Aplicacions de la fibra òptica a la monitorització d'estructures

Davant la gran necessitat que es té per reduir al mínim els costs relacionats amb el manteniment, prevenció i seguretat, la monitorització en el camp de les estructures civils és una activitat que ha anat adquirint un paper cada cop més important. Dins el camp de l’enginyeria civil, la instrumentació d’estructures d’edificació i obra civil ha experimentat una profunda expansió. Les aplicacions més habituals en aquest tipus d’ activitat, solen estar associades a l’avaluació d’esforços en estructures existents, i/o el seguiment de l’estat tenso-deformacional durant el procés de construcció. Hi ha una gran diversitat de dispositius de mesura que permeten realitzar aquest seguiment. Els sistemes basats en la tecnologia de fibra òptica ja ho permeten. La resistència a la corrosió i a la fatiga, la immunitat a les interferències electromagnètiques o la possibilitat de prendre mesures discretes al llarg del temps, podent referir-les en tot moment a l’origen, són alguns dels seus avantatges. Tot i els múltiples avantatges, aquest sistema també té els seus inconvenients. En tota seguretat el més important és l’influencia de la temperatura en els valors mesurats. El projecte es centre en aquest últim punt , concretament en les mesures de deformació. Els objectius que s’han dut a terme al llarg de la durada del treball han estat els següents: - Aprendre les bases teòriques d’aquesta tecnologia. - Determinar en quin grau, la temperatura afecta a les mesures adquirides mitjançant sensors de fibra òptica. - Establir els mecanismes adients per quantificar, corregir o minimitzar aquests efectes. - Comparar la fiabilitat d’aquest tipus de mesura respecte a la dels sensors basats en extensometria

Anàlisi energètic de deformació incremental de xapa en materials polimèrics

Existeixen diversos estudis que avaluen el consum energètic derivat del procés de producció deISF (Incremental Sheet Forming), principalment per materials metàl•lics. Per tant, l’objectiu d’aquest projecte ésdeterminar el consum energètic en la conformació de materials plàstics en aquest procés.S’estudiarà el consum energètic mesurant l’energia elèctrica necessària per al procés, utilitzantdiferents paràmetres i estratègies de fabricació, com poden ser diferents materialspolimèrics, trajectòries variades de conformat, diferents velocitats d’avanç i rotació i diferentsgeometries.Un cop analitzat el consum energètic derivat de la fabricació amb ISF es valorarà l’impacteambiental que provoca aquesta tecnologia

Caracteritació de models funcionals d'àmfores romanes mitjançant Finite Element Analysis

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Laboratory of Archaeometry del National Centre of Scientific Research “Demokritos” d’Atenes, Grècia, entre juny i setembre 2006. Aquest estudi s’emmarca dins d’un context més ampli d’estudi del canvi tecnològic que es documenta en la producció d’àmfores de tipologia romana durant els segles I aC i I dC en els territoris costaners de Catalunya. Una part d’aquest estudi contempla el càlcul de les propietats mecàniques d’aquestes àmfores i la seva avaluació en funció de la tipologia amforal, a partir de l’Anàlisi d’Elements Finits (AEF). L’AEF és una aproximació numèrica que té el seu origen en les ciències d’enginyeria i que ha estat emprada per estimar el comportament mecànic d’un model en termes, per exemple, de deformació i estrès. Així, un objecte, o millor dit el seu model, es dividit en sub-dominis anomenats elements finits, als quals se’ls atribueixen les propietats mecàniques del material en estudi. Aquests elements finits estan connectats formant una xarxa amb constriccions que pot ser definida. En el cas d’aplicar una força determinada a un model, el comportament de l’objecte pot ser estimat mitjançant el conjunt d’equacions lineals que defineixen el rendiment dels elements finits, proporcionant una bona aproximació per a la descripció de la deformació estructural. Així, aquesta simulació per ordinador suposa una important eina per entendre la funcionalitat de ceràmiques arqueològiques. Aquest procediment representa un model quantitatiu per predir el trencament de l’objecte ceràmic quan aquest és sotmès a diferents condicions de pressió. Aquest model ha estat aplicat a diferents tipologies amforals. Els resultats preliminars mostren diferències significatives entre la tipologia pre-romana i les tipologies romanes, així com entre els mateixos dissenys amforals romans, d’importants implicacions arqueològiques.

Behavior study of pipes after forming, coating and bending

A study of the main types of coatings and its processes that modern industry commonly apply to prevent to the corrosion due to the environmental effects to energetic market pipelines have been done. Extracting main time and temperature range values, coating heat treatment recreation have been applied to x65 pipelines steel grade samples obtained from a pipe which was formed using UOE forming process. Experimental tensile tests and Charpy V‐Notch Impact test have been carried out for a deeply knowledge of the influence on the steel once this recreations are applied. The Yield Strength and toughness have been improved despite lower values in rupture strain and ductile‐brittle temperature transition have been obtained. Finite Element Method have been applied to simulate the entirely pipe cold bending process to predict the mechanical properties and behaviour of the pipe made from x65 steel grade under different conditions.

Creació de recursos digitals per a la innovació docent en Geologia Estructural i Tectònica

El projecte ha estat dedicat a l’elaboració d’una sèrie de recursos didàctics en format digital per a l’ensenyament de les matèries de Geologia Estructural i Tectònica en titulacions universitàries relacionades amb les Ciències de la Terra. L’objectiu és la millora de la formació i del rendiment dels estudiants mitjançant l’elaboració d’activitats de suport no presencials que fomentin l’autoaprenentatge i l’autoregulació per part de l’estudiant. Les activitats intenten aprofitar les noves eines informàtiques disponibles i fomentar l’accés mitjançant la xarxa. El material que s’elabora en el marc del projecte consisteix en: 1) un fons documental d’imatges relacionades amb la Geologia Estructural i la Tectònica amb explicació, disponibles en xarxa i accessibles per motors específics de cerca, 2) un conjunt d’exercicis i casos pràctics, alguns d’ells resolts, i 3) sortides de camp virtuals d’una regió geològica que permeten proposar activitats prèvies a una pràctica presencial de camp o desenvolupar la pràctica a nivell completament autònom. Per aconseguir aquests objectius, les tasques realitzades són: la compilació i digitalització de la base d'imatges d'exemples naturals d'estructures geològiques de deformació de que disposàvem, junt amb la redacció de material explicatiu (text i figures), la selecció d'un conjunt d'exercicis de la disciplina, i la preparació de dades de camp per a la realització de les sortides virtuals. Paral•lelament, aquest material s'ha estat processant per a la seva disposició en xarxa com un recurs lliure y obert, accessible en una website i domini específics (plataforma REDITEC).

Disseny d’un banc d’assaig d’efectes diferits en elements de formigó armat amb barres FRP

L'objectiu d'aquest projecte és el disseny dels bancs d'assaig necessaris per poder realitzar tres assajos de fisuració i deformació diferida al laboratori de resistència de materials de la UdGsobre provetes i bigues de formigó armat amb FRP i estudiar- ne el comportament. El primer assaig és el de fluència del formigó, on es sotmet una proveta a una compressió mantinguda en el temps. El segon assaig és un de tracció directa, on s'aplica una càrrega a tracció mantinguda en el temps en una proveta de formigó armat amb una barra FRP de reforç intern. El tercer és un assaig a flexió, on es carregarà una biga a flexió durant un període llarg de temps

Estudi medi ambiental del centre de mecanitzat Kondia HS1000 quan s'utilitza com a màquina d'ISF

Aproximadament deu anys enrere, es va començar a desenvolupar un nou procés industrial de deformació de xapa anomenat conformació incremental de xapa, Incremental Sheet Forming (ISF) en anglès. En aquest procés, una làmina de xapa és subjectada per un suport i conformada per una eina que normalment és un punxó amb punta semiesfèrica que es mou segons les directrius d’un software de control numèric. Aquest moviment de l’eina es fa en el pla, i un cop ja s’ha realitzat un contorn, l’eina baixa per realitzar-ne un altre i així successivament fins a la realització de la peça desitjada. Aquest procés de conformat de xapa està considerat com una alternativa al procés d’embotició, i la seva principal avantatge és que es pot considerar una gran alternativa al procés d’embotició per a la fabricació de petits lots de producte. La diferència més destacable és que en el procés de conformació incremental de xapa no es necessiten grans matrius ni punxons, que són molt costosos ja que han de garantir unes precisions molt elevades. A l’actualitat, aquest sistema encara es troba en fase d’investigació, no hi ha estudis definitius que aportin resultats fiables sobre la viabilitat del procés en aplicacions industrials, però cada vegada hi ha més equips de treball universitaris que es dediquen a estudiar-lo i més empreses que l’estan introduint en els seus departaments de I+D per tal d’adaptar els seus processos de fabricació a aquesta nova tecnologia. Un dels equips de treball que estan investigant aquest procés es el Grup de Recerca d’Enginyeria de Producte, Procés i Producció (GREP) situat al parc científic i tecnològic de l’Universitat de Girona. Disposen d’un centre de mecanitzat CNC de la marca Kondia model HS1000 que actualment es troba en període d’adaptació per tal de desenvolupar una màquina híbrida en la qual es duran a terme processos de conformació de xapa i sinterització per làser. Per tal d’adaptar la màquina, una part dels estudis que s’han de realitzar és la investigació sobre el consum i emissions de CO2 generades durant el procés de fabricació. Així doncs, aquest projecte final de carrera és aquest estudi de forma experimental i teòrica sobre el consum energètic del centre de mecanitzat, quan s’utilitza amb la tècnica de Incremental Sheet Forming (ISF). Es pretén estudiar el consum energètic de la tecnologia tenint en compte paràmetres de procés com ara el material, geometries, energia elèctrica consumida i programació de la trajectòria de l’eina, paràmetres relacionats amb l’origen de l’energia i aspectes relacionats amb els costos de producció

Disseny dels elements constitutius per adaptar un centre de mecanitzat de control numèric a la tecnologia Incremental Sheet Forming (ISF)

Un dels processos tradicionals de conformació de xapa més utilitzats a nivell industrial, degut a la seva rapidesa d’operació i la seva maduresa del procés, és l’embotició. Per a dur a terme aquest procés és necessària la construcció d’uns utillatges (matriu i punxó) per a cada tipus de producte. Aquests utillatges estan fabricats amb materials altament resistents ja que han de poder suportar càrregues molt importants durant la deformació. A més, s’han de garantir unes precisions dimensionals molt bones per tal d’evitar el xoc entre les dues parts de l’utillatge i per a assegurar que la peça obtinguda tingui les dimensions desitjades. Aquest fet implica que el procés d’obtenció de les matrius i punxons tingui un cost molt elevat i per a amortitzar-lo és necessari que la producció sigui en massa.L’objecte d’aquest projecte és adaptar el centre de mecanitzat Kondia HS1000 per tal de poder dur a terme recerca bàsica de la tecnologia de conformat incremental de xapa (ISF) en el Grup de Recerca en Enginyeria del Producte, Procés i Producció (GREP)

Estudi per calorimetria del recuit i la recristal·lització de coure trefilat

A la indústria de trefilatge de coure, el fil elèctric es fabrica per deformació en fred d'un alambró de secció considerable (uns 5 mm de diametre). Per tal d'aconseguir calibres inferiors al mm són necessaris multiples passos per sengles fileres on el gruix es redueix progressivament. La deformació plàstica en fred comporta una reducció de la ductilitat de tal manera que mes enllà d'una determinada reducció de secció el fil es trencaria. Per això, és necessari un recuit tèrmic amb el qual es recupera la ductilitat inicial. El procés microscòpic principal que explica el canvi de ductilitat és la recristal•lització de l'estructura deformada. L'optimització del procés requereix controlar la temperatura i la durada del recuit. Una tècnica que permet monitoritzar la recristal•lització és la calorimetria, ja que durant el recuit es desprèn calor. Per tant, l'estudi es proposa col laborar en l'optimització del procés amb la predicció de temperatures de recuit per a temps molt curts i per a temps molt llargs. L'estudi s'inicia amb mostres de fil de coure deformat a tracció. Aquestes mostres es recouen a diverses velocitats d'escalfament (des de 10 K/min fins a 80 K/min) per tal d'obtenir els paràmetres cinètics necessaris per a la predicci6 dels recuits isoterms. Aquests paràmetres corresponen a la cinètica de JMAK. Els resultats de la primera sèrie d'experiments s6n esperancadors, però es creu que la mostra comercial no es troba suficientment recuita abans de sotmetre-la a deformació

Anàlisi cinètica experimental d'una recuita de recuperació mitjançant una tècnica de calorimetria diferencial (DSC)

En l’àmbit de la indústria metal·lúrgica és molt freqüent l’ús de tècniques de conformació per deformació (treball en fred o en calent) per tal de donar forma, a metalls o aliatges metàl·lics. Mecànicament, el treball en fred provoca l’increment de la duresa i de la resistència a la tensió i, per contra, la reducció de la ductilitat, de la conductivitat elèctrica i de la resistència a la corrosió. Per tal de millorar les propietats mecàniques afectades per la reducció és on pren rellevància l’ús de la recuita. La recuita és un tractament tèrmic format per tres etapes: la recuperació, la recristal·lització i el creixement del gra. En el present projecte analitzem en detall la recuperació. El projecte té com a objectiu fer l’estudi experimental de la cinètica, durant la recuita de recuperació, d’un aliatge mecànic. Aquest estudi permetrà determinar els paràmetres més rellevants per tal de descriure com evolucionen l’estructura i les propietats del metall durant un tractament tèrmic, en funció del temps de tractament i la temperatura

La formació en primers auxilis psicològics i emergències en el títol de grau en psicologia

En el nou marc universitari que dibuixa l’adaptació de les titulacions a l’Espai Europeud’Educació Superior, es proposa que el titulat de grau en Psicologia acabi la carrera amb lescompetències bàsiques mínimes d’ajut psicològic que li permetin fer front a situacionsd’emergència inesperades i reaccionar de manera professional sense empitjorar la situació operjudicar l’estat de les víctimes, i amb un mínim de seguretat en allò què ha de fer o, al menys,en allò que no ha de fer. Es considera que hauria de tenir, com a mínim, el mateix nivell deformació que tenen altres col·lectius que habitualment es troben implicats en una emergència(personal sanitari, bombers, voluntaris, etc.) per tal que no es trobi en inferioritat de condicionspel que es refereix a la manera de proporcionar primers auxilis psicològics a víctimes. Esproposa un programa formatiu en el títol de grau en Psicologia

Anàlisi de les tensions de xoc en una llanta de bicicleta

El “llantasso” és un fenomen que es produeix quan, mentre es circula en bicicleta,s’impacta fortament contra un esgraó o un obstacle de manera que tot l’aire contingut dins elpneumàtic es comprimeix. Si això succeeix, el pneumàtic contacta directament amb la llantai l’esgraó, essent l’únic element que els separa. És en aquest instant quan es produeixenunes tensions molt elevades sobre la llanta, les quals en són perjudicials estructuralment.En el present projecte s’han determinat analíticament aquestes tensions quan labicicleta circula a una velocitat de 5 m/s (18 km/h) i impacta contra un esgraó de 15 cmd’alçada. Es volia determinar si l’impacte arribava a produir deformació plàstica permanentde la llanta o si arribava a trencar-se completament.A més a més, també s’ha estudiat quina és la velocitat màxima a la qual pot circular labicicleta per tal que no es produeixi deformació plàstica permanent de la llanta, és a dir, queno es superi el límit elàstic del material.Es tracta d’un projecte totalment teòric, realitzat a través de programes informàtics. Enun primer pas s’ha dibuixat la bicicleta i el ciclista en AutoCAD per poder-ne fer la simulacióen el programa Working Model 2D i obtenir la força màxima que actua sobre la llanta en elmoment de l’impacte

Disseny d’un banc d’assaig d’efectes diferits en elements de formigó armat amb barres FRP

L'objectiu d'aquest projecte és el disseny dels bancs d'assaig necessaris per poder realitzar tres assajos de fisuració i deformació diferida al laboratori de resistència de materials de la UdG sobre provetes i bigues de formigó armat amb FRP i estudiar- ne el comportament. El primer assaig és el de fluència del formigó, on es sotmet una proveta a una compressió mantinguda en el temps. El segon assaig és un de tracció directa, on s'aplica una càrrega a tracció mantinguda en el temps en una proveta de formigó armat amb una barra FRP de reforç intern. El tercer és un assaig a flexió, on es carregarà una biga a flexió durant un període llarg de temps

Tecnologia dels materials

Dins de la disciplina de Ciència i Enginyeria dels Materials, en la qual s’estudia la interrelació entre l’estructura, el processament, les propietats i les aplicacions dels materials, aquest llibre intenta descriure com les tècniques de processament industrial afecten l’estructura dels materials. L’enfocament del text se centra en el material, no pas en les tècniques emprades, temàtica més propera a les tecnologies de fabricació. El temari s’ha organitzat en cinc grans temes. Els quatre primers intenten donar els fonaments d’una tecnologia de processament (colament dels metalls, conformació per deformació, conformació per sinterització, tractaments tèrmics) mentre que el cinquè es dedica a la corrosió. El temari no inclou la tecnologia dels materials polímers que mereixeria un temari específic

Tecnologia dels materials: amb qüestions i exercicis 2a edició [versió html]

Dins de la disciplina de Ciència i Enginyeria dels Materials, en la qual s’estudia la interrelació entre l’estructura, el processament, les propietats i les aplicacions dels materials, aquest llibre intenta descriure com les tècniques de processament industrial afecten l’estructura dels materials. L’enfocament del text se centra en el material, no pas en les tècniques emprades, temàtica més propera a les tecnologies de fabricació. El temari s’ha organitzat en cinc grans temes. Els quatre primers intenten donar els fonaments d’una tecnologia de processament (colament dels metalls, conformació per deformació, conformació per sinterització, tractaments tèrmics) mentre que el cinquè es dedica a la corrosió. El temari no inclou la tecnologia dels materials polímers que mereixeria un temari específic