Energy Conversion in Shape Memory Alloy Heat Engine Part I: Theory

Shape Memory Alloy (SMA) can be easily deformed to a new shape by applying a small external load at low temperature, and then recovers its original configuration upon heating. This unique shape memory phenomenon has inspired many novel designs. SMA based heat engine is one among them. SMA heat engine is an environment-friendly alternative to extract mechanical energy from low-grade energies, for instance, warm wastewater, geothermal energy, solar thermal energy, etc. The aim of this paper is to present an applicable theoretical model for simulation of SMA-based heat engines. First, a micro-mechanical constitutive model is derived for SMAs. The volume fractions of austenite and martensite variants are chosen as internal variables to describe the evolution of microstructure in SMA upon phase transition. Subsequently, the energy equation is derived based on the first thermodynamic law and the previous SMA model. From Fourier’s law of heat conduction and Newton’s law of cooling, both differential and integral forms of energy conversion equation are obtained.

Aplicación de parámetros matemáticos en un trabajo multidisciplinario de composición musical asistida por computadora sobre una temática folklórica

Resumen: En el marco de un proyecto de la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Caldas denominado “Resignificación músico-pictórica del mito de la Salamanca” surgió la conveniencia de aplicar y diseñar programas de fundamentación matemática que permitieran definir la estructura y el tratamiento acústico de la obra especialmente escrita para este proyecto. Principalmente nos basamos en la implementación de la Transformada Rápida de Fourier (Fast Fourier Transform) para el análisis de espectros armónicos y su modificación en vivo y en la utilización de un entorno de programación para procesamiento de sonido en tiempo real. El marco general de la investigación parte del enfoque de Regionalismo Crítico procedente de las propuestas de Kenneth Frampton referentes originalmente a la crítica de la arquitectura. El planteamiento como investigación mutidisciplinaria implica (1) una visión crítica de la substancia mítica y social subyacente, (2) una resignificación pictórica por medio de fotografía, animación y pintura, basada en la sustancia visual que contiene el mito, (3) un enfoque musical electroacústico, a partir del material que surge del folklor local, utilizando la intervención de instrumentos en vivo y procesamiento en tiempo real.

La retórica como metalenguaje en la composición musical barroca

Resumen: La idea de que los compositores barrocos planificaban su obra en función de las reglas de la retórica es común en los manuales especializados. No obstante, Brian Vickers descarta la posibilidad de su utilización como medio analítico en la música. Rubén López Cano considera la retórica como un metalenguaje y abre la posibilidad de aplicar el sistema retórico, propio del sistema lingüístico, a otro no verbal. En el presente trabajo pretendo demostrar cómo el aparato teórico de la retórica del barroco subyace en la composición musical de este período. Con el fin de ejemplificar esto, utilizo el análisis de una sección de la Pasión según San Mateo de J. S. Bach.

Theory Of Phase Transformation And Reorientation In Single Crystalline Shape Memory Alloys

A constitutive model, based on an (n + 1)-phase mixture of the Mori-Tanaka average theory, has been developed for stress-induced martensitic transformation and reorientation in single crystalline shape memory alloys. Volume fractions of different martensite lattice correspondence variants are chosen as internal variables to describe microstructural evolution. Macroscopic Gibbs free energy for the phase transformation is derived with thermodynamics principles and the ensemble average method of micro-mechanics. The critical condition and the evolution equation are proposed for both the phase transition and reorientation. This model can also simulate interior hysteresis loops during loading/unloading by switching the critical driving forces when an opposite transition takes place.