Diseño de un condensador para un loop experimental para probar maniobras de arranque del reactor CAREM.

En este trabajo se diseñó un condensador de vapor sobrecalentado (320°C@2bar) de 78KW que formará parte de un arreglo experimental en el cual se probarán maniobras de arranque del reactor CAREM. Con este objetivo se hizo un estudio de las distintas tecnologías de condensadores existentes en el mercado y se seleccionó el más apropiado para este proyecto. Se encontró que el formato carcasa-tubo de orientación horizontal era el más apropiado. Se efectuó un dimensionamiento termohidráulico del mismo y se realizó posteriormente un diseño mecánico para satisfacer los requerimientos siguiendo las normas TEMA y ASME. Se efectuó el armado de un circuito termohidráulico, empleando un intercambiador carcasa y tubo de la CNEA. Obteniendo experiencia en dicha tarea. Una vez finalizado el proceso de análisis y diseño del condensador, se realizaron los planos de ingeniería básica del mismo empleando un programa de diseño 3D.

Diseño de un condensador para un loop experimental para probar maniobras de arranque del reactor CAREM.

En este trabajo se diseñó un condensador de vapor sobrecalentado (320°C@2bar) de 78KW que formará parte de un arreglo experimental en el cual se probarán maniobras de arranque del reactor CAREM. Con este objetivo se hizo un estudio de las distintas tecnologías de condensadores existentes en el mercado y se seleccionó el más apropiado para este proyecto. Se encontró que el formato carcasa-tubo de orientación horizontal era el más apropiado. Se efectuó un dimensionamiento termohidráulico del mismo y se realizó posteriormente un diseño mecánico para satisfacer los requerimientos siguiendo las normas TEMA y ASME. Se efectuó el armado de un circuito termohidráulico, empleando un intercambiador carcasa y tubo de la CNEA. Obteniendo experiencia en dicha tarea. Una vez finalizado el proceso de análisis y diseño del condensador, se realizaron los planos de ingeniería básica del mismo empleando un programa de diseño 3D.

Circuitos integrados reconfigurables de bajo consumo

El objetivo principal del trabajo es el diseño, utilizando técnicas de bajo consumo, del algoritmo de cifrado estándar AES (Advanced Encryption Standard) y su implementación sobre dispositivos reconfigurables, en particular sobre una FPGA.

Optimización técnico-económica del sistema de refrigeración de una planta termosolar de colectores cilindroparabólicos.

[ES]Este proyecto comprende la realización de un estudio de optimización mediante análisis técnico-económico del sistema de refrigeración de una planta termosolar de colectores cilindroparabólicos. Se incluye una exposición descriptiva de la planta y el sistema de agua de circulación y condensado. El estudio técnico-económico se apoya en la realización de los balances térmicos variando los parámetros dimensionantes relativos a dicho sistema mediante el software Thermoflex, partiendo del valor de estos que proporciona la potencia nominal de la planta. Se calcula la producción eléctrica diferencial e inversión diferencial de cada alternativa de dimensionamiento del sistema, calculándose la rentabilidad económica para cada caso. Se refleja también el cambio legislativo sucedido en cuanto al precio de venta de la electricidad y como afecta éste en la rentabilidad de cada caso. De esta forma se seleccionará la solución óptima y se extraerán las conclusiones.

Análisis y mejora de un sistema de refrigeración en el laboratorio LCCE en Vitoria-Gasteiz

[ES]El objetivo de este proyecto es el análisis y mejora de un sistema de refrigeración en el Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación (LCCE) del Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza en Vitoria-Gasteiz. Dicho equipo, después de un uso continuado, sufre una colmatación por la formación de hielo en el intercambiador de calor. Por ello, en el siguiente texto se proponen alternativas para acabar con la formación del hielo y poder seguir con el funcionamiento normal del equipo. Se va a proceder a modificar el control de la instalación y también parte de la instalación eléctrica y sensórica. Para ello, se han usado las instalaciones del laboratorio LCCE así como la ayuda de los trabajadores del mismo. Todos los datos del sistema de refrigeración (temperaturas, caudal, humedad, etc...) se toman de un documento Excel que es guardado automáticamente al realizar los ensayos. El trabajo se ha estructurado de la siguiente manera: Introducción y descripción del sistema Análisis de las alternativas y la metodología utilizada Conclusiones, fuentes de información y anexos

Procesado digital de señales mediante circuitos integrados reconfigurables.

El procesado digital de señales en tiempo real requiere en algunos casos el desarrollo de hardware específico de alta velocidad. Con este fin se propone el diseño de una arquitectura, su especificación usando un lenguaje de descripción del hardware (VHDL) y su verificación experimental sobre un circuito integrado de tipo FPGA. Se propone en concreto la implementación de un filtro FIR y su aplicación a señales de audio.

Plataforma de desenvolvimento de circuitos eletrônicos adaptativos.

Este trabalho apresenta uma arquitetura geral para evolução de circuitos eletrônicos analógicos baseada em algoritmos genéticos. A organização lógica privilegia a interoperabilidade de seus principais componentes, incluindo a possibilidade de substituição ou melhorias internas de suas funcionalidades. A plataforma implementada utiliza evolução extrínseca, isto é, baseada em simulação de circuitos, e visa facilidade e flexibilidade para experimentação. Ela viabiliza a interconexão de diversos componentes aos nós de um circuito eletrônico que será sintetizado ou adaptado. A técnica de Algoritmos Genéticos é usada para buscar a melhor forma de interconectar os componentes para implementar a função desejada. Esta versão da plataforma utiliza o ambiente MATLAB com um toolbox de Algoritmos Genéticos e o PSpice como simulador de circuitos. Os estudos de caso realizados apresentaram resultados que demonstram a potencialidade da plataforma no desenvolvimento de circuitos eletrônicos adaptativos.

Desarrollo de circuitos electrónicos para la extracción y conversión en energía eléctrica de la vibración aplicada a materiales piezoeléctricos

xx,145 p.

Detecção de falhas em circuitos eletrônicos lineares baseados em classificadores de classe única.

Esse trabalho está baseado na investigação dos detectores de falhas aplicando classificadores de classe única. As falhas a serem detectadas são relativas ao estado de funcionamento de cada componente do circuito, especificamente de suas tolerâncias (falha paramétrica). Usando a função de transferência de cada um dos circuitos são gerados e analisados os sinais de saída com os componentes dentro e fora da tolerância. Uma função degrau é aplicada à entrada do circuito, o sinal de saída desse circuito passa por uma função diferenciadora e um filtro. O sinal de saída do filtro passa por um processo de redução de atributos e finalmente, o sinal segue simultaneamente para os classificadores multiclasse e classe única. Na análise são empregados ferramentas de reconhecimento de padrões e de classificação de classe única. Os classficadores multiclasse são capazes de classificar o sinal de saída do circuito em uma das classes de falha para o qual foram treinados. Eles apresentam um bom desempenho quando as classes de falha não possuem superposição e quando eles não são apresentados a classes de falhas para os quais não foram treinados. Comitê de classificadores de classe única podem classificar o sinal de saída em uma ou mais classes de falha e também podem classificá-lo em nenhuma classe. Eles apresentam desempenho comparável ao classificador multiclasse, mas também são capazes detectar casos de sobreposição de classes de falhas e indicar situações de falhas para os quais não foram treinados (falhas desconhecidas). Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que os classificadores de classe única, além de ser compatível com o desempenho do classificador multiclasse quando não há sobreposição, também detectou todas as sobreposições existentes sugerindo as possíveis falhas.

Simulación de la refrigeración en la estampación en caliente para una pieza de chapa.

[ES]El objetivo principal de este proyecto se centra en conseguir las características mecánicas requeridas por los componentes del chasis de los vehículos con una reducción de peso y mejora de productividad, para ellos es necesario simular el proceso de templado que se da durante la estampación en caliente de una pieza de chapa mediante utillajes con conductos de refrigeración. Para ello se ha utilizado el programa de elementos finitos ANSYS hasta obtener un proceso de embutición simulado que represente con una desviación dentro de los límites aceptables el comportamiento real de la chapa en la etapa de refrigeración. Como objetivo secundario se encuentra el afianzamiento de las bases teóricas de ciencia de materiales y la adquisición de más conocimientos relacionados con la transmisión de calor entre cuerpos sólidos, centrándose sobre todo en la distribución de temperaturas sobre la superficie de éstos. En una primera parte se tratarán los conceptos generales de la estampación en caliente y sus posibles variantes. También se explicará la necesidad del uso de nuevos materiales para la industria automovilística, así como la razón por la cual se utilizan conductos de refrigeración. A continuación, se definirá la geometría de la chapa a analizar, tanto las consecuentes geometrías de los utillajes, que tendrán diferentes distribuciones de conductos de refrigeración. Además se establecerán los criterios para realizar el análisis térmico transitorio del conjunto troquel – chapa – matriz. Una vez seleccionado el tipo de análisis se profundizará en su estudio, aplicándolo a los diferentes utillajes ya citados. Se analizarán los resultados obtenidos y los errores y se buscarán posibles alternativas. Finalmente, se procederá a sacar las conclusiones de la simulación realizada y se procederá a comparar los resultados obtenidos con las diferentes distribuciones de conductos de refrigeración en los utillajes.

Ergo(trans)formação: curtos circuitos entre o trabalhar e os modos de subjetivação

Esta tese se propõe a explorar as possibilidades de lidar com o trabalho enquanto atividade, compreendendo-o, a partir da perspectiva ergológica (SCHWARTZ, 2000), portando um paradoxo ou um tipo de dialética entre o Registro 1 das normas antecedentes que marcam fortemente a antecipação desse trabalho; e o Registro 2 das dimensões singulares do encontro de encontros, que se produz em todo trabalhar. A partir da permanente dialética entre esses dois registros, a perspectiva ergológica vai buscar métodos que sejam capazes de dar visibilidade à dimensão gestionária que atravessa todo trabalhar, para que os protagonistas da atividade possam se apropriar de sua atividade, individual e coletivamente, ampliando seus níveis de autonomia frente ao trabalho e à vida. O termo ergo(trans)formação afirma uma prática de pesquisa-intervenção que se propõe transformadora da realidade, apostando numa intervenção micropolítica no seio da experiência social, conforme Rocha e Aguiar (2003). Este modo de compreensão de pesquisa e de afirmação da produção coletiva do conhecimento pauta-se numa abordagem construtivista onde conhecer não é representar uma realidade pré-existente, mas é um processo de invenção de si e do mundo (KASTRUP, 1999), em um acoplamento direto com a matéria. Enfrentamos o seguinte problema: o trabalho pode ser pensado como invenção de si e do mundo, entrando em curto-circuitagem com as formas de produzir em conformidade com organização formal do trabalho, afirmando o primado do agir próprio do trabalhador como atividade, frente ao acontecimental do trabalho? Para dar conta deste problema, propomos desenvolver uma cartografia, enquanto método de análise da atividade de trabalho, que possibilite acompanhar a curto-circuitagem entre as formas de produzir em conformidade com organização do trabalho e o agir próprio do trabalhador. São apresentadas duas experimentações de ergo(trans)formação desenvolvidas em dois territórios distintos dos mundos do trabalho: o desenvolvimento de uma Oficina de Vendas e a formação de educadores internos, em empresa financeira pública e a possibilidade de formação educacional e profissional de jovens com transtorno mental grave em uma rede de restaurantes que se desdobra na cartografia do trabalho coletivo e do coletivo de trabalho, tendo um jovem portador de síndrome de Down como protagonista da atividade. As escolhas metodológicas se fizeram em duas perspectivas distintas e complementares: (1) o método cartográfico elaborado a partir de Deleuze e Guattari (1995), Guattari e Rolnik (1986), assim como Passos, Kastrup e Escóssia (2009); e (2) o que propõe Schwartz (1999), o Dispositivo Dinâmico de Três Polos (DD3P), incorporando a reformulação conceitual proposta por Athayde e Brito (2003) denominada Comunidade Ampliada de Pesquisa. Como conclusão, refletimos se é possível pensar a atividade inventiva de trabalho, a partir das experimentações de ergo(trans)formação que apresentamos, considerando suas condições e efeitos e, mesmo, se podemos nomeá-las assim, levando-se em conta as diferenças de atividades envolvidas. Estas experimentações nos impuseram pensar o trabalho (enquanto atividade) em sua indissociabilidade com a formação humana e com a produção de subjetividade

Síntese evolucionária de circuitos sequenciais inspirada nos princípios da computação quântica.

Esta dissertação investiga a aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica na síntese de circuitos sequenciais. Os sistemas digitais sequenciais representam uma classe de circuitos que é capaz de executar operações em uma determinada sequência. Nos circuitos sequenciais, os valores dos sinais de saída dependem não só dos valores dos sinais de entrada como também do estado atual do sistema. Os requisitos cada vez mais exigentes quanto à funcionalidade e ao desempenho dos sistemas digitais exigem projetos cada vez mais eficientes. O projeto destes circuitos, quando executado de forma manual, se tornou demorado e, com isso, a importância das ferramentas para a síntese automática de circuitos cresceu rapidamente. Estas ferramentas conhecidas como ECAD (Electronic Computer-Aided Design) são programas de computador normalmente baseados em heurísticas. Recentemente, os algoritmos evolucionários também começaram a ser utilizados como base para as ferramentas ECAD. Estas aplicações são referenciadas na literatura como eletrônica evolucionária. Os algoritmos mais comumente utilizados na eletrônica evolucionária são os algoritmos genéticos e a programação genética. Este trabalho apresenta um estudo da aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica como uma ferramenta para a síntese automática de circuitos sequenciais. Esta classe de algoritmos utiliza os princípios da computação quântica para melhorar o desempenho dos algoritmos evolucionários. Tradicionalmente, o projeto dos circuitos sequenciais é dividido em cinco etapas principais: (i) Especificação da máquina de estados; (ii) Redução de estados; (iii) Atribuição de estados; (iv) Síntese da lógica de controle e (v) Implementação da máquina de estados. O Algoritmo Evolucionário Inspirado na Computação Quântica (AEICQ) proposto neste trabalho é utilizado na etapa de atribuição de estados. A escolha de uma atribuição de estados ótima é tratada na literatura como um problema ainda sem solução. A atribuição de estados escolhida para uma determinada máquina de estados tem um impacto direto na complexidade da sua lógica de controle. Os resultados mostram que as atribuições de estados obtidas pelo AEICQ de fato conduzem à implementação de circuitos de menor complexidade quando comparados com os circuitos gerados a partir de atribuições obtidas por outros métodos. O AEICQ e utilizado também na etapa de síntese da lógica de controle das máquinas de estados. Os circuitos evoluídos pelo AEICQ são otimizados segundo a área ocupada e o atraso de propagação. Estes circuitos são compatíveis com os circuitos obtidos por outros métodos e em alguns casos até mesmo superior em termos de área e de desempenho, sugerindo que existe um potencial de aplicação desta classe de algoritmos no projeto de circuitos eletrônicos.

Caracterização do “warpage” e sua variabilidade no processo produtivo de encapsulamento de circuitos integrados

Nos últimos anos a indústria de semicondutores, nomeadamente a produção de memórias, tem sofrido uma grande evolução. A necessidade de baixar custos de produção, assim como de produzir sistemas mais complexos e com maior capacidade, levou à criação da tecnologia WLP (Wafer Level Packaging). Esta tecnologia permite a produção de sistemas mais pequenos, simplificar o fluxo do processo e providenciar uma redução significativa do custo final do produto. A WLP é uma tecnologia de encapsulamento de circuitos integrados quando ainda fazem parte de wafers (bolachas de silício), em contraste com o método tradicional em que os sistemas são individualizados previamente antes de serem encapsulados. Com o desenvolvimento desta tecnologia, surgiu a necessidade de melhor compreender o comportamento mecânico do mold compound (MC - polímero encapsulante) mais especificamente do warpage (empeno) de wafers moldadas. O warpage é uma característica deste produto e deve-se à diferença do coeficiente de expansão térmica entre o silício e o mold compound. Este problema é observável no produto através do arqueamento das wafers moldadas. O warpage de wafers moldadas tem grande impacto na manufatura. Dependendo da quantidade e orientação do warpage, o transporte, manipulação, bem como, a processamento das wafers podem tornar-se complicados ou mesmo impossíveis, o que se traduz numa redução de volume de produção e diminuição da qualidade do produto. Esta dissertação foi desenvolvida na Nanium S.A., empresa portuguesa líder mundial na tecnologia de WLP em wafers de 300mm e aborda a utilização da metodologia Taguchi, no estudo da variabilidade do processo de debond para o produto X. A escolha do processo e produto baseou-se numa análise estatística da variação e do impacto do warpage ao longo doprocesso produtivo. A metodologia Taguchi é uma metodologia de controlo de qualidade e permite uma aproximação sistemática num dado processo, combinando gráficos de controlo, controlo do processo/produto, e desenho do processo para alcançar um processo robusto. Os resultados deste método e a sua correta implementação permitem obter poupanças significativas nos processos com um impacto financeiro significativo. A realização deste projeto permitiu estudar e quantificar o warpage ao longo da linha de produção e minorar o impacto desta característica no processo de debond. Este projecto permitiu ainda a discussão e o alinhamento entre as diferentes áreas de produção no que toca ao controlo e a melhoria de processos. Conseguiu–se demonstrar que o método Taguchi é um método eficiente no que toca ao estudo da variabilidade de um processo e otimização de parâmetros. A sua aplicação ao processo de debond permitiu melhorar ou a fiabilidade do processo em termos de garantia da qualidade do produto, como ao nível do aumento de produção.

Diseño de una infraestructura para la experimentación de circuitos electrónicos

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Electrónica) U.A.N.L. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, 1997