A simple torsion-free nonlinear beam element for multibody dynamics

We propose in this work a very simple torsion-free beam element capable of capturing geometrical nonlinearities. The simple formulation is objective and unconditionally con- vergent for geometrically nonlinear models with large displacements, in the traditional sense that guarantees more precise numerical solutions for finer discretizations. The formulation does not employ rotational degrees of freedom, can be applied to two and three-dimensional problems, and it is computationally very efficient.

Simulating the remote handling of the blanket segments in DEMO fusion reactor with thermo-mechanical meshfree multibody dynamics

The present study shows a first approach to the simulation of the remote handling oper- ation which takes into account the thermal and flexible behavior of the blanket segments and its implications on the remote handling equipment, in order to validate and improve its design.

Energy-consistent time integration for nonlinear viscoelasticity

This work is concerned with the numerical solution of the evolution equations of thermomechanical systems, in such a way that the scheme itself satisfies the laws of thermodynamics. Within this framework, we present a novel integration scheme for the dynamics of viscoelastic continuum bodies in isothermal conditions. This method intrinsically satisfies the laws of thermodynamics arising from the continuum, as well as the possible additional symmetries. The resulting solutions are physically accurate since they preserve the fundamental physical properties of the model. Furthermore, the method gives an excellent performance with respect to robustness and stability. Proof for these claims as well as numerical examples that illustrate the performance of the novel scheme are provided

Cédula Real

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Cédula Real

Cédula dada en Madrid a 24 de octubre de 1661

A temperature-based thermodynamically consistent integration scheme for discrete thermo-elastodynamics

The formulation of thermodynamically consistent (TC) time integration methods was introduced by a general procedure based on the GENERIC form of the evolution equations for thermo-mechanical problems. The use of the entropy was reported to be the best choice for the thermodynamical variable to easily provide TC integrators. Also the employment of the internal energy was proved to not involve excessive complications. However, attempts towards the use of the temperature in the design of GENERIC-based TC schemes have so far been unfruitful. This paper complements the said procedure to attain TC integrators by presenting a TC scheme based on the temperature as thermodynamical state variable. As a result, the problems which arise due to the use of the entropy are overcome, mainly the definition of boundary conditions. What is more, the newly proposed method exhibits the general enhanced numerical stability and robustness properties of the entropy formulation.

On the application of meshfree methods to the nonlinear dynamics of multibody systems

Esta tesis propone una completa formulación termo-mecánica para la simulación no-lineal de mecanismos flexibles basada en métodos libres de malla. El enfoque se basa en tres pilares principales: la formulación de Lagrangiano total para medios continuos, la discretización de Bubnov-Galerkin, y las funciones de forma libres de malla. Los métodos sin malla se caracterizan por la definición de un conjunto de funciones de forma en dominios solapados, junto con una malla de integración de las ecuaciones discretas de balance. Dos tipos de funciones de forma se han seleccionado como representación de las familias interpolantes (Funciones de Base Radial) y aproximantes (Mínimos Cuadrados Móviles). Su formulación se ha adaptado haciendo sus parámetros compatibles, y su ausencia de conectividad predefinida se ha aprovechado para interconectar múltiples dominios de manera automática, permitiendo el uso de mallas de fondo no conformes. Se propone una formulación generalizada de restricciones, juntas y contactos, válida para sólidos rígidos y flexibles, siendo estos últimos discretizados mediante elementos finitos (MEF) o libres de malla. La mayor ventaja de este enfoque reside en que independiza completamente el dominio con respecto de las uniones y acciones externas a cada sólido, permitiendo su definición incluso fuera del contorno. Al mismo tiempo, también se minimiza el número de ecuaciones de restricción necesarias para la definición de uniones realistas. Las diversas validaciones, ejemplos y comparaciones detalladas muestran como el enfoque propuesto es genérico y extensible a un gran número de sistemas. En concreto, las comparaciones con el MEF indican una importante reducción del error para igual número de nodos, tanto en simulaciones mecánicas, como térmicas y termo-mecánicas acopladas. A igualdad de error, la eficiencia numérica de los métodos libres de malla es mayor que la del MEF cuanto más grosera es la discretización. Finalmente, la formulación se aplica a un problema de diseño real sobre el mantenimiento de estructuras masivas en el interior de un reactor de fusión, demostrando su viabilidad en análisis de problemas reales, y a su vez mostrando su potencial para su uso en simulación en tiempo real de sistemas no-lineales. A new complete formulation is proposed for the simulation of nonlinear dynamic of multibody systems with thermo-mechanical behaviour. The approach is founded in three main pillars: total Lagrangian formulation, Bubnov-Galerkin discretization, and meshfree shape functions. Meshfree methods are characterized by the definition of a set of shape functions in overlapping domains, and a background grid for integration of the Galerkin discrete equations. Two different types of shape functions have been chosen as representatives of interpolation (Radial Basis Functions), and approximation (Moving Least Squares) families. Their formulation has been adapted to use compatible parameters, and their lack of predefined connectivity is used to interconnect different domains seamlessly, allowing the use of non-conforming meshes. A generalized formulation for constraints, joints, and contacts is proposed, which is valid for rigid and flexible solids, being the later discretized using either finite elements (FEM) or meshfree methods. The greatest advantage of this approach is that makes the domain completely independent of the external links and actions, allowing to even define them outside of the boundary. At the same time, the number of constraint equations needed for defining realistic joints is minimized. Validation, examples, and benchmarks are provided for the proposed formulation, demonstrating that the approach is generic and extensible to further problems. Comparisons with FEM show a much lower error for the same number of nodes, both for mechanical and thermal analyses. The numerical efficiency is also better when coarse discretizations are used. A final demonstration to a real problem for handling massive structures inside of a fusion reactor is presented. It demonstrates that the application of meshfree methods is feasible and can provide an advantage towards the definition of nonlinear real-time simulation models.

Energy-entropy-momentum time integration methods for coupled smooth dissipative problems

Esta tesis aborda la formulación, análisis e implementación de métodos numéricos de integración temporal para la solución de sistemas disipativos suaves de dimensión finita o infinita de manera que su estructura continua sea conservada. Se entiende por dichos sistemas aquellos que involucran acoplamiento termo-mecánico y/o efectos disipativos internos modelados por variables internas que siguen leyes continuas, de modo que su evolución es considerada suave. La dinámica de estos sistemas está gobernada por las leyes de la termodinámica y simetrías, las cuales constituyen la estructura que se pretende conservar de forma discreta. Para ello, los sistemas disipativos se describen geométricamente mediante estructuras metriplécticas que identifican claramente las partes reversible e irreversible de la evolución del sistema. Así, usando una de estas estructuras conocida por las siglas (en inglés) de GENERIC, la estructura disipativa de los sistemas es identificada del mismo modo que lo es la Hamiltoniana para sistemas conservativos. Con esto, métodos (EEM) con precisión de segundo orden que conservan la energía, producen entropía y conservan los impulsos lineal y angular son formulados mediante el uso del operador derivada discreta introducido para asegurar la conservación de la Hamiltoniana y las simetrías de sistemas conservativos. Siguiendo estas directrices, se formulan dos tipos de métodos EEM basados en el uso de la temperatura o de la entropía como variable de estado termodinámica, lo que presenta importantes implicaciones que se discuten a lo largo de esta tesis. Entre las cuales cabe destacar que las condiciones de contorno de Dirichlet son naturalmente impuestas con la formulación basada en la temperatura. Por último, se validan dichos métodos y se comprueban sus mejores prestaciones en términos de la estabilidad y robustez en comparación con métodos estándar. This dissertation is concerned with the formulation, analysis and implementation of structure-preserving time integration methods for the solution of the initial(-boundary) value problems describing the dynamics of smooth dissipative systems, either finite- or infinite-dimensional ones. Such systems are understood as those involving thermo-mechanical coupling and/or internal dissipative effects modeled by internal state variables considered to be smooth in the sense that their evolutions follow continuos laws. The dynamics of such systems are ruled by the laws of thermodynamics and symmetries which constitutes the structure meant to be preserved in the numerical setting. For that, dissipative systems are geometrically described by metriplectic structures which clearly identify the reversible and irreversible parts of their dynamical evolution. In particular, the framework known by the acronym GENERIC is used to reveal the systems' dissipative structure in the same way as the Hamiltonian is for conserving systems. Given that, energy-preserving, entropy-producing and momentum-preserving (EEM) second-order accurate methods are formulated using the discrete derivative operator that enabled the formulation of Energy-Momentum methods ensuring the preservation of the Hamiltonian and symmetries for conservative systems. Following these guidelines, two kind of EEM methods are formulated in terms of entropy and temperature as a thermodynamical state variable, involving important implications discussed throughout the dissertation. Remarkably, the formulation in temperature becomes central to accommodate Dirichlet boundary conditions. EEM methods are finally validated and proved to exhibit enhanced numerical stability and robustness properties compared to standard ones.

Innovación y reformas en las publicaciones de la segunda mitad del siglo XVIII

Esta exposición nos muestra las reformas que facilitaron el crecimiento de la economía española durante los reinados de Fernando VI, Carlos III y Carlos IV. El comercio con América experimentó un gran crecimiento, debido a la liberalización progresiva, abriendo nuevos puertos al comercio y rompiendo el monopolio que ostentaba Cádiz sobre todo con la liberalización total en 1778. El sector textil fue uno de los grandes beneficiados de esta apertura comercial, y esto se produjo gracias a la innovación técnica que se propagó desde otros países más adelantados técnicamente, y que fue aprovechada por los técnicos y fabricantes españoles, las innovaciones y la información sobre las máquinas utilizadas en otros países llegaban rápidamente a España. Dentro de estas innovaciones son fundamentales los tintes, ya que era lo que permitía que los tejidos españoles se homologasen con los extranjeros. Además del desarrollo industrial y comercial muy importante el proceso de reforma agraria que liberalizó el comercio interior de granos. La reforma de las finanzas públicas permitió simplificar el anquilosado sistema impositivo, que no creaba más que trabas en el comercio interior, y mejorar la gestión financiera del Estado con la creación del Banco de San Carlos. Especial importancia tiene la proliferación de las compañías de comercio por acciones, que permitieron movilizar capitales inactivos hacia actividades industriales, al no tener los inversores más riesgo que el capital aportado. Así mismo tuvieron una gran importancia las Sociedades de Amigos del País crear un cambio de mentalidad que ayudase al desarrollo del comercio, la industria y la agricultura. La Biblioteca Histórica Marqués de Valdecilla de la Universidad Complutense de Madrid nos facilita acceso a un gran número de fondos de sus depósitos sobre todos los temas tratados. Sobre todo nos permite comprobar que los libros que se imprimían fuera de España llegaban con gran celeridad a las estanterías españolas, y que los técnicos, comerciantes y fabricantes estaban totalmente al día de las innovaciones que se producían en toda Europa.

Perceived sexism as a health determinant in Spain

OBJECTIVES: The goals of the present study are to explore the association between perceived sexism and self-perceived health, health-related behaviors, and unmet medical care needs among women in Spain; to analyze whether higher levels of discrimination are associated with higher prevalence of poor health indicators and to examine whether these relationships are modified by country of origin and social class. MATERIALS AND METHODS: The study is based on a cross-sectional design using data from the 2006 Spanish Health Interview Survey. We included women aged 20-64 years (n = 10,927). Six dependent variables were examined: four of health (self-perceived health, mental health, hypertension, and having had an injury during the previous year), one health behavior (smoking), and another related to the use of the health services (unmet need for medical care). Perceived sexism was the main independent variable. Social class and country of origin were considered as effect modifiers. We obtained the prevalence of perceived sexism. Logistic regression models, adjusted for potential confounders, were fitted to study the association between sexism and poor health outcomes. Results: The prevalence of perceived sexism was 3.4%. Perceived sexism showed positive and consistent associations with four poor health outcomes (poor self-perceived health, poor mental health, injuries in the last 12 months, and smoking). The strength of these associations increased with increased scores for perceived sexism, and the patterns were found to be modified by country of origin and social class. CONCLUSION: This study shows a consistent association between perceived sexism and poor health outcomes in a country of southern Europe with a strong patriarchal tradition.

Mapping the awareness of inequalities in health programs in Spanish communities: moving forward together

The aim of this study is to map the awareness of gender, socioeconomic, immigrant and ethnic health inequalities in health at schools, maternal health and traffic injury health prevention programs. The study was conducted in the 19 health descentralized areas in Spain, 17 autonomous community (ACs) and the 2 autonomous cities (ACities). The data were collected from May 2008 to January 2009. The unit of analysis was the collection of policy documents setting out the programs mentioned above and the related support material in each AC. A reading guide was used to analyze the awareness of inequalities. With regard to health at schools, 2 of 10 programs show a high awareness of inequalities and include many specific proposals to be implemented at the local level. Regarding maternal health, 13 ACs have prepared support material with high awareness of inequalities to be implemented. A traffic injury program has been created in two ACs. We map the whole situation in Spain regarding the health programs that we have used as examples and their awareness of inequalities. We can conclude that there are differences between the regions studied in Spain and in general, the awareness of inequalities is low.

Estado de salud y demanda de servicios de salud de la población ecuatoriana en España

Análisis del estado de salud y del grado de acceso a los servicios de salud de los inmigrantes ecuatorianos en la provincia de Alicante. La finalidad es descriptiva y práctica: realizar un diagnóstico comunitario de salud básico y una aproximación al nivel de demanda de los servicios sanitarios. El análisis se centra en la evaluación de la hipótesis del inmigrante sano, pero vulnerable, y en el tipo de consumo de servicios de salud realizado. Para valorar esta hipótesis se ha procedido a comparar los datos obtenidos en una encuesta a población ecuatoriana residente en la provincia de Alicante, con los de la última Encuesta Nacional de Salud 2003 y el PHOGUE (2000). Los resultados indican que el estado de salud de la población ecuatoriana es similar al de la población española que participa en el mismo mercado de trabajo que la inmigración económica (trabajadores con baja cualificación), aunque se observan algunos elementos de vulnerabilidad (en especial, en términos de salud emocional).

Los impactos de los cuidados de salud en los ámbitos de vida de las personas cuidadoras

El objetivo del artículo es analizar la distribución del tiempo de las personas cuidadoras en las distintas esferas de la vida (la esfera laboral, la privada o personal y la doméstica). El estudio se basa en el análisis de los datos de la Encuesta de Empleo del Tiempo 2002-2003 del Instituto Nacional de Estadística (INE). Los resultados de la investigación muestran los impactos negativos del cuidado informal sobre los distintos ámbitos de la vida en términos de reducción de la vida privada o personal, de la participación en el ámbito laboral y de mayor carga del trabajo total. Asimismo, también ponen de manifiesto la heterogeneidad de los efectos del cuidado informal en la vida cotidiana de las personas cuidadoras según el sexo, la edad y el nivel de ingresos.

Relación entre el número de horas de cuidado informal y el estado de salud mental de las personas cuidadoras

Fundamento: La salud mental de las personas cuidadoras se ve perjudicada por las tareas de cuidado. Son necesarios estudios que especifiquen la influencia de diversas variables en la asociación entre cuidado informal y salud mental. El objetivo del trabajo es analizar los efectos del tiempo dedicado al cuidado informal en la salud mental por sexo según el tipo de personas dependientes. Métodos: Los datos que se utilizaron fueron los de la Encuesta Nacional de Salud 2006, cuya muestra estaba compuesta por 29.478 participantes. Variables: salud mental (GHQ-12), tiempo de cuidado, edad, clase social y apoyo funcional (Duke-UNC). Se realizó análisis de regresión logística para determinar la probabilidad de contar con mala salud mental según horas de cuidado, ajustado por edad, clase social y apoyo funcional. Resultados: Las mujeres presentan peor salud mental a partir de 97 horas semanales en el cuidado a menores (OR=1,372), de 25 horas en el cuidado a personas mayores de 74 años (OR=1,602 entre 25 y 48 horas; OR=1,467 49-96h; OR=1,874 97-168h) y cuando dedican alguna hora al cuidado de personas adultas con discapacidad (OR=1,996 0-24h; OR=2,507 25-48h; OR=3,016 49-96h; OR=1,651 97-168h). Los varones muestran deterioro de la salud psicológica cuando dedican un elevado número de horas al cuidado de personas mayores de 74 años (OR=2,810 97168h.) y personas con discapacidad (OR=3,411 97-168h.) y cuando dedican de 0 a 24h al cuidado de menores (OR=1,595). Conclusiones: El efecto del número de horas de cuidado en la salud mental de las personas cuidadoras está influido por el tipo de persona dependiente y por el sexo de la persona cuidadora.

¿Está ayudando la cooperación española a conseguir los Objetivos de Desarrollo del Milenio?

La Declaración del Milenio del año 2000 constituye el acuerdo internacional con mayor consenso político de la historia, apoyado por Naciones Unidas y los gobiernos de 191 países.1 Los Objetivos de Desarrollo del Milenio son fruto de este acuerdo y constituyen un programa operativo formado por tres objetivos de salud, como son la reducción de la mortalidad infantil, de la mortalidad materna y de las enfermedades infecciosas, y cinco orientados a determinantes de la salud, como la pobreza, la educación, la igualdad de género, el medio ambiente y diversos factores políticos y económicos. Puesto que el límite para cumplir con estos objetivos se estableció en el año 2015, es pertinente examinar en este momento las políticas de los gobiernos para comprobar cuál ha sido su contribución al proyecto.2 El objetivo de este editorial es, en concreto, explorar si la política de cooperación española para el desarrollo está contribuyendo al alcance de los Objetivos de Desarrollo del Milenio.