time processes. For this purpose, a new design philosophy is proposed, where various design features have been considered that have not been analyzed in DVSC design approaches. Among them, the physical limitations and the nonideal dynamic sliding mode dynamics. The most innovative aspect is the inclusion of a new design methodology applied to lineal sliding surfaces MIMO systems and the extension to nonlinear multivariable systems, in addition to a new robust control law applied to lineal and nonlinear MIMO systems, including a chattering reduction scheme. Finally, to illustrate the efficiency of the proposed schemes, several numerical examples applied to lineal and nonlinear systems are included.

Valor inmobiliario y estructura urbana: el análisis del tipo edificatorio como estrategia para la valoración territorial

La valoración de inmuebles urbanos y más cuando se afronta desde un punto de vista masivo, no es una actividad sencilla. Tanto la legislación vigente en España como los estándares de valoración internacionales establecen que los valores deben de estar referenciados al valor de mercado, pero el mercado inmobiliario se caracteriza por su limitada transparencia y porque el producto es relativamente ilíquido. En este contexto, parece necesario acometer el estudio de nuevas herramientas que faciliten el establecer con mayor seguridad el valor de los inmuebles. El análisis de los factores que determinan el precio de los inmuebles permite identificar aquellas características que más inciden en el mismo, como son su tamaño, uso, tipología, calidad, antigüedad y localización. A partir de ellas y a través del estudio de la estructura urbana, localizando las zonas homogéneas y analizando las variables de su producto inmobiliario, se ha desarrollado una nueva metodología basada en el tipo edificatorio como estrategia para la valoración territorial. A lo largo de este trabajo, cuyo ámbito de análisis se ha centrado en los municipios de la Comunidad de Madrid, mediante el análisis comparado de sus características, se va a exponer cómo el tipo de estructura urbana influye significativamente en la calidad de los resultados que se obtienen. También se va a incidir en la sensibilidad de los mismos a los diferentes métodos de tratamiento de datos y de análisis matemático y estadístico. Con todo, se puede afirmar que la utilización de la metodología que se propone facilita, mejora y apoya la valoración de inmuebles, siendo posible su aplicación directa tanto para la valoración masiva de inmuebles como en la individualizada. ABSTRACT The valuation of urban property and more so when one is confronted with it from a massive point of view, is not an easy task. Taking into consideration Spain‟s current regulations as well as the international valuation standards, they establish that the values must be referred to the market value, but the real-estate market is characterised by its limited transparency and because the product is relatively illiquid. Under these circumstances, it seems necessary to undertake the study of new tools that facilitate the obtention of more accurate and secure valuation of real estate assets. The analysis of the factors that determine the price of property allow us to identify those characteristics that influence it most, such as size, use, typology, quality, age and location. Taking these points into consideration and through the study of urban structure, localising the homogeneous areas and analysing the variables of its real-estate product, a new methodology has been developed based on the type of building as well as on the local valuation strategy. Throughout this work, whose scope of analysis has been focussed on the municipalities of the Autonomous Region of Madrid through a comparative analysis of its characteristics, it will be shown how the type of urban structure can significantly influence the quality of the results that are obtained. It will also affect their sensitivity to the different methods of data processing, and of mathematical and statistical analysis. In all, one can confirm that using the methodology that is being proposed facilitates, improves and supports the valuation of properties, enabling its direct application for the mass valuation of property as well as for the individual one.

La vocación del espacio público en bloques abiertos. Propuesta metodológica y caso de estudio en Moratalaz

El artículo aborda la necesidad de regenerar, acondicionar, y re-diseñar el espacio publico de las ordenaciones residenciales construidas bajo los criterios de la ciudad funcional (alta densidad, baja ocupación y tipología de bloques abiertos y torres), bajo los principios de sostenibilidad. Para ello propone una nueva metodología basada principalmente en caracterizar primero el espacio público actual, para después singularizarlo atendiendo a su vocación, mediante la ayuda de una “matriz de vocación de los espacios libres”. Como resultado el espacio público aparece discriminado en espacios principales y espacios servidos, sobre los que se articularán nuevos usos, acondicionamiento térmico, tratamiento de paisaje urbano y nuevos criterios de diseño para lograr transformar estos barrios en unidades más complejas, variadas y eficientes. Estos usos pasarán necesariamente por una nueva forma de gestión, en la que los vecinos entrarán a ser actores, responsables y beneficiarios de su correcto uso y mantenimiento. Sin duda una respuesta novedosa, participativa y sostenible para estos espacios, y que ayudará a alcanzar el reto de la sostenibilidad en la ciudad consolidada.

La motivación extrínseca del profesorado universitario en Alemania y en España: Un análisis empírico.

En este trabajo revisamos el concepto de motivación y hacemos hincapié en las diferencias existentes entre motivación intrínseca y extrínseca. En el proceso introducimos las variables que impactan (positiva o negativamente) en la motivación laboral y las técnicas utilizadas para el cálculo de la misma. Asimismo se ofrece una nueva metodología, utilizada para medir la motivación extrínseca. La aplicación del modelo se realizó sobre una muestra amplia de docentes e investigadores en universidades europeas: Freie Universität y Humboldt Universität en Alemania, y la Universidad Rey Juan Carlos en España, en un período comprendido entre Marzo de 2013 a Agosto de 2014.

La caminería en al-Andalus (ss. VIII-XV J.C.): consideraciones metodológicas, históricas y administrativas para su estudio

Este estudio es una síntesis de las últimas aportaciones acerca de las vías en al-Andalus (ss. VIII-XV), cuya estructura inicial es herencia de la época romana. Dadas las limitaciones que imponen los escasos datos que hallamos en las fuentes árabes y los pocos restos camineros conocidos, se hace necesario emplear una nueva metodología de investigación: Se aborda el objeto como un estudio global, no sólo de los caminos, sino de todos los elementos interrelacionados con ellos, denominados como "espacios viales". Luego se presenta la indisoluble relación de los "espacios viales" con los castillos y torres ("espacios de control y defensa") en al-Andalus, como los vigilantes de los caminos, y se enuncia la toponimia árabe relacionada tanto con los "espacios viales" como con los "espacios de control y defensa". Finalmente, se recogen los datos que las diversas crónicas árabes nos proporcionan acerca de la política viaria en al-Andalus a lo largo del tiempo, así como sobre quién era el responsable de velar por el buen estado de los tramos viales.

Plataforma online como herramienta docente: El caso de Construcción de Estructuras I

La asignatura Construcción de Estructuras I es fundamental en el desarrollo de la profesión regulada del Arquitecto Técnico al ser considerado, entre otros perfiles, como un técnico especialista en la construcción de estructuras de edificios. El objetivo del trabajo es analizar y discutir el desarrollo de una nueva metodología como alternativa a la enseñanza tradicional en la asignatura de Construcción de Estructuras I ya que, en el curso 2013-2014, se ha implantado la herramienta informática Moodle para fomentar el aprendizaje combinado con ejercicios en línea que refuerzan la adquisición de competencias específicas. El uso de esta plataforma permite afianzar los conocimientos teóricos adquiridos mediante la resolución de detalles constructivos y ejercicios profesionales reales relacionados con las estructuras. Así, tras la corrección del profesor y el posterior feedback de los estudiantes, las prácticas aseguran un aprendizaje permanente del estudiante, que puede descargar todo tipo de material (detalles constructivos, ejercicios prácticos y exámenes corregidos) en cualquier momento. En conclusión, la utilización de una plataforma online ha permitido la adquisición de conocimientos/criterios constructivos de una forma continuada y ha sido valorada muy positivamente por los estudiantes gracias a un seguimiento directo, personalizado y con posibilidad de compartir documentos las 24 horas del día.

Red metodológica para Ingeniería y Empresa (Grado Ingeniería Civil) basada en técnicas de aprendizaje colaborativo

Después de varios años de trabajo dedicados a perfilar una nueva metodología docente para la impartición de asignaturas en las titulaciones de Ingeniería Civil, los autores han entendido que el siguiente objetivo de su trabajo debe derivar hacia la optimización de procedimientos de aplicación práctica. La línea de acción de este equipo se orientó hacia los criterios de formación en competencias propugnadas por el Espacio Europeo de Educación Superior, y se entendió que la metodología debía diseñarse mediante una combinación de técnicas de aprendizaje colaborativo y convencional. Una vez elaborado y puesto en práctica en varias asignaturas, se trata de componer un sistema que se conviene en denominar estructura de red metodológica, válido para posibilitar la aplicación del método diseñado mediante la combinación coordinada de la docencia en tres ámbitos diferentes: clases denominadas seminarios teórico-prácticos, clases de prácticas de problemas y clases de prácticas con ordenador, todas ellas de dos horas de duración. Dado que las distintas clases son dirigidas por diferentes profesores y tienen distintas periodicidades, se considera fundamental planificar la impartición de la materia procurando la máxima sinergia posible entre los tres ámbitos de trabajo, y ello compone el objetivo del presente trabajo.

Clio may be seen and listened. Movies as source and resource on history

El cine como fuente historiográfica es utilizado a partir de la "batalla" que dio Marc Ferro hacia el interior de Annales. Cuando era difícil que se aceptaran otras fuentes que no fueran las gráficas, este historiador logró abrirse camino hasta llegar a ser el director de Annales en los años '70. El discurso de la imagen o el discurso audiovisual representa con mayor verosimilitud lo que el discurso gráfico no alcanza a expresar. Sin embargo, la sinécdoque y la generalización se encuentran a mitad de camino en un juego representativo para complementarse a la hora de comprender y reconstruir el pasado. El aporte del cine puede tomarse como reflejo o representación social y también como una alternativa discursiva. En este sentido, Rosenstone con el apoyo de Hayden White y su análisis de la "historiofotía" son los que incursionan en esta nueva dimensión, esto es la narración audiovisual de la historia

Clio may be seen and listened. Movies as source and resource on history

El cine como fuente historiográfica es utilizado a partir de la "batalla" que dio Marc Ferro hacia el interior de Annales. Cuando era difícil que se aceptaran otras fuentes que no fueran las gráficas, este historiador logró abrirse camino hasta llegar a ser el director de Annales en los años '70. El discurso de la imagen o el discurso audiovisual representa con mayor verosimilitud lo que el discurso gráfico no alcanza a expresar. Sin embargo, la sinécdoque y la generalización se encuentran a mitad de camino en un juego representativo para complementarse a la hora de comprender y reconstruir el pasado. El aporte del cine puede tomarse como reflejo o representación social y también como una alternativa discursiva. En este sentido, Rosenstone con el apoyo de Hayden White y su análisis de la "historiofotía" son los que incursionan en esta nueva dimensión, esto es la narración audiovisual de la historia

InSCo. Un modelo de proceso para la integración entre la ingeniería del software y la ingeniería del conocimiento

El objetivo general del trabajo de investigación presentado en esta memoria es la propuesta de un modelo de proceso para el desarrollo de un sistema híbrido, que llamaremos modelo de proceso InSCo; siendo un sistema híbrido aquel que presenta un comportamiento integrado donde colaboran componentes software basadas en conocimiento y no basadas en conocimiento. La propuesta del modelo de proceso InSCo define las actividades fundamentales y artefactos generados en la ejecución del proceso, prestando atención a los modelos construidos y técnicas utilizables en cada actividad. Aunque se hace una propuesta global que abarca todo el proceso de desarrollo, el trabajo de esta tesis se centra en describir detalladamente las actividades del nivel conceptual. El modelo InSCo permitirá la fusión de metodologías heredadas de la Ingeniería del Conocimiento (InCo) y de la Ingeniería del Software (InSo), teniendo por objetivo integrar bajo una misma descripción las técnicas y métodos utilizados y aprendidos por los profesionales de ambas ingenierías. No se plantea la construcción de una nueva metodología, porque los ingenieros son ya usuarios de alguna de ellas y trasladarse a un nuevo enfoque creemos que no es una propuesta viable por el coste que supone el cambio. De esta manera se facilitará la implantación de InSCo. Este modelo guiará la construcción de sistemas software híbridos en los que las soluciones deben venir de la mano de software basado en conocimiento, puesto que se han de resolver problemas poco estructurados con requerimientos subjetivos y donde la incertidumbre, la incompletitud y la inconsistencia son el común denominador; pero además tenemos que integrar en la solución primero.

Modelo de evaluación de pequeños proyectos en OCENSA

En la actualidad existen innumerables y diferentes metodologías para la evaluación de proyectos pequeños; sin embargo, la valoración y la selección de los mismos es compleja si se consideran sus propias necesidades y las de la empresa -- Por ello, en este estudio se pretende establecer una metodología estandarizada de evaluación de proyectos pequeños (menores de un millón de dólares americanos) que agrupe, desde el punto de vista estratégico, los intereses de la compañía Oleoducto Central S. A. (OCENSA) y las buenas prácticas de la industria petrolera -- Este formato incluye la información necesaria y relevante para que los diferentes niveles de la organización que generan y gestionan dichos proyectos puedan determinar su implementación de manera ágil y sencilla -- El objetivo de esta nueva metodología es garantizar la optimización de decisiones por el equipo directivo respecto a factores tales como su valor agregado a la compañía y su alineación con los objetivos y metas estratégicas de OCENSA, para que, además, le permitan a la empresa materializar su misión y su visión -- En otras palabras, este trabajo busca dotar a OCENSA de una herramienta que le permita mejorar su toma de decisiones de inversión para pequeños proyectos que no sean manejados a través de la Project Management Office (PMO) y de conformidad con la utilización del modelo de maduración de proyectos de OCENSA -- De acuerdo con los resultados obtenidos durante la puesta en marcha de dicha metodología, se encontró que durante la evaluación es necesario puntualizar en los objetivos y la planeación de pequeños proyectos y en la forma en que dichos objetivos se enmarcan en los objetivos estratégicos y requerimientos reales de OCENSA -- También es necesario detallar cómo evaluar parámetros estratégicos para la compañía, como la protección y la integridad de las personas, el cuidado del medio ambiente, el impacto y la inclusión de los intereses de las comunidades y los diferentes grupos de interés

Rediseño de productos: de los productos modularizados a la distribución de planta para una familia de productos

Esta investigación pretende evidenciar como el rediseño de un producto, específicamente el rediseño modular, puede generar cambios en la distribución de planta incrementando los niveles de producción de una empresa -- Dicho incremento se logró implementando una nueva metodología, que será ampliamente descrita en este trabajo, y que contempla todo el proceso del rediseño de productos, desde el desensamble hasta la distribución de la planta -- Para esta investigación se utilizaron herramientas conocidas como el Análisis Funcional, la Matriz de Interacción, El Diseño para el Ensamble (DFA), el Diagrama de Operaciones y algunos conceptos de la gestión de plataforma de un producto modular -- Como ejemplo ilustrativo, se rediseñaron dos productos ya existentes, una licuadora SAMURAI modelo FACICLIC negra y un procesador de alimentos HAMILTON BEACH modelo 70740, los cuales sirvieron de base para evidenciar cómo al transformar un producto en uno más modular se mejora significativamente la distribución de planta, logrando un incremento en la producción de éste, al tiempo que se reducen los tiempos de ensamble y se optimiza la disposición de los puestos de trabajo en la planta para conformar el producto final -- Para llevar a cabo esta investigación, fue indispensable crear una nueva ruta metodológica que nos permitiera rediseñar un producto inicial como un producto modularizado y terminar con el rediseño de la distribución de planta de una familia de productos modulares -- Esta nueva ruta metodológica, que hace parte de nuestros resultados de investigación, consta de tres fases -- La primera fase, se basa principalmente en modularizar cada uno de los productos que se quieren integrar dentro de la familia de productos, la segunda fase, logra identificar los módulos comunes entre los productos modularizados para generar la plataforma, y por último, la fase tres genera una nueva distribución de planta para el ensamble de la familia de productos generada -- Esta investigación constata, entre otras cosas, como el rediseño modular de productos es una herramienta fundamental en el planteamiento de una familia de productos en una empresa -- Partiendo de productos que ya pasaron por un proceso de modularización previo, se propuso una métrica que permite definir la similitud entre módulos, considerando la mayor cantidad de sus propiedades, la forma física y la función de cada uno de ellos, complementando así la metodología propuesta por Katja Hölttä en su tesis doctoral -- Finalmente se propuso una distribución de planta que permite un ensamble más eficiente tanto en tiempo como en número de operarios necesarios para la producción, incrementando así la versatilidad y las tasas de producción de la empresa

Enhanced analytical methodologies for environmental studies of metal pollution in rivers and estuaries.

280 p.

La función tutorial ante el reto de la enseñanza online: algunas experiencias

La introducción de las TICs en los procesos de enseñanza-aprendizaje exige hacer frente al reto de su inserción y adaptación al mismo en el ámbito universitario, así como analizar las diversas estrategias formativas y comunicativas recomendadas para el uso de las TICs en la docencia. En este entorno resulta conveniente examinar el rol asignado al e-tutor o e-profesor y, como correlato, el papel del alumno en el marco de la enseñanza online del Derecho. Ello pasa por la identificación de las funciones que debe llevar a cabo el tutor online (lo que, en definitiva, contribuye a definir y reforzar los rasgos de esta figura) que, si bien deben adaptarse a la nueva metodología docente, no deben ser necesariamente distintas a las del tutor presencial. Este objetivo exige determinar las técnicas y competencias más adecuadas para la acción tutorial virtual y requiere una seria reflexión sobre el uso de las herramientas disponibles para este fin, cuestión conectada con las innumerables ventajas de las TICs para la comunicación profesor-alumno (sin olvidar la necesidad de superar también algunos problemas). Se trata de aprovechar el e-learning para imprimir un cambio en la metodología docente respecto del rol que está llamado a desempeñar el e-tutor. Todo ello parte de nuestra experiencia en esta materia.