Simetria ala simetria eza? Hitzordenaz hausnarrean

Iñigo Arteatx, Xabier Artiagoitia, Arantzazu Elordieta (arg.)

Consumo de alcohol y antropometría en universitarios vascos

[ES] El objetivo de este trabajo es la descripción de los hábitos de ingesta de alcohol de una muestra de población universitaria de ambos sexos y su relación con el IMC. Aunque el elevado porcentaje de personas consumidoras de alcohol no presenta un IMC actual diferente al de los no consumidores, este patrón de comportamiento puede tener repercusiones en estadios vitales posteriores en el caso de que no haya un cambio de hábitos.

Studies of phonon anharmonicity in solids

Today our understanding of the vibrational thermodynamics of materials at low temperatures is emerging nicely, based on the harmonic model in which phonons are independent. At high temperatures, however, this understanding must accommodate how phonons interact with other phonons or with other excitations. We shall see that the phonon-phonon interactions give rise to interesting coupling problems, and essentially modify the equilibrium and non-equilibrium properties of materials, e.g., thermodynamic stability, heat capacity, optical properties and thermal transport of materials. Despite its great importance, to date the anharmonic lattice dynamics is poorly understood and most studies on lattice dynamics still rely on the harmonic or quasiharmonic models. There have been very few studies on the pure phonon anharmonicity and phonon-phonon interactions. The work presented in this thesis is devoted to the development of experimental and computational methods on this subject.

Modern inelastic scattering techniques with neutrons or photons are ideal for sorting out the anharmonic contribution. Analysis of the experimental data can generate vibrational spectra of the materials, i.e., their phonon densities of states or phonon dispersion relations. We obtained high quality data from laser Raman spectrometer, Fourier transform infrared spectrometer and inelastic neutron spectrometer. With accurate phonon spectra data, we obtained the energy shifts and lifetime broadenings of the interacting phonons, and the vibrational entropies of different materials. The understanding of them then relies on the development of the fundamental theories and the computational methods.

We developed an efficient post-processor for analyzing the anharmonic vibrations from the molecular dynamics (MD) calculations. Currently, most first principles methods are not capable of dealing with strong anharmonicity, because the interactions of phonons are ignored at finite temperatures. Our method adopts the Fourier transformed velocity autocorrelation method to handle the big data of time-dependent atomic velocities from MD calculations, and efficiently reconstructs the phonon DOS and phonon dispersion relations. Our calculations can reproduce the phonon frequency shifts and lifetime broadenings very well at various temperatures.

To understand non-harmonic interactions in a microscopic way, we have developed a numerical fitting method to analyze the decay channels of phonon-phonon interactions. Based on the quantum perturbation theory of many-body interactions, this method is used to calculate the three-phonon and four-phonon kinematics subject to the conservation of energy and momentum, taking into account the weight of phonon couplings. We can assess the strengths of phonon-phonon interactions of different channels and anharmonic orders with the calculated two-phonon DOS. This method, with high computational efficiency, is a promising direction to advance our understandings of non-harmonic lattice dynamics and thermal transport properties.

These experimental techniques and theoretical methods have been successfully performed in the study of anharmonic behaviors of metal oxides, including rutile and cuprite stuctures, and will be discussed in detail in Chapters 4 to 6. For example, for rutile titanium dioxide (TiO₂), we found that the anomalous anharmonic behavior of the B_1g mode can be explained by the volume effects on quasiharmonic force constants, and by the explicit cubic and quartic anharmonicity. For rutile tin dioxide (SnO₂), the broadening of the B_2g mode with temperature showed an unusual concave downwards curvature. This curvature was caused by a change with temperature in the number of down-conversion decay channels, originating with the wide band gap in the phonon dispersions. For silver oxide (Ag₂O), strong anharmonic effects were found for both phonons and for the negative thermal expansion.

Diseño y verificación del sistema de interpolación de trayectorias de un mecanismo de cinemática paralela

[ES]El objetivo principal del presente Trabajo Fin de Grado es diseñar un interpolador de trayectorias y programarlo en Labview. Para ello, se ha de analizar primeramente la cinemática del mecanismo a utilizar, un robot de cinemática paralela 5R, y calcular su espacio de trabajo. Después, se deducirán y programarán diversos perfiles de velocidades (trapezoidal de velocidades, trapezoidal de aceleraciones y sinusoidal) para moverse en rectas, así como el movimiento en curvas mediante splines. También se hallarán experimentalmente las características de los motores disponibles y se averiguarán las velocidades máximas que puede alcanzar el mecanismo. Así podremos presentar un software que sirva para generar trayectorias para el robot 5R. Se presentan también, entre otros, el presupuesto del proyecto y los riesgos en los que se puede incurrir. El documento finaliza con unos anexos de planos CAD, resultados y código de programación.

Análisis de sensibilidad en los procedimientos de calibración de robots de cinemática paralela Aplicación al mecanismo 5R

[ES]Este proyecto investigador tiene como objetivo el ayudar con la calibración del mecanismo de cinco pares de rotación montado en el taller de Ingeniería Mecánica de la ETSI de Bilbao. En primer lugar se estudiarán los algoritmos de optimización prestando especial atención a la comparativa entre Levenberg-Marquart y Gauss-Newton. Se realizarán estudios en Matlab para concluir cuál de los dos es más eficaz tanto en rapidez como en precisión. El que sea más adecuado se implementará en un programa para la calibración del mecanismo 5R. En segundo lugar se estudiarán los índices de observabilidad. Los estudios que se han realizado sobre ellos hasta ahora son poco concluyentes asique se intentará aclarar su utilidad y determinar cuál es el que conviene utilizar en este caso. Para ello se deberá programar la resolución del problema cinemático inverso. Por último se presentarán los resultados y las conclusiones correspondientes. Se propondrá también un plan de desarrollo de una línea de investigación futura que partirá con este trabajo como base.

Estimación de concentraciones de radicales nitrato (NO . 3) e hidroxilo ( . OH) en la atmósfera a partir de medidas de HCNM de alta resolución temporal

[ES]Los radicales nitrato e hidroxilo son especies químicas implicadas en la contaminación atmosférica. En el presente trabajo se ha tratado de estimar sus concentraciones empleando para ello medidas de las concentraciones de varios compuestos orgánicos volátiles registradas en el Parque Natural de Valderejo (Araba). La metodología de cálculo ya había sido empleada anteriormente para el ·OH y es la primera vez que se ha aplicado a concentraciones de NO·3 en una zona rural. Las concentraciones de radical hidroxilo calculadas (6,02·106 - 8,06·106 molec. cm-3) concuerdan con las obtenidas en medidas y estudios anteriores. En el caso del radical nitrato, las concentraciones estimadas (2,13·1011 – 2,02·1012 molec. cm-3) son bastante superiores a las encontradas en la bibliografía, por lo que se ha concluido que esta técnica de medida no es válida para el cálculo de NO·3 en una atmósfera de fondo rural como Valderejo. Esta desviación se debe probablemente a otros procesos no contemplados en la hipótesis de cálculo, por lo que se propone continuar con el estudio en este área.

Estrategias de arranque de biofiltros orgánicos para el tratamiento de corrientes gaseosas contaminadas con compuestos de azufre

[ES]El disulfuro de carbono (CS2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S) son gases especialmente tóxicos presentes en una gran cantidad de emisiones gaseosas industriales, principalmente en la producción de fibras de rayón a partir de celulosa en el caso del CS2, y en la industria petroquímica en el caso del H2S. La legislación vigente en cuanto a las emisiones de estos compuestos se refiere hace que su tratamiento sea, en muchos casos, necesario. La biofiltración como tecnología para el tratamiento de corrientes gaseosas contaminadas se ha convertido en los últimos años en una alternativa a los tratamientos físico-químicos empleados hasta la fecha. Sin embargo, uno de los principales obstáculos a la hora de la implantación de este tratamiento biológico a escala industrial es la duración del periodo de aclimatación de la biomasa encargada de degradar los contaminantes, que en función del compuesto a tratar puede resultar demasiado largo para la aplicación comercial de esta tecnología. El presente trabajo se centra en el estudio de estos periodos de arranque y aclimatación, especialmente lentos en el caso del CS2, y propone una estrategia de arranque basada en la reutilización de biomasa capaz de degradar los compuestos de interés, almacenada tras usos anteriores, que permite reducir el tiempo necesario para alcanzar eficacias de eliminación elevadas. Paralelamente, se ha concluido que paradas de corta duración no afectan de manera importante a la operación del sistema.

Criterios y parametros de desarrollo sostenible aplicables al planeamiento urbano y su ejecución

[ES]Todo aquello, real o conceptual, que podamos imaginar aparece una vez que tiene un soporte físico. La insostenibilidad proviene del uso desaforado de los recursos naturales para satisfacer los deseos del presente, que lleva a una menor disponibilidad de los mismos en el largo plazo. Esto ocurre porque los flujos de materia y energía se modifican y también lo hacen los agentes que en ellos participan. La hoja de ruta para alcanzar la sostenibilidad es, por una parte, ir promoviendo un cambio de conciencia en el seno de la sociedad y a la vez, aplicar soluciones técnicas que lleven el sello de la sostenibilidad. Este cambio, es una actuación conjunta y necesita de la participación de todos los seres humanos para tener esperanzas de éxito. La ciudad, ecológicamente, es un agujero negro e incluye no sólo lo que es, sino también lo que necesita para mantenerse tal y como es. La planificación urbana ecológica intenta aunar lo urbano y lo sostenible, ya que tiene como propósito proponer áreas donde los asentamientos humanos sean favorables y produzcan menos repercusiones negativas en el entorno. Para lograrlo, energía, materiales constructivos, agua, residuos, zonas verdes, comunidad y la incidencia en la legislación son ámbitos en los que el planeamiento urbano sostenible debe actuar. Los seres humanos somos los poseedores de nuestro destino. Los resultados son consecuencia de las acciones. Si algo ocurre es porque nuestras acciones han sido las elegidas para que así sea.

Diseño, fabricación y montaje de un robot de cinemática paralela de dos grados de libertad

[ES]Este Trabajo consiste en diseñar un robot de cinemática paralela de dos grados de libertad partiendo de unos requisitos mínimos necesarios que habrán de verificarse. A continuación, se fabricará siguiendo dicho diseño para finalmente montarlo sobre unas guías lineales constituyendo así una máquina de cinemática paralela, objetivo final conjunto de este Trabajo añadido al mencionado control de las guías. Resulta de especial interés su particular arquitectura, aspecto clave cuando se pretende un sistema preciso y reducir las vibraciones.

Los determinantes de la cooperación de pequeñas y medianas empresas para la innovación tecnológica

[ES]La importancia de la colaboración para la innovación se ha recogido en la literatura pero la mayoría de los estudios se centran en grandes empresas, dejando un vacio en el estudio de las pequeñas y medianas empresas. Este trabajo estudia los determinantes de las Pymes para la cooperación en innovación tecnológica. Se contempla que las fuentes de información influyen en la elección del socio de la cooperación y que la cooperación es una manera de reducir las barreras que la empresa considera importante a la hora de innovar. Los resultados del estudio indican que las empresas que cooperan en la innovación tienden a tener como fuentes de información a las universidades y centros tecnológicos.

Incubadoras y aceleradores de crecimiento: modelo de apoyo a las start-up tecnológicas

[ES]Las políticas de apoyo al emprendimiento se han demostrado imprescindibles para el desarrollo económico de los países. En este contexto las conocidas incubadoras de empresas juegan un papel importante, pero los innovadores aceleradores de crecimiento que están logrando convertir pequeñas start-up en grandes compañías de base tecnológica se presentan como una apuesta para el futuro. La unión de ambos conceptos constituye un modelo eficaz de apoyo a las start-up tecnológicas. En el trabajo se presentan varios estudios que demuestran que mientras que, en las incubadoras los recursos más valorados son el ahorro de costes y el mentoring, los aceleradores obtienen muy buena calificación en todos sus ámbitos. Aun así la facilidad para obtener financiación y el mentoring también son los aspectos más valorados por los participantes en la aceleración. Además se han utilizado dos casos de éxito con el objeto de proponer un corolario de buenas prácticas que ayude entre otros, a la mejora de la situación de la Comunidad Autónoma del País Vasco (CAPV) en cuanto a emprendimiento se refiere.

Validación de un código basado en método de paneles para flujos alrededor de perfiles aerodinámicos

[ES]El proyecto a realizar consiste en un estudio de la validez de un código basado en el método de los paneles. El objetivo es acotar el rango de aplicación del código.

Fabricación de Blisks aeronáuticos mediante electroerosión (EDM)

[ES]En el mundo de la aeronáutica cada vez más se utilizan materiales de alta dureza y baja maquinabilidad. Por ello la necesidad de utilización de métodos de fabricación no convencionales de mecanizado. Para la fabricación de los Blisks, la electroerosión resulta un proceso ventajoso frente a otros procesos. En este trabajo se va llevar a cabo las etapas de puesta a punto de utillajes, mecanizado y control dimensional de los álabes mecanizados.

Criterio para análisis de fatiga con tensiones aleatorias

[ES]El trabajo que aquí se presenta tiene como principal objetivo comprobar la validez del método de Osgood, que es una particularización del método de Palmgren-Miner, que se emplea cuando un punto de una pieza está sometido a tensiones aleatorias. Se quiere comprobar su validez en situaciones reales en las que no se cumplen algunas de sus hipótesis de partida. En concreto en este trabajo se va a analizar la validez del método en dos casos: cuando el registro de tensiones aplicado sobre la pieza es alterno pero no sigue una distribución Gaussiana y cuando ni es Gaussiano ni alterno. Los resultados obtenidos empleando el método de Osgood en ambos casos se compararán con el daño obtenido para el mismo registro de tensiones empleando un método de daño lineal como es el método de Palmgren-Miner. Para llevar a cabo esta comprobación se va a hacer uso del programa Excel, mediante el cual se generarán los registros de tensiones aleatorias con los que se va a trabajar.

Optimización de la geometría de una etapa XY de nanoposicionamiento para la reducción del acoplamiento entre ejes

[ES]El Trabajo de Fin de Grado que se presenta tiene por objeto la contribución a un proyecto de investigación mediante el análisis y diseño de una mesa de posicionamiento basada en flexión para un mecanismo de nanoposicionamiento XY. Dicho proyecto se integra dentro de una línea de investigación promovida por la Universidad del País Vasco y el grupo empresarial EGILE CORPORATION XXI, especializado en la fabricación de componentes y mecanizados de alta precisión. Consiste en rediseñar la mesa de un mecanismo de nanoposicionamiento. Para ello se parte de un diseño actual y mediante la modificación de su geometría, se pretende obtener unas mejores prestaciones en cuanto a precisión, facilidad de predicción del comportamiento y amplitud del movimiento. Las tareas a llevar a cabo serán las siguientes: obtención de un modelo simplificado de la mesa, convirtiendo las juntas flexibles reales en juntas tradicionales con una cierta rigidez torsional; definición de la geometría en base a los requisitos fijados, tanto de amplitud como de precisión; y verificación del diseño elegido, mediante el cálculo por MEF del rango de movimiento y precisión del mismo, frecuencias naturales y relación entre la fuerza aplicada y el movimiento obtenido.