Forces.

Qué son las fuerzas. Qué es la fricción, el cambio de forma, el cambio de dirección, los frenos, el cambio de velocidad, la velocidad, El movimiento, como se fabrican fuerzas y cuales son las fuerzas de la naturaleza son las preguntas que se hacen para comprender el papel de las fuerzas en nuestra vida cotidiana. cada ejemplo está relacionado con una actividad que ayuda a los niños a entender los conceptos científicos más importantes.

All about forces. 'Todo sobre fuerzas'.

Con la ayuda de fotografías de la vida diaria y ejemplos cotidianos, se explican de una forma sencilla, las fuerzas de la física que motivan que los objetos se muevan. Estas fuerzas son, empujar y arrastrar, pero también existen otras, como la gravedad que actúa sobre la Tierra, y la fricción. Por otra parte, se estudian los usos prácticos de ellas y su relación con el trabajo y las máquinas. La naturaleza tiene sus propias fuerzas de destrucción, cómo la lluvia y el viento.

Can you feel the force?

Ofrece información, experiencias, preguntas y respuestas acerca de la física. En primer lugar se presenta una reseña histórica para ayudar a los estudiantes en la comprensión de la materia. En puedes sentir la fuerza, se definen algunos términos y explican las leyes de Newton. En cuál es el problema, explora imanes, y los estados de la materia, y en puede ver la luz analiza la teoría de partículas, el color, rayos electromagnéticos, y la velocidad de la luz. Hay experimentos que ayudan a explicar la materia, fricción, gravedad, la velocidad, la electricidad, la presión del aire y la presión del agua. En la sección quién es quién están los perfiles de 16 científicos, de Aristóteles a Dirac ,y sus descubrimientos. Hay un glosario.

Pasaporte intercultural.

Trabajo presentado a: 'I premios internacionales redELE para la creación de unidades didácticas del español como lengua extranjera', Orden ECI-3268-2005 de 10 de octubre. Incluye anexo con resumen del autor y bibliografía (8 p.). Resumen basado en el de la publicación

Análisis de impacto ambiental: friction drilling vs taladrado convencional.

[ES]Se trata de un proyecto en el que se describe y profundiza en el proceso de fabricación denominado friction drilling y donde se compara su impacto ambiental frente al del taladrado convencional utilizando el análisis de ciclo de vida como herramienta.

Migración interna en América Latina y el Caribe: estudio regional del período 1980-2000

Incluye Bibliografía

Prevalência de lesões por fricção em pacientes hospitalizados com câncer

Esse estudo objetivou identificar a prevalência de lesões por fricção (LF) em pacientes hospitalizados com câncer e avaliar os fatores demográficos e clínicos associados ao seu desenvolvimento. Estudo epidemiológico, de corte transversal, realizado no Instituto do Câncer do Estado de São Paulo Octavio Frias de Oliveira. Todos os pacientes adultos, internados entre 10 e 18 de abril de 2010, foram avaliados por meio de entrevista e exame físico. Utilizou-se o teste Qui-Quadrado para comparação das variáveis demográficas e clínicas entre pacientes com e sem LF. Foram avaliados 157 pacientes: cinco apresentaram nove LF, acarretando prevalência de 3,3%. Quanto às variáveis demográficas, houve diferença estatisticamente significativa somente para o número de filhos (p=0,027). Clinicamente, pacientes com LF apresentaram menores escores na escala de Karnofsky (p=0,031) e na Escala de Braden (p=0,026), além de comportamento pouco colaborativo (p=0,042). Esse estudo contribui para um melhor conhecimento acerca das LF em pacientes com câncer.

Desarrollo del juego Stacker para HTML5/Canvas

[ES] Juego Stacker para HTML5 propone una aplicación web con dos modalidades de juegos basados en el clásico Stacker. La modalidad classic stacker pretende simular dicho juego, en la cual el jugador ha de apilar una fila horizontal de cuadrados que se desplazan a velocidad constante horizontalmente sobre otra fila horizontal de cuadrados que se encuentran en la parte inferior sin describir ningún movimiento. La velocidad de movimiento de la fila que ha de apilar irá aumentando conforme se vayan superando los niveles. El juego acaba cuando no dispone de más cuadrados en la fila, que se perderán si no se consigue apilar de manera exacta. La otra modalidad de juego se le conoce como super stacker. En esta modalidad, el jugador ha de apilar una serie de figuras con formas distintas sobre otras figuras estáticas que forman parte de un mundo generado. Las figuras que ha de apilar el jugador son sensibles a fuerzas tales como la gravedad, colisión entre objetos, fricción, etc. Si alguna de estas figuras entra en contacto con alguno de los límites del mundo, el jugador ha perdido. Ganará cuando la estructura final formada aguanta un número de segundos determinados, pasando así a otro nivel (escenario) de mayor complejidad. Para esta modalidad de juego se ha necesitado un motor físico portado a Javascript que simule las fuerzas mencionadas anteriormente. Resaltar también que se ha optado por realizar un diseño adaptable utilizando frameworks como bootstrap 3 debido al gran auge de los dispositivos móviles con dimensiones de pantalla variables.

Patrimonio y negocio. En: Clarin.com: ARQ

En algunas ciudades, se puede observar el cuidado con que atienden a la conservación de su patrimonio. Escarbando un poco más allá de esa lustrosa superficie, fácilmente se entiende que los ingresos generados por el turismo que perciben estas naciones, en la mayoría de los casos, se deben al llamado turismo cultural urbano. Es decir, a la motivación que implica la visita a esos bienes. De allí es que los administradores nacionales o urbanos comprenden la conveniencia de una fuerte política de rehabilitación de sus ciudades, que garantice la preservación y conservación de sus bienes. En Roma se emprendió la recuperación del casco histórico en ocasión de un evento excepcional: el Jubileo del año 2000. Ello implicó obras de rehabilitación y valorización del área arqueológica y de su patrimonio arquitectónico para que estuvieran en condiciones de ser visitados por los turistas para la fecha indicada. Es entonces que siguiendo la ruta del dinero nos encontramos con un sustrato más firme donde asentar la importancia del patrimonio y la urgencia en su conservación y protección. Para ponerlo de manera más clara: donde el turista ve la belleza de tal o cual monumento, sería importante para nosotros los especialistas en arquitectura poder entrever al menos esta sustantiva parte del negocio. En ese sentido, si prestamos atención a la tensión/fricción producida por la necesaria y dinámica renovación urbana y el anclaje que ello solicita del tratamiento de sus bienes patrimoniales, podemos tomar como ejemplo, además de Roma, las posiciones encontradas, adoptadas en Londres y París. Enfrentadas a la misma situación de renovación urbana, estas ciudades la resolvieron de manera absolutamente opuesta. El resultado visible de esas decisiones se nos muestra de manera acabada.

Narraciones de frontera. Las formas del relato de la vida cotidiana en los umbrales escolares de la alfabetización en Misiones. 16H316

La historia de las fronteras nacionales que se configuran alrededor de la provincia de Misiones posee un complejo devenir de tensi ones ideológicas y políticas. Desde la colonización española y la instalación de la orden jesuita hasta la actual etapa de “integración regional”, pasando por la constitución del Estado Nacional, la llegada de los colonos europeos y la doctrina de segurida d nacional, la frontera que la provincia mantiene con Paraguay y Brasil se ha constituido como un espacio de tensiones político - ideológicas permanentes. Simultáneamente, la frontera ha sido un tópico continuo en los relatos sustentados por diversas instit uciones, entre las que se destacan la educación, la historiografía oficial y los medios masivos de comunicación. La narración sobre la frontera se desplegó en diversos campos del saber que interrelacionados privilegiaron un relato oficial que justificó la intervención central sobre los devenires fronterizos: la escuela, la academia, los medios de comunicación dispusieron una narrativa de héroes y épicas donde el conflicto de las mixturas quedaba, la mayoría de las veces, solapado por una ética de la armoní a y el crisol de razas o melting pot. El proceso histórico de configuración de la frontera dispone un relato sobre su construcción y su necesidad como también una genealogía del territorio cartografiado, pero también otro tipo de relato, más sutil, que ins erta la necesidad del límite en los imaginarios cotidianos de los sujetos que viven en esta semiosfera . Sin embargo, mientras las políticas del Estado promovieron la fijación de identidades en ciertos objetos y prácticas culturales, en especial en la educa ción, en la vida cotidiana las pertenencias se inscriben en imaginarios heterogéneos y paradójicos: las narraciones de la vida cotidiana en la frontera desarticulan los paradigmas fundantes del relato oficial y los lugares comunes de la cultura massmediáti ca para establecer continuidades entre las vidas de los habitantes del borde político, cultural y semiótico. El locus ubi de los relatos es la frontera, esa estancia desde la cual pensamos la vida cotidiana con extrema paradoja. La narración articula ese universo fronterizo de conexiones heterogéneas donde nada está definido de antemano como explica el relato oficial y donde surgen las aporías de un proyecto político e ideológico, el Estado - Nación, que nunca se puede sentirse seguro y acabado. Ante la asep sia homogénea de las narraciones oficiales, el narrar fronterizo es un contar entre lenguas (Daviña, 2003; Bhabha, 2002), una escenificación de la vida cotidiana - porque ese entre lenguas significa entre mundos : hábitos, creencias, rituales, etc. - , que art icula los sentidos y revitaliza un dialecto de la supervivencia. Por estas circunstancias, nos interesa el multiacentuado relato de la vida cotidiana en la frontera, narración que enfatiza un modo de vivir en el límite, plagado de pasajes y comercios semi óticos y lingüísticos. En este sentido, destacamos dos dimensiones de nuestro problema: la representación de la frontera a través de la producción discursiva de la práctica narrativa y la propia fronteridad de los relatos de la vida cotidiana en el límite. ¿Cómo se configura la fronteridad en esos relatos? ¿Qué procedimientos retóricos o estrategias narrativas características del discurso entre lenguas circulan en esas narraciones? ¿Qué estereotipos de la vida en la frontera se establecen en los relatos o s on explotados por los discursos que los citan e interpretan? ¿Cuáles son los valores semióticos con respecto a la concepción del tiempo, el espacio y los hábitos culturales que circulan en esas narrativas? Estos interrogantes dan cuenta de un dispositivo c omplejo que circula con extrema fluidez en la semiosfera fronteriza misionera y que instala en los umbrales escolares posibles rupturas o continuidades entre los universos semióticos de los niños, caracterizados por mestizajes culturales y lingüísticos, y la dinámica de la vida escolar que propone la enseñanza de una lengua estandarizada y una serie de hábitos culturales en ocasiones reñidos con los procesos semióticos de la vida cotidiana de los sujetos en situación de umbralidad. Teniendo en cuenta las c aracterísticas de esta semiosfera fronteriza y las tensiones que atraviesan su relación con las políticas y los discurso del centro del Estado nacional, nos interesa explorar las narrativas de la vida cotidiana en la frontera y analizar su importancia en el umbral de la alfabetización escolar, espacio de fricción entre una política educativa e institucional que dispone un relato homogéneo y una práctica cultural que despliega una serie heterogénea de narraciones donde el mestizaje semiótico se presenta com o una marca fundacional. Emprender la investigación nos permitirá resaltar que el relato, mediante sus tópicos y recursos retóricos y narrativos constituye un dispositivo (semiótico y cultural) que estructura y semiotiza nuestra cotidianeidad fronteriza . C onsideramos que el juego tensionante entre memoria y olvido produce narraciones que permiten establecer relaciones dialógicas, heterogéneas y políticas en las que emergen representaciones de la identidad y la otredad en la frontera. Existirían múltiples y contradictorios relatos de la experiencia cotidiana de la frontera que destacarían el carácter complejo y paradójico de la vida en el borde . Por otra parte, no podemos soslayar la tensión constante entre los discursos y relatos mediáticos y las redes semió ticas del universo local misionero caracterizado, en muchos casos, por el despliegue de prácticas, hábitos, creencias y modos de relacionarse propios de la ruralidad. En la semiosfera escolar emergen las fricciones entre los discursos mediáticos globales y las experiencias cotidianas de los niños. En las múltiples semiosferas locales - entre ellas la educativa - se presentaría una compleja y tensa fricción entre un modelo narrativo hegemónico, articulado por el discurso mediático, y la heterogeneidad de relat os que los propios protagonistas de la comunidad despliegan. De esta forma, en el umbral escolar alfabetizador, los niños desplegarían relatos de la experiencia cotidiana donde la presencia de lo ficcional, lo mítico y lo fantástico no funcionaría como neg adora del carácter empírico de la experiencia, sino que potenciaría simbólicamente su propia vida.

BaTboT: a biologically inspired flapping and morphing bat robot actuated by SMA-based artificial muscles

Bats are animals that posses high maneuvering capabilities. Their wings contain dozens of articulations that allow the animal to perform aggressive maneuvers by means of controlling the wing shape during flight (morphing-wings). There is no other flying creature in nature with this level of wing dexterity and there is biological evidence that the inertial forces produced by the wings have a key role in the attitude movements of the animal. This can inspire the design of highly articulated morphing-wing micro air vehicles (not necessarily bat-like) with a significant wing-to-body mass ratio. This thesis presents the development of a novel bat-like micro air vehicle (BaTboT) inspired by the morphing-wing mechanism of bats. BaTboT’s morphology is alike in proportion compared to its biological counterpart Cynopterus brachyotis, which provides the biological foundations for developing accurate mathematical models and methods that allow for mimicking bat flight. In nature bats can achieve an amazing level of maneuverability by combining flapping and morphing wingstrokes. Attempting to reproduce the biological wing actuation system that provides that kind of motion using an artificial counterpart requires the analysis of alternative actuation technologies more likely muscle fiber arrays instead of standard servomotor actuators. Thus, NiTinol Shape Memory Alloys (SMAs) acting as artificial biceps and triceps muscles are used for mimicking the morphing wing mechanism of the bat flight apparatus. This antagonistic configuration of SMA-muscles response to an electrical heating power signal to operate. This heating power is regulated by a proper controller that allows for accurate and fast SMA actuation. Morphing-wings will enable to change wings geometry with the unique purpose of enhancing aerodynamics performance. During the downstroke phase of the wingbeat motion both wings are fully extended aimed at increasing the area surface to properly generate lift forces. Contrary during the upstroke phase of the wingbeat motion both wings are retracted to minimize the area and thus reducing drag forces. Morphing-wings do not only improve on aerodynamics but also on the inertial forces that are key to maneuver. Thus, a modeling framework is introduced for analyzing how BaTboT should maneuver by means of changing wing morphology. This allows the definition of requirements for achieving forward and turning flight according to the kinematics of the wing modulation. Motivated by the biological fact about the influence of wing inertia on the production of body accelerations, an attitude controller is proposed. The attitude control law incorporates wing inertia information to produce desired roll (φ) and pitch (θ) acceleration commands. This novel flight control approach is aimed at incrementing net body forces (Fnet) that generate propulsion. Mimicking the way how bats take advantage of inertial and aerodynamical forces produced by the wings in order to both increase lift and maneuver is a promising way to design more efficient flapping/morphing wings MAVs. The novel wing modulation strategy and attitude control methodology proposed in this thesis provide a totally new way of controlling flying robots, that eliminates the need of appendices such as flaps and rudders, and would allow performing more efficient maneuvers, especially useful in confined spaces. As a whole, the BaTboT project consists of five major stages of development: - Study and analysis of biological bat flight data reported in specialized literature aimed at defining design and control criteria. - Formulation of mathematical models for: i) wing kinematics, ii) dynamics, iii) aerodynamics, and iv) SMA muscle-like actuation. It is aimed at modeling the effects of modulating wing inertia into the production of net body forces for maneuvering. - Bio-inspired design and fabrication of: i) skeletal structure of wings and body, ii) SMA muscle-like mechanisms, iii) the wing-membrane, and iv) electronics onboard. It is aimed at developing the bat-like platform (BaTboT) that allows for testing the methods proposed. - The flight controller: i) control of SMA-muscles (morphing-wing modulation) and ii) flight control (attitude regulation). It is aimed at formulating the proper control methods that allow for the proper modulation of BaTboT’s wings. - Experiments: it is aimed at quantifying the effects of properly wing modulation into aerodynamics and inertial production for maneuvering. It is also aimed at demonstrating and validating the hypothesis of improving flight efficiency thanks to the novel control methods presented in this thesis. This thesis introduces the challenges and methods to address these stages. Windtunnel experiments will be oriented to discuss and demonstrate how the wings can considerably affect the dynamics/aerodynamics of flight and how to take advantage of wing inertia modulation that the morphing-wings enable to properly change wings’ geometry during flapping. Resumen: Los murciélagos son mamíferos con una alta capacidad de maniobra. Sus alas están conformadas por docenas de articulaciones que permiten al animal maniobrar gracias al cambio geométrico de las alas durante el vuelo. Esta característica es conocida como (alas mórficas). En la naturaleza, no existe ningún especimen volador con semejante grado de dexteridad de vuelo, y se ha demostrado, que las fuerzas inerciales producidas por el batir de las alas juega un papel fundamental en los movimientos que orientan al animal en vuelo. Estas características pueden inspirar el diseño de un micro vehículo aéreo compuesto por alas mórficas con redundantes grados de libertad, y cuya proporción entre la masa de sus alas y el cuerpo del robot sea significativa. Esta tesis doctoral presenta el desarrollo de un novedoso robot aéreo inspirado en el mecanismo de ala mórfica de los murciélagos. El robot, llamado BaTboT, ha sido diseñado con parámetros morfológicos muy similares a los descritos por su símil biológico Cynopterus brachyotis. El estudio biológico de este especimen ha permitido la definición de criterios de diseño y modelos matemáticos que representan el comportamiento del robot, con el objetivo de imitar lo mejor posible la biomecánica de vuelo de los murciélagos. La biomecánica de vuelo está definida por dos tipos de movimiento de las alas: aleteo y cambio de forma. Intentar imitar como los murciélagos cambian la forma de sus alas con un prototipo artificial, requiere el análisis de métodos alternativos de actuación que se asemejen a la biomecánica de los músculos que actúan las alas, y evitar el uso de sistemas convencionales de actuación como servomotores ó motores DC. En este sentido, las aleaciones con memoria de forma, ó por sus siglas en inglés (SMA), las cuales son fibras de NiTinol que se contraen y expanden ante estímulos térmicos, han sido usados en este proyecto como músculos artificiales que actúan como bíceps y tríceps de las alas, proporcionando la funcionalidad de ala mórfica previamente descrita. De esta manera, los músculos de SMA son mecánicamente posicionados en una configuración antagonista que permite la rotación de las articulaciones del robot. Los actuadores son accionados mediante una señal de potencia la cual es regulada por un sistema de control encargado que los músculos de SMA respondan con la precisión y velocidad deseada. Este sistema de control mórfico de las alas permitirá al robot cambiar la forma de las mismas con el único propósito de mejorar el desempeño aerodinámico. Durante la fase de bajada del aleteo, las alas deben estar extendidas para incrementar la producción de fuerzas de sustentación. Al contrario, durante el ciclo de subida del aleteo, las alas deben contraerse para minimizar el área y reducir las fuerzas de fricción aerodinámica. El control de alas mórficas no solo mejora el desempeño aerodinámico, también impacta la generación de fuerzas inerciales las cuales son esenciales para maniobrar durante el vuelo. Con el objetivo de analizar como el cambio de geometría de las alas influye en la definición de maniobras y su efecto en la producción de fuerzas netas, simulaciones y experimentos han sido llevados a cabo para medir cómo distintos patrones de modulación de las alas influyen en la producción de aceleraciones lineales y angulares. Gracias a estas mediciones, se propone un control de vuelo, ó control de actitud, el cual incorpora información inercial de las alas para la definición de referencias de aceleración angular. El objetivo de esta novedosa estrategia de control radica en el incremento de fuerzas netas para la adecuada generación de movimiento (Fnet). Imitar como los murciélagos ajustan sus alas con el propósito de incrementar las fuerzas de sustentación y mejorar la maniobra en vuelo es definitivamente un tópico de mucho interés para el diseño de robots aéros mas eficientes. La propuesta de control de vuelo definida en este trabajo de investigación podría dar paso a una nueva forma de control de vuelo de robots aéreos que no necesitan del uso de partes mecánicas tales como alerones, etc. Este control también permitiría el desarrollo de vehículos con mayor capacidad de maniobra. El desarrollo de esta investigación se centra en cinco etapas: - Estudiar y analizar el vuelo de los murciélagos con el propósito de definir criterios de diseño y control. - Formular modelos matemáticos que describan la: i) cinemática de las alas, ii) dinámica, iii) aerodinámica, y iv) actuación usando SMA. Estos modelos permiten estimar la influencia de modular las alas en la producción de fuerzas netas. - Diseño y fabricación de BaTboT: i) estructura de las alas y el cuerpo, ii) mecanismo de actuación mórfico basado en SMA, iii) membrana de las alas, y iv) electrónica abordo. - Contro de vuelo compuesto por: i) control de la SMA (modulación de las alas) y ii) regulación de maniobra (actitud). - Experimentos: están enfocados en poder cuantificar cuales son los efectos que ejercen distintos perfiles de modulación del ala en el comportamiento aerodinámico e inercial. El objetivo es demostrar y validar la hipótesis planteada al inicio de esta investigación: mejorar eficiencia de vuelo gracias al novedoso control de orientación (actitud) propuesto en este trabajo. A lo largo del desarrollo de cada una de las cinco etapas, se irán presentando los retos, problemáticas y soluciones a abordar. Los experimentos son realizados utilizando un túnel de viento con la instrumentación necesaria para llevar a cabo las mediciones de desempeño respectivas. En los resultados se discutirá y demostrará que la inercia producida por las alas juega un papel considerable en el comportamiento dinámico y aerodinámico del sistema y como poder tomar ventaja de dicha característica para regular patrones de modulación de las alas que conduzcan a mejorar la eficiencia del robot en futuros vuelos.

Modelización de contactos termoelastohidrodinámicos

La mejora en la eficiencia energética y la reducción de la tasa de fallos en los contactos lubricados son aspectos que resultan de gran interés en numerosos sectores de la industria, y plantean en estos momentos nuevas dificultades operativas y retos para un futuro próximo. Los avances tecnológicos han incrementado las exigencias técnicas que se requieren a los aceites para cumplir su función al extender sus variables operativas a un mayor espectro de aplicaciones, tanto de condiciones de funcionamiento como a la gran variedad de nuevos materiales constitutivos de los engranajes en los que se tiene que utilizar. Por ello, actualmente se está incentivado el desarrollo de nuevos procedimientos que permitan comprender el comportamiento de este tipo de contactos lubricados, con el fin de lograr mejoras técnicas en su diseño y la correcta selección del aceite. En esta Tesis Doctoral se presenta una metodología de cálculo numérico que permite simular el comportamiento de contactos elastohidrodinámicos (EHD) puntuales, como puede ser el caso de un rodamiento. La resolución de este problema presenta diversas complejidades matemáticas y exige el desarrollo de un elaborado procedimiento de cálculo basado en técnicas multinivel. Para hacer del procedimiento una herramienta válida en un gran número de condiciones de funcionamiento y tipos de lubricantes, se ha tenido en cuenta en el cálculo la posible aparición de comportamientos no-Newtonianos del lubricante y fenómenos de generación y disipación de calor, provocados por el movimiento relativo del fluido y las superficies en contacto. Para la validación del procedimiento, se han contrastado los resultados numéricos obtenidos con nuestro método, con los resultados numéricos y experimentales publicados por otros autores y con valores experimentales propios medidos en un equipo de ensayo de contacto puntual tipo MTM. El desarrollo de este programa ha dotado a la División de Ingeniería de Máquinas de una herramienta que ha permitido, y sobre todo va permitir, evaluar la importancia de cada uno de los parámetros reológicos en los diferentes problemas que va a tener que abordar, evaluación que hasta el momento se realizaba con métodos aproximados que describen la fenomenología con mucha menos precisión. A la hora de emplear nuestro procedimiento numérico para simular situaciones reales, nos hemos encontrado con el obstáculo de que es muy complicado encontrar, en la bibliografía y bases de datos, los parámetros que caracterizan el comportamiento reológico del lubricante en las condiciones de presión, temperatura y grado de cizallamiento habituales en las que se trabaja en este tipo de contactos, y las pocas medidas que existen para estas condiciones de funcionamiento son poco fiables. Por ello como complemento al objetivo principal de esta Tesis hemos desarrollado una metodología para caracterizar los lubricantes en estas condiciones extremas. Dicha metodología está basada en la buena descripción que hace nuestro programa del coeficiente de fricción, lo que nos ha permitido obtener los parámetros reológicos del III lubricante a partir de las medidas experimentales del coeficiente de fricción generado en un equipo MTM lubricado con el lubricante que se desea caracterizar. Madrid, Octubre de 2012 IV Improving energy efficiency and reducing the failure rate in lubricated contacts are issues that are of great interest in many sectors of industry, and right now posed operational difficulties and new challenges for the near future. Technological advances have increased the technical demands required to oils to fulfil its role by extending its operational variables to a wider range of applications, both operating conditions and to the wide variety of new materials which constitute the gear in which must be used. For this reason, has being encouraged currently to develop new procedures to understand the behaviour of this type of lubricated contacts, in order to achieve improvements in design techniques and the correct oil selection. In this Thesis we present a numerical methodology to simulate the puntual elastohydrodynamic contact behaviour (EHD), such as a roller bearing. The resolution of this problem presents various mathematical complexities and requires the development of an elaborate calculation procedure based on multilevel techniques. To make the procedure a valid tool in a wide range of operating conditions and types of lubricants, has been taken into account in calculating the possible occurrence of non-Newtonian behaviour of the lubricant and phenomena of generation and dissipation of heat, caused by the fluid relative motion and contacting surfaces. For the validation of the method, we have compared the numerical results obtained with our method with numerical and experimental results published by other authors also with own experimental values measured on point-contact test equipment MTM. The development of this program has provided the Machines Engineering Division of a tool that has allowed, and especially will allow to evaluate the importance of each of the rheological parameters on the various problems that will have to be addressed, evaluation performed hitherto described methods that phenomenology approximated with much less accuracy. When using our numerical procedure to simulate real situations we have encountered the obstacle that is very difficult to find, in the literature and database, parameters characterizing the rheological behaviour of the lubricant in the usual conditions of pressure, temperature and shear rate in which you work in this type of contact, and the few measures that exist for these operating conditions are unreliable. Thus in addition to the main objective of this thesis, we have developed a methodology to characterize the lubricants in these extreme conditions. This methodology is based on the good description, which makes our program, of the coefficient of friction, that allowed us to obtain the lubricant rheological parameters from experimental measurements of the friction coefficient generated on lubricated MTM equipment with the lubricant to be characterized.

Tratamiento consistente de restricciones e impacto en dinámica de sistemas multicuerpo

Esta tesis está enmarcada en el estudio de diferentes procedimientos numéricos para resolver la dinámica de un sistema multicuerpo sometido a restricciones e impacto, que puede estar compuesto por sólidos rígidos y deformables conectados entre sí por diversos tipos de uniones. Dentro de los métodos numéricos analizados se presta un especial interés a los métodos consistentes, los cuales tienen por objetivo que la energía calculada en cada paso de tiempo, para un sistema mecánico, tenga una evolución coherente con el comportamiento teórico de la energía. En otras palabras, un método consistente mantiene constante la energía total en un problema conservativo, y en presencia de fuerzas disipativas proporciona un decremento positivo de la energía total. En esta línea se desarrolla un algoritmo numérico consistente con la energía total para resolver las ecuaciones de la dinámica de un sistema multicuerpo. Como parte de este algoritmo se formulan energéticamente consistentes las restricciones y el contacto empleando multiplicadores de Lagrange, penalización y Lagrange aumentado. Se propone también un método para el contacto con sólidos rígidos representados mediante superficies implícitas, basado en una restricción regularizada que se adaptada adecuadamente para el cumplimiento exacto de la restricción de contacto y para ser consistente con la conservación de la energía total. En este contexto se estudian dos enfoques: uno para el contacto elástico puro (sin deformación) formulado con penalización y Lagrange aumentado; y otro basado en un modelo constitutivo para el contacto con penetración. En el segundo enfoque se usa un potencial de penalización que, en ausencia de componentes disipativas, restaura la energía almacenada en el contacto y disipa energía de forma consistente con el modelo continuo cuando las componentes de amortiguamiento y fricción son consideradas. This thesis focuses on the study of several numerical procedures used to solve the dynamics of a multibody system subjected to constraints and impact. The system may be composed by rigid and deformable bodies connected by different types of joints. Within this framework, special attention is paid to consistent methods, which preserve the theoretical behavior of the energy at each time step. In other words, a consistent method keeps the total energy constant in a conservative problem, and provides a positive decrease in the total energy when dissipative forces are present. A numerical algorithm has been developed for solving the dynamical equations of multibody systems, which is energetically consistent. Energetic consistency in contacts and constraints is formulated using Lagrange multipliers, penalty and augmented Lagrange methods. A contact methodology is proposed for rigid bodies with a boundary represented by implicit surfaces. The method is based on a suitable regularized constraint formulation, adapted both to fulfill exactly the contact constraint, and to be consistent with the conservation of the total energy. In this context two different approaches are studied: the first applied to pure elastic contact (without deformation), formulated with penalty and augmented Lagrange; and a second one based on a constitutive model for contact with penetration. In this second approach, a penalty potential is used in the constitutive model, that restores the energy stored in the contact when no dissipative effects are present. On the other hand, the energy is dissipated consistently with the continuous model when friction and damping are considered.

Control y reducción de daños mecánicos en la manipulación de frutos cítricos

Durante las operaciones de recolección, transporte y manipulación de frutas y hortalizas se producen inevitablemente lesiones que progresivamente se acumulan sobre cada uno de los frutos, resultando disminuida su calidad, y por tanto su valor comercial. Los mercados actuales, tanto nacionales como internacionales, demandan frutas de alta calidad. Uno de los aspectos que constituyen esa calidad es la apariencia externa del producto, y dentro de ésta la ausencia de daños mecánicos, heridas, defectos de coloración etc. Es por tanto necesario revisar todos aquellos factores y procesos que afectan al producto, desde el momento de la recolección hasta la llegada del producto a manos del consumidor, con el fin de reducir las cuantiosas pérdidas (alrededor del 20% de la cosecha), debidas a la aplicación de diferentes tipos de cargas mecánicas (impacto, compresión, fricción, etc) a lo largo de los procesos, y mejorar el aspecto externo del fruto. Son bien conocidas las consecuencias del estado actual de los procesos de recolección y post-recolección a nivel de fruto. Cuando un fruto es sometido reiteradamente a cargas mecánicas exteriores, éste induce una respuesta fisiológica de autodefensa y, como consecuencia, puede desencadenar en los tejidos cambios tales como envejecimiento acelerado, degeneración y degradación. Todas estas reacciones redundan indiscutiblemente en las pérdidas de calidad arriba mencionadas. Una vez definido el problema, es necesario conocer en detalle las causas, los procesos en si mismos, ser capaces de detectar los puntos potencialmente peligrosos en los que los frutos están expuestos a impactos, compresiones y otras situaciones de estrés mecánico, cuestión que hasta hace poco ha sido mal resuelta. Hasta ahora la detección y caracterización de los puntos críticos se venía realizando de un modo intuitivo, basado en la simple observación de la ejecución de las operaciones por parte del responsable de cada proceso. Actualmente, con la ayuda de los frutos electrónicos simulados, es posible realizar la evaluación de cualquier procedimiento de forma rápida, precisa y objetiva. El desarrollo de los frutos electrónicos viene a cubrir una demanda del sector, tanto de los productores como de los agentes de comercialización, que necesitaban un método objetivo para la evaluación de los procedimientos y líneas de manipulación. Agencias de extensión agraria y algunas cooperativas han mostrado interés por estos dispositivos, empleándolos para la detección de puntos críticos en sus instalaciones. Incluso algunos agentes de grandes cadenas de supermercados han empezado a solicitar "certificados de calidad" de las líneas que manipulan los productos que ellos comercializan como garantía de su calidad.

Design of a remote controlled hovercraft

Este informe trata el diseño, desarrollo y construcción de un aerodeslizador de pequeño tamaño, equipado con control remoto que permite al usuario actuar sobre la velocidad y dirección del mismo. Este proyecto podrá ser utilizado en un futuro como base para el desarrollo de aplicaciones más complejas. Un aerodeslizador es un medio de transporte cuyo chasis se eleva sobre el suelo por medio de un motor impulsor que hincha una falda colocada en la parte inferior del mismo. Además, uno o más motores se colocan en la parte trasera del vehículo para propulsarlo. El hecho de que el aerodeslizador no este en contacto directo con la tierra, hace que pueda moverse tanto por tierra como sobre el agua o hielo y que sea capaz de superar pequeños obstáculos. Por otra parte, este hecho se convierte a su vez en un problema debido a que su fuerza de rozamiento al desplazarse es muy pequeña, lo que provoca que sea muy difícil de frenar, y tienda a girar por sí mismo debido a la inercia del movimiento y a las fuerzas provocadas por las corrientes de aire debajo del chasis. Sin embargo, para este proyecto no se ha colocado una falda debajo del mismo, debido a que su diseño es bastante complicado, por lo tanto la fricción con el suelo es menor, aumentando los problemas detallados con anterioridad. El proyecto consta de dos partes, mando a distancia y aerodeslizador, que se conectan a través de antenas de radiofrecuencia (RF). El diseño y desarrollo de cada una ha sido realizado de manera separada exceptuando la parte de las comunicaciones entre ambas. El mando a distancia se divide en tres partes. La primera está compuesta por la interfaz de usuario y el circuito que genera las señales analógicas correspondientes a sus indicaciones. La interfaz de usuario la conforman tres potenciómetros: uno rotatorio y dos deslizantes. El rotatorio se utiliza para controlar la dirección de giro del aerodeslizador, mientras que cada uno de los deslizantes se emplea para controlar la fuerza del motor impulsor y del propulsor respectivamente. En los tres casos los potenciómetros se colocan en el circuito de manera que actúan como divisores de tensión controlables. La segunda parte se compone de un microcontrolador de la familia PSoC. Esta familia de microcontroladores se caracteriza por tener una gran adaptabilidad a la aplicación en la que se quieran utilizar debido a la posibilidad de elección de los periféricos, tanto analógicos como digitales, que forman parte del microcontrolador. Para el mando a distancia se configura con tres conversores A/D que se encargan de transformar las señales procedentes de los potenciómetros, tres amplificadores programables para trabajar con toda la escala de los conversores, un LCD que se utiliza para depurar el código en C con el que se programa y un módulo SPI que es la interfaz que conecta el microcontrolador con la antena. Además, se utilizan cuatro pines externos para elegir el canal de transmisión de la antena. La tercera parte es el módulo transceptor de radio frecuencia (RF) QFM-TRX1-24G, que en el mando a distancia funciona como transmisor. Éste utiliza codificación Manchester para asegurar bajas tasas de error. Como alimentación para los circuitos del mando a distancia se utilizan cuatro pilas AA de 1,5 voltios en serie. En el aerodeslizador se pueden distinguir cinco partes. La primera es el módulo de comunicaciones, que utiliza el mismo transceptor que en el mando a distancia, pero esta vez funciona como receptor y por lo tanto servirá como entrada de datos al sistema haciendo llegar las instrucciones del usuario. Este módulo se comunica con el siguiente, un microcontrolador de la familia PSoC, a través de una interfaz SPI. En este caso el microcontrolador se configura con: un modulo SPI, un LCD utilizado para depurar el código y tres módulos PWM (2 de 8 bits y uno de 16 bits) para controlar los motores y el servo del aerodeslizador. Además, se utilizan cuatro pines externos para seleccionar el canal de recepción de datos. La tercera y cuarta parte se pueden considerar conjuntamente. Ambas están compuestas por el mismo circuito electrónico basado en transistores MOSFET. A la puerta de cada uno de los transistores llega una señal PWM de 100 kilohercios que proviene del microcontrolador, que se encarga de controlar el modo de funcionamiento de los transistores, que llevan acoplado un disipador de calor para evitar que se quemen. A su vez, los transistores hacen funcionar al dos ventiladores, que actúan como motores, el impulsor y el propulsor del aerodeslizador. La quinta y última parte es un servo estándar para modelismo. El servo está controlado por una señal PWM, en la que la longitud del pulso positivo establece la posición de la cabeza del servo, girando en uno u otra dirección según las instrucciones enviadas desde el mando a distancia por el usuario. Para el aerodeslizador se han utilizado dos fuentes de alimentación diferentes: una compuesta por 4 pilas AA de 1,5 voltios en serie que alimentarán al microcontrolador y al servo, y 4 baterías de litio recargables de 3,2 voltios en serie que alimentan el circuito de los motores. La última parte del proyecto es el montaje y ensamblaje final de los dispositivos. Para el chasis del aerodeslizador se ha utilizado una cubierta rectangular de poli-estireno expandido, habitualmente encontrado en el embalaje de productos frágiles. Este material es bastante ligero y con una alta resistencia a los golpes, por lo que es ideal para el propósito del proyecto. En el chasis se han realizado dos agujeros: uno circular situado en el centro del mismo en el se introduce y se ajusta con pegamento el motor impulsor, y un agujero con la forma del servo, situado en uno del los laterales estrechos del rectángulo, en el que se acopla el mismo. El motor propulsor está adherido al cabezal giratorio del servo de manera que rota a la vez que él, haciendo girar al aerodeslizador. El resto de circuitos electrónicos y las baterías se fijan al chasis mediante cinta adhesiva y pegamento procurando en todo momento repartir el peso de manera homogénea por todo el chasis para aumentar la estabilidad del aerodeslizador. SUMMARY: In this final year project a remote controlled hovercraft was designed using mainly technology that is well known by students in the embedded systems programme. This platform could be used to develop further and more complex projects. The system was developed dividing the work into two parts: remote control and hovercraft. The hardware was of the hovercraft and the remote control was designed separately; however, the software was designed at the same time since it was needed to develop the communication system. The result of the project was a remote control hovercraft which has a user friendly interface. The system was designed based on microprocessor technologies and uses common remote control technologies. The system has been designed with technology commonly used by the students in Metropolia University so that it can be readily understood in order to develop other projects based on this platform.