Search

Tesis por compendio, [EN] The present study is part of the work carried out in the MEKINOX project (Mécanique Inoxydable - FUI n° 11) conducted by aeronautical industry with the main goal of developing new stainless steels for manufacturing high mechanical performance parts. Martensitic stainless steels are widely used in a great variety of industrial applications (i.e. valves, pumps, turbines, compressor components) where high mechanical properties as strength, wear resistance and fatigue behavior are needed. In many of those applications, such as bearings or gears, martensitic stainless steels may be subject to tribological conditions leading to wear. Furthermore, when a contact operates in a corrosive environment its deterioration can be significantly affected by the surface chemical phenomena, leading to a tribocorrosion degradation mechanism. Under this framework, the present Doctoral Thesis aims to evaluate the tribological, corrosion and tribocorrosion behavior of new martensitic stainless steels and their degradation mechanisms for aeronautical applications. For this, electrochemical, tribo-electrochemical and ex-situ surface analysis techniques were used. Wear damage was found to be critically affected by the hardness of the material and its hardening during sliding. Martensitic stainless steels showed higher scratch wear resistance but higher wear material loss when compared to the austenitic stainless steel. Corrosion resistance of martensitic stainless steels is driven by their passivity, whose kinetics can be described through a high field conduction model. Passive dissolution rate depends on the surface chemistry of the material, thus decreasing with the Cr content in the passive film. Degradation mechanisms involved in tribocorrosion of martensitic stainless steels included plastic deformation, shakedown and low-cycle fatigue. The consequences of those involved mechanisms depended on the prevailing electrochemical conditions., [ES] El presente estudio es parte del trabajo realizado en el proyecto MEKINOX (Mécanique Inoxydable - FUI n° 11) llevado a cabo por la industria aeronáutica, con el objetivo principal de desarrollar nuevos aceros inoxidables para la fabricación de piezas con altas prestaciones mecánicas. Los aceros inoxidables martensíticos son ampliamente utilizados en una gran variedad de aplicaciones industriales (p.e. válvulas, bombas, turbinas, componentes de compresores...) donde altas propiedades mecánicas, como la resistencia al desgaste y a la fatiga son requeridos. En muchas de estas aplicaciones, tales como rodamientos o engranajes, los aceros inoxidables martensíticos pueden estar sujetos a condiciones tribológicas que conducen al desgaste. Además, cuando un contacto opera en un ambiente corrosivo su deterioro puede verse afectado de manera significativa por los fenómenos químicos de superficie, lo que conduce a un mecanismo de degradación de tribocorrosión. Bajo este contexto, la presente Tesis Doctoral tiene como objetivo evaluar el comportamiento tribológico, frente a la corrosión y a la tribocorrosión de nuevos aceros inoxidables martensíticos y sus mecanismos de degradación en aplicaciones aeronáuticas. Para ello, se han utilizado técnicas electroquímicas, tribo-electroquímicas y de análisis de superficie ex situ. El desgaste depende de la dureza del material y de su endurecimiento durante el deslizamiento. Los aceros inoxidables martensíticos tienen una mayor resistencia al rallado pero una mayor pérdida de material en el ensayo tribológico de desgaste si se compara con el acero inoxidable austenítico. La resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables martensíticos es promovida por su pasividad, cuya cinética puede ser descrita a través de un modelo tipo high field. La velocidad de disolución pasiva depende de la química de la superficie del material, disminuyendo por lo tanto con el contenido de Cr en la película pasiva. Los mecanismos de degradación de tri, [CA] El present estudi és part del treball realitzat al projecte MEKINOX (Mécanique Inoxydable - FUI n° 11) dut a terme per la indústria aeronàutica, amb l'objectiu principal de desenvolupar nous acers inoxidables per a la fabricació de peces amb altes prestacions mecàniques. Els acers inoxidables martensítics són utilitzats en una gran varietat d'aplicacions industrials (vàlvules, bombes, turbines, components de compressors...) on altes propietats mecàniques, com la resistència al desgast i a la fatiga són requerits. En moltes d'aquestes aplicacions, com rodaments o engranatges, els acers inoxidables martensítics poden estar subjectes a condicions tribològiques que condueixen al desgast. Ademés, quan un contacte opera dins un ambient corrosiu el seu deteriorament es pot veure afectat de manera significativa pels fenòmens químics de superfície, el que condueix a un mecanisme de degradació de tribocorrosió. Sota aquest context, la present Tesi Doctoral té com a objectiu evaluar el comportament tribològic, front a la corrosió i a la tribocorrosió de nous acers inoxidables martensítics i els seus mecanismes de degradació en aplicacions aeronàutiques. Per tot això, es van utilitzar tècniques electroquímiques, tribo-electroquímiques i d'anàlisi de superfície ex-situ. El desgast depen de la duresa del material i del seu enduriment durant el lliscament. Els acers inoxidables martensítics van mostrar una major resistència al ratllat però una major pèrdua de material en l'assaig tribològic de desgast si es compara amb l'acer inoxidable austenític. La resistència a la corrosió dels acers inoxidables martensítics és promoguda per la seva passivitat, i la seua la cinètica pot ser descrita a través d'un model de tipus high field. La velocitat de dissolució passiva depen de la química de la superfície del material, disminuint per tant amb el contingut de Cr a la pel.lícula passiva. Els mecanismes de degradació en tribocorrosió dels acers inoxidables martensítics inclouen deformac

The aim of this work is to investigate in-silico the biomechanical effects of a proximal fibular osteotomy (PFO) on a knee joint with different varus/valgus deformities on the progression of knee osteoarthritis (KOA). A finite element analysis (FEA) of a human lower extremity consisting of the femoral, tibial and fibular bones and the cartilage connecting them was designed. The FEA was performed in a static standing primitive position to determine the contact pressure (CP) distribution and the location of the center of pressure (CoP). The analysis examined the relationship between these factors and the degree of deformation of the hip-knee angle in the baseline condition. The results suggested that PFO could be a simple and effective surgical treatment for patients with associated genu varum. This work also reported that a possible CP homogenization and a CoP correction can be achieved for medial varus deformities after PFO. However, it reduced its effectiveness for tibial origin valgus misalignment and worsened in cases of femoral valgus misalignment., This work is supported by the Serra Húnter program (Generalitat de Catalunya) and the Autonomous University of Nuevo León., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This research explores fluid flow speed behavior in capillary channels using additive manufacturing, focusing on stereolithography (SLA). It aims to validate microchannels fabricated through SLA for desired fluid flow characteristics, particularly capillary-driven flow. The methodology involves designing, fabricating, and characterizing microchannels via SLA, with improvements such as an air-cleaning step facilitating the production of microchannels ranging from 300 to 1000 µm. Experimental validation assesses fluid flow speed behavior across channels of varying dimensions, evaluating the impact of channel geometry, surface roughness, and manufacturing parameters. The findings affirm the feasibility and efficacy of SLA in producing microchannels with consistent and predictable fluid flow behavior between 300 to 800 µm. This study contributes insights into microfluidic device fabrication techniques and enhances the understanding of fluid dynamics in capillary-driven systems. Overall, it underscores the potential of additive manufacturing, specifically SLA, in offering cost-effective and scalable solutions for microfluidic applications. The validated fluid flow speed behavior in capillary channels suggests new avenues for developing innovative microfluidic devices with improved performance and functionality, marking a significant advancement in the field., Peer Reviewed, Postprint (published version)

In this work, the analysis of the acoustic emission (AE) signal in grinding processes is addressed. The proposed analysis method decomposes the acoustic signal into three frequency ranges. The total energy of each range is determined, as well as the highest frequency. Different grinding experiments were carried out, according to a full factorial design of experiments (DOE), in which feed speed, depth of cut, and transversal step (table cross feed) were varied. Arithmetic average roughness Ra and the material removal rate (MRR) were determined. It was observed that Ra depends mainly on the transversal step, followed by feed speed and the interaction between the transversal step and depth of cut, while MRR is greatly influenced by the transversal step. According to multi-objective optimization with the Derringer–Suich function, in order to simultaneously minimize Ra and maximize MRR, a transversal step of 9 mm per longitudinal pass, feed speed of 20 m/min, and depth of cut of 0.020 mm should be selected., This research was supported in part by the Excellence Initiative—Research University project of Gdansk University of Technology—under the project: DEC-4/2022/IDUB/IV.2/EUROPIUM., Peer Reviewed, Postprint (published version)

This review highlights the growing concern regarding the proliferation of microplastics (MPs) in aquatic ecosystems and their potential impact on both the environment and human health. Despite current efforts, a considerable number of MPs remain untreated due to their small size. Conventional identification and treatment methods are summarized pointing to the current limitations. Emerging technologies in microfluidics and nanotechnology are presented as potential solutions for the removal of MPs from aquatic environments. These novel technologies, which are currently being used for the development of novel point of care (PoC) diagnostic devices, can take advantage of the size and density similarities between MPs and commonly separated particles in microfluidics applications such as cells, making them promising candidates for MPs separation and recovery in wastewater treatment plants. This review evaluates the limitations of current MPs separation and recovery technologies in water treatment plants and laboratories and compares them with the promising capabilities of microfluidics and nanotechnology, providing valuable insights into future strategies for combating MPs pollution., Our research has been funded by Ministerio de Ciencia y Innovación (PID2020-114070RB-I00), Agencia Estatal de Investigación (RED2018-102829-T and CPP2021-009021), Agencia para la competitividad de la Empresa (ACE051/22/000014). Fullbright Program and European Commission with UNITE Initiative., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The milling process is the standard method for producing flat tensile test specimens from sheet metal. However, alternative methods employed in the industry for cutting sheet metal include abrasive water jet cutting, laser cutting, punching, and, to a lesser extent, electrical discharge machining. Among these, abrasive water jet cutting stands out for its superior material integrity, versatility, precision, and efficiency, making it a preferred choice. Previous studies consistently show that specimens cut by abrasive water jetting exhibit lower ultimate tensile strength and higher percent elongation than those obtained by milling in standardized tensile tests. This study investigates this behavior across different types of steel and alloys. Both steel types were subjected to milling and water jetting processes, followed by an analysis of their experimental and simulated mechanical behavior to identify discrepancies between the two methods. The findings suggest that milling, influenced by factors such as feed per tooth and cutter diameter, introduces geometric stress concentrators. This relative increase in ultimate tensile strength and decrease in percent elongation are observed consistently in milled tensile specimens compared to those cut by water jet, regardless of material type or thickness. Additionally, the effects of perimeter hardening resulting from superficial plastic deformation caused by the cutting edge, likely due to its small thickness, do not influence the observed trends significantly., Open Access funding provided thanks to the CRUE-CSIC agreement with Springer Nature. This research work was supported by the Serra Húnter program (Generalitat de Catalunya)., Peer Reviewed, Postprint (published version)

An efficient three-dimensional approach for solving pile–soil interaction problems is proposed. In the approach, the soil is modelled as an elastic half-space, and its response in the presence of the pile’s corresponding cavity is computed by employing the singular boundary method. The pile is modelled analytically using the classic rod and Euler–Bernoulli beam theories. For the coupling with the soil, the pile is divided in a set of rigid segments that interact along their circumference with the soil. The methodology allows the rotational motions and reaction torques at these segments to be accounted for and their contribution in the accuracy of the scheme is assessed. A criterion to define the minimum number of collocation points that offers an acceptable trade-off between accuracy and numerical performance is also proposed. The method is validated against well-established methodologies and using the reciprocity principle that relates the wave radiation from the pile to the ground field with the incident wave problem due to a load on the ground surface. Results are shown for different soil stiffnesses and different pile length to diameter ratios. The employment of the singular boundary method is shown to provide strong computational advantages to detailed modelling approaches such as the three-dimensional finite element-boundary element method, as well as overcoming the fundamental limitations of plane-strain and axisymmetric methods., This research has been carried out with the financial support of three research projects: Project VIBWAY: Fast computational tool for railway-induced vibrations and re-radiated noise assessment, with reference RTI2018-096819-B-I00, supported by the MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and FEDER “Una manera de hacer Europa”. Programmatic funding UIDP/04708/2020 of the CONSTRUCT (Instituto de I&D em Estruturas e Construções), funded by national funds through the FCT/MCTES (PIDDAC). Project PTDC/ECI-CON/29634/2017 (POCI-01-0145-FEDER-029634) and project PTDC/ECI-EGC/3352/2021, both funded by FEDER funds through COMPETE2020, Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI), and by national funds (PIDDAC) through FCT/MCTES. The first author would like to thank the ”Programa Nacional de Becas y Crédito Educativo” PRONABEC (www.pronabec.gob.pe) for the financial support given through the scholarship “Generación del Bicentenario de la República del Perú”., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Despite ongoing efforts, resource depletion and climate change continue to aggravate inequality. How can energy initiatives contribute to a more sustainable and equal society? This work aims to identify the challenges and opportunities facing neglected Brazilian communities in achieving fair energy transitions. Indigenous and traditional communities are field-assessed through site visits and stakeholder interviews. Appropriate energy generation options and consumption reduction strategies are identified. These alternatives are qualitatively evaluated using the Resource Complete Potential Assessment, a multi-criteria decision method encompassing techno-economic, environmental, social and political perspectives. Results highlight the importance of reliable, safe and clean energy in preserving fragile ecosystems and fortifying cultural identity and territorial resistance. While informal grid connections lack security and motivation for energy reduction, solar home systems offer empowerment opportunities and stimulate responsible consumption. However, it is necessary to strengthen regulatory and financial policies and establish an institutional commitment that guarantees adequate technical and training support., Acknowledgments to the Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL) to support this research through the R&D strategic project: ANEEL PD 00063- 3025/2016 “Sistemas de Armazenamento Integrados a mais de uma fonte energética: Gestao ˜Hibrida de sistemas energéticos multifontes”, enabling the accomplishment of this work. This research was also funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (research project RTI2018-097962-B-I00), and cofounded by the Centre of Cooperation for Development of the Universitat Politècnica de Catalunya. This work wouldn’t be possible without the significant support of Dr. Jose Aquiles Baesso Grimoni and the valuable contributions and aid during site visits of Dr. Luiz Cláudio Ribeiro Galvão, Dr. Tina Bimestre Selles Ribeiro and the activists and artist Dinas Miguel. The authors acknowledge the TekoaItakupe Aldeia and the Nova Enseada da Baleia community for kindly sharing their story, struggles, culture and traditions. The authors are grateful to the anonymous reviewers for their valuable feedback and insightful suggestions., Peer Reviewed, Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant, Objectius de Desenvolupament Sostenible::1 - Fi de la Pobresa, Objectius de Desenvolupament Sostenible::10 - Reducció de les Desigualtats, Postprint (author's final draft)

El present treball de fi de grau té com a objectiu el disseny i la fabricació d’un dispositiu destinat al procés de degollament de les ampolles de Cava de fabricació casolana. El propòsit fonamental del dispositiu consisteix a oferir una alternativa assequible per als entusiastes de l’elaboració de Cava artesanal, a fi de facilitar el procés esmentat. En aquesta investigació, s’ha dut a terme un estudi de l’estat de l’art del Cava, abastant-ne els orígens, la tipologia i el procés de producció, amb un èmfasi particular en el procediment de degollament. Així mateix, s’ha fet una anàlisi detallada dels sistemes de refrigeració, destacant un estudi comparatiu entre aquests sistemes. Aquest anàlisi ha permès determinar que el bany de líquid refrigerant és l’opció més idònia. El disseny del dispositiu s’ha fet mitjançant la metodologia proposada per Carles Riba, com- posta per quatre etapes fonamentals: la definició del producte, el disseny conceptual, la ma- terialització del disseny i el disseny en detall. S’han proposat diverses alternatives de disseny, avaluant-ne els avantatges i els desavantatges a través de matrius de selecció. Finalment, s’ha seleccionat el disseny considerat més apropiat per a les parts del dispositiu anomenades con- tenidor i suport d’ampolla. El procés de disseny s’ha fet utilitzant el programari de modelització 3D SolidWorks. La fabricació del dispositiu s’ha dut a terme mitjançant el procés de fabricació additiva conegut com a fabricació per filament fos, emprant una impressora Multimaker 2+ disponible al Depar- tament d’Enginyeria Mecànica de la Universitat Politècnica de Catalunya. El material d’impressió utilitzat és filament d’àcid polilàctic, conegut com a PLA, disponible també en aquest departa- ment. La validació del dispositiu fabricat s’ha dut a terme a través d’experimentació pràctica i s’ha demostrat un funcionament adequat per al procés de degollament. S’ha realitzat un estudi ter- modinàmic, detallat en aquest treball, que ha ev, El presente trabajo de fin de grado tiene como objetivo el diseño y fabricación de un dispositivo destinado al proceso de degüelle de las botellas de Cava de fabricación casera. El propósito fun- damental de dicho dispositivo consiste en ofrecer una alternativa asequible para los entusiastas de la elaboración de Cava artesanal, con el fin de facilitar el mencionado proceso. En la presente investigación, se ha llevado a cabo un estudio del estado del arte del Cava, abar- cando sus orígenes, tipología y su proceso de producción, con particular énfasis en el proced- imiento de degüelle. Asimismo, se ha efectuado un análisis detallado de los sistemas de refrig- eración, destacando un estudio comparativo entre dichos sistemas. Este análisis ha permitido determinar que el baño de líquido refrigerante se presenta como la opción más idónea para su implementación. El diseño del dispositivo se ha llevado a cabo mediante la metodología propuesta por Carles Riba, compuesta por cuatro etapas fundamentales: la definición del producto, el diseño concep- tual, la materialización del diseño y el diseño de detalle. Se han propuesto diversas alternativas de diseño, evaluando sus ventajas y desventajas a través de matrices de selección. Finalmente, se ha seleccionado el diseño considerado más apropiado para las partes del dispositivo de- nominadas contenedor y soporte de botella. El proceso de diseño se ha realizado utilizando el software de modelación 3D SolidWorks. La fabricación del dispositivo se ha llevado a cabo mediante el proceso de fabricación aditiva conocido como fabricación por filamento fundido, empleando una impresora Multimaker 2+ disponible en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universitat Politècnica de Catalunya. El material de impresión utilizado es filamento de ácido poliláctico, comúnmente conocido como PLA, disponible en dicho departamento. La validación del dispositivo fabricado se ha llevado a cabo a través de experimentación prác- tica, demostrando un, The objective of this final degree project is to design and manufacture a device for the disgorging process of home-made Cava bottles. The main purpose of this device is to offer an affordable alternative for enthusiasts of home-made Cava production, in order to facilitate this process. In the present research, a study of the state of the art of Cava has been carried out, covering its origins, typology and production process, with particular emphasis on the disgorging proce- dure. Likewise, a detailed analysis of the cooling systems has been carried out, highlighting a comparative study of these systems. This analysis has made it possible to determine that the liquid coolant bath is the most suitable option for its implementation. The design of the device was carried out using the methodology proposed by Carles Riba, con- sisting of four fundamental stages: product definition, conceptual design, materialisation of the design and detailed design. Various design alternatives have been proposed, evaluating their advantages and disadvantages through selection matrices. Finally, the most appropriate design was selected for the parts of the device known as the container and the bottle holder. The design process has been carried out using the 3D modelling software SolidWorks. The device has been manufactured using the additive manufacturing process known as fused filament manufacturing, using a Multimaker 2+ printer available at the Department of Me- chanical Engineering of the Universitat Politècnica de Catalunya. The printing material used is polylactic acid filament, commonly known as PLA, available at this department. The validation of the manufactured device has been carried out through practical experimenta- tion, demonstrating an adequate operation for the disgorging process. A thermodynamic study has been carried out, detailed in this work, which has shown the capacity of the device to freeze two bottles of Cava successively in a short period of time, which is cons

Objetivo: Evaluar el grado de satisfacción de las mujeres tratadas con dermopigmentación y reconstrucción del complejo aréola-pezón (CAP) tras una reconstrucción mamaria, así como su perfil demográfico y sus características clínico-evolutivas. Método: Estudio observacional descriptivo donde se incluyeron 128 mujeres tratadas con dermopigmentación tras una reconstrucción mamaria oncológica durante el año 2018. En 2021 se les administró un cuestionario de satisfacción adaptado, que contiene 27 ítems y categoriza la satisfacción del 1-5, además se recogieron otras variables clínico-evolutivas y demográficas. Resultados: La media de edad fue de 51 (± 9) años, a un 89,1% se les realizó la reconstrucción del CAP previamente. La satisfacción media de la dermopigmentación fue de 4,4 (± 0,88) y de 3,79 (± 1,06) para la reconstrucción del CAP. Las complicaciones fueron escasas, pero el 54,5% (n = 54) de las pacientes refieren que la reconstrucción del CAP no ofrece la proyección esperada, el 91,6% (n = 98) que el color se ha desvanecido y el 51,4% (n = 55) elegirían el tatuaje permanente. Se percibió que, a mayor satisfacción del CAP, mayor satisfacción de la dermopigmentación, mientras que a mayor edad y tratamiento con quimioterapia previa menor durabilidad del color (pValor = 0,05). Conclusiones: Las pacientes intervenidas por cirugía reconstructiva de mama muestran un alto grado de satisfacción de la dermopigmentación y de la reconstrucción quirúrgica del CAP, pero reiteran la escasa proyección del CAP, la falta de permanencia de color y la voluntad de obtener resultados más duraderos. Los resultados preliminares invitan a seguir investigando en la posible relación causal entre variables., El presente proyecto ha obtenido ayuda parcial del Comité de Investigación en la convocatoria de Premios a proyectos de investigación en cuidados del HUB del año 2022 y de la Agencia de Gestión y Ayudas Universitarias e Investigación y el Grupo de Investigación Enfermera GRIN-IDIBELL (2021SGR00929). La presente investigación no ha recibido otras ayudas específicas provenientes de agencias del sector público, sector comercial o entidades sin ánimo de lucro., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

Aquest Treball de Fi de Grau és la continuació del treball Dimensional analysis and characterization of multi-material sensors produced via material extrusion 3D Printing, de Víctor Alabau. L'objectiu d'aquest treball és la caracterització d'un sensor multimaterial fabricat mitjançant la impressió 3D a través de la conducció de proves metrològiques i l'anàlisi de la relació entre els paràmetres d'impressió 3D i les seves respostes. Partint de dades de treballs anteriors i de recents prototips de l'Espai de Fabricació Digital, s'ha realitzat un DOE en el qual s'han modificat els paràmetres de temperatura i de Flow de les diferents provetes, ja que es creu que tenen un gran efecte en l'acabat. Pel que fa a les respostes, s'han conduït mesures de dimensions, de rugositat i elèctriques. S'ha documentat tot el procés d'experimentació inicial per definir variables influents per a dur a terme el DOE, el procés d'anàlisi dels resultats del DOE amb les corresponents conclusions. A l'inici del treball s'ha fet una explicació teòrica de les bases del treball i s'ha documentat tots els mètodes i aparells de mesura i impressió emprats durant el transcurs del treball. Finalment, s'han extret propostes de millora per a futurs treballs. Els materials utilitzats al treball han estat el Filaflex 95a i el Filaflex 92a conductor, dos filaments molt flexibles i tot i que, també s'ha intentat implementar el PLA a les provetes. Un cop realitzat el DOE s'han obtingut els resultats de temperatura i Flow de 240 °C i 105% respectivament per al Filaflex 95a, així com 250 °C i 110% per al Filaflex 92a. Aquests valors dels paràmetres garanteixen aconseguir els millors resultats del model desenvolupat aquest treball. Quant a les respostes elèctriques s'ha detectat que les provetes pateixen el fenomen d'histèresi i que quan es deformen en lloc d'augmentar el valor de resistència, el disminueixen.

Aquest treball final de grau es basa en la construcció d’una maqueta docent. Es tracta d’un mecanisme inspirat en les obres de Theo Jansen, físic i artista holandès, anome nades “Strandbeests”. El mecanisme de Theo Jansen copia la forma de caminar dels mamífers de quatre potes, i té la peculiaritat que és d’un sol grau de llibertat. El treball inclou el disseny integral, càlculs i la producció i muntatge dels components. El projecte que es presenta ha requerit la recerca d’informació sobre aquest tipus de mecanisme de barres. S’han realitzat els càlculs cinemàtics i dinàmics del mecanisme per dos camins. En primer lloc, analíticament utilitzant expressions matemàtiques vis tes en el grau d’enginyeria mecànica que s’han implementat en un full de càlcul. En segon lloc, per simulació utilitzant el software CAD PTC Creo que incorpora un mòdul per simular mecanismes. Per a la fabricació de la maqueta s’han utilitzat processos disponibles a l’EPSEM: la impressió 3D, el tall per làser i el fresat per control numèric. Amb el procés de càlcul finalitzat s’observen resultats molt similars comparant els dos mètodes de càlcul cinemàtics i dinàmics. El procés de disseny ha estat iteratiu i conti nuat, amb millores progressives fins a l’obtenció del disseny definitiu. S’ha aconseguit la fabricació de tots els components tal i com s’havien dissenyat, culminant el projecte amb el muntatge del conjunt i el funcionament esperat. El mecanisme construït serà utilitzat com a maqueta docent per l’aprenentatge dels futurs enginyers de l’EPSEM., This final degree project is based on the construction of a teaching model. It is a mech anism inspired by the works of Theo Jansen, a Dutch physicist and artist, called “Strandbeests”. Theo Jansen's mechanism copies the way that four-legged mammals walk, and has the peculiarity that it has only one degree of freedom. The work includes the integral design, calculations and the production and assembly of the components. The project presented here required a search of information on this type of bar mecha nism. The kinematics and dynamics calculations of the mechanism have been carried out in two ways. Firstly, analytically using mathematical expressions seen in the me chanical engineering degree that have been implemented in a spreadsheet. Secondly, by simulation using the CAD software PTC Creo, which incorporates a module for sim ulating mechanisms. For the manufacture of the model, processes available at EPSEM were used: 3D printing, laser cutting and numerical control milling. With the calculation process completed, very similar results are observed when com paring both kinematic and dynamic calculation methods. The design process has been iterative and continuous, with progressive improvements until the final design was ob tained. The manufacture of all the components as designed has been achieved, culmi nating the project with the assembly of the parts and the expected operation. The mechanism built will be used as a teaching model for future EPSEM engineers.

La redacció d’aquesta memòria té com a objectiu principal deixar en constància el procediment que s’ha dut a terme durant la realització del disseny de l’elevador de catúfols en qüestió. Aquesta memòria, per tant, comprèn des del plantejament inicial sobre el disseny de la màquina, l’estudi d’elevadors similars, les suposicions, càlculs i dimensionament realitzats, el disseny 3D de components que conformen l’aparell juntament amb el seu assemblatge i, per últim, els plànols i la documentació tècnica requerida amb la finalitat de conèixer el projecte en la seva totalitat i, així, poder transformar el projecte d’un disseny virtual a una realitat tangible, en cas que es desitges. Gràcies al requeriment i la necessitat hipotètica d’algunes indústries al voltant d’elevadors de catúfols similars al que es tracta al llarg d’aquest projecte, es decideix estudiar el producte en profunditat amb la finalitat d’enriquir el coneixement sobre aquest tipus de màquines. És llavors quan s’inicia el plantejament de quin procediment es vol adoptar per arribar a la solució més adient. Tenint en compte que, generalment, les empreses utilitzen aquest tipus de màquines per tal de transportar una quantitat de material determinada en un espai de temps concret amb una gran eficiència, en la mesura del que sigui possible, es decideix adoptar una sèrie d’idees que es consideren realistes per tal de dur a terme un projecte el més optimitzat possible dintre de les possibilitats existents que el context ofereix. En aquesta memòria es facilita, doncs, un document amb la informació primordial per poder ampliar el coneixement sobre el disseny dels elevadors de catúfols i entendre, així, el seu funcionament i utilitat., The writing of this report has as a main objective to put on record the process that it has been done on the realization of the bucket elevator design. This report includes from the introduction about the design of the machine, the study of similar elevators, the hypothesis, the calculations and sizing done, the 3D design of the parts and also the assembly of this parts and finally the plans and mandatories technics documents in order to transform this virtual project in a 3D real life. Thanks to the hypothetic necessary from some bucket elevator industries similar to the bucket elevator that has been worked in this project it is decided to make an in-depth study in order to know more about this type of machines. Just then the decision of what type of approach is preferred is made to search the best possible solution. Taking into consideration that, normally, the factories tend to use this type of machines in order to move some quantity of material in a given time with a great efficiency, it is decided to adopt some realistic ideas in order to do the project in the most optimized way considering the available possibilities of the context. In this report is provided a document with the essential information in order to expand the knowing of the bucket elevator designs and so understand its operation and utility.

La manera en que se genera y se usa la energía globalmente está dirigiéndose hacia una descarbonización total, es por esto, que las instituciones públicas y privadas están tomando medidas hacia una mayor eficiencia energética y la adopción de energías renovables para la electrificación. El hidrógeno verde presenta varias razones para considerarlo como una opción de energía sostenible y poder eliminar el carbono de la economía, pudiendo alcanzar cero emisiones netas para el año 2050. En el presente trabajo, se ha llevado a cabo un análisis e identificación de los costes asociados a la producción de hidrógeno verde en España, considerando una perspectiva técnica y económica. Este análisis ha involucrado un estudio detallado de los elementos clave como los costes de tecnología, operativos, de infraestructura y de materias primas necesarios para la producción de hidrógeno verde, así como los factores determinantes que hay que considerar par su implementación en España, Para lograr esto, se ha aplicado la siguiente metodología: • Revisión de literatura: Examen de estudios previos, informes técnicos y publicaciones científicas sobre la producción de hidrógeno verde. • Análisis de datos: Evaluación de datos disponibles sobre costes de producción, precios de mercado, y otros factores económicos asociados al hidrógeno verde. A través de este análisis, se ha obtenido una comprensión profunda de los desafíos, oportunidades y factores críticos que influencian en la producción de hidrógeno verde en España y se ha obtenido un coste de producción del hidrógeno verde 5,8 €/kg H2. Además, se ha llegado a la conclusión de que el hidrógeno desempeña un rol crucial en el proceso de descarbonización económica y, dadas las favorables condiciones ambientales de España, puede asumir un papel destacado en el ámbito europeo. Sin embargo, la rentabilidad del hidrógeno verde todavía no compite con la de otros tipos de hidrógeno, por lo que la subvención pública en los próximos proyectos es fun

El següent projecte presenta el procés complet d’ideació d’un actuador lineal electromecànic, des del disseny de cada peça i selecció del material juntament passant per l’elaboració dels plànols fins al càlcul dinàmic, relacions de transmissió i d’inèrcies. S’incorpora un apartat de comparativa entre actuadors hidràulics i pneumàtics amb els electromecànics. Es proposa un estudi de selecció d’unions cargolades estandarditzades ISO. Es discuteix sobre la millor opció motora per l’aplicació i per completar, es crea una fitxa tècnica d’especificacions del producte. Tot encaminat per la possible comercialització del disseny aquí presentat dirigit a una empresa capaç d’organitzar una producció en sèrie. També, s’ha inclòs en el treball un apartat d’anàlisi de tensions amb l’objectiu d’avaluar els esforços en peces en funció de les forces de treball aplicades utilitzant el programa de càlcul per elements finits Ansys. En últim lloc, es donen unes valoracions de millora en les conclusions i un pressupost de costs derivats del projecte d’enginyeria juntament amb una proposta d’utilització ergonòmica en les aplicacions industrials que més sovint pot ocupar., El siguiente proyecto expone el proceso completo de ideación de un actuador lineal electromecánico, desde el diseño de cada pieza con SolidWorks y selección de material junto con la creación de planos hasta el cálculo dinámico, relaciones de transmisión y de inercias. Se incorpora un apartado de comparativa entre actuadores hidráulicos y neumáticos con el electromecánico. Se propone un estudio de selección de uniones atornilladas estandarizadas ISO. Se discute sobre la mejor opción motora por la aplicación y al concluir, se crea una ficha técnica de especificaciones del producto. Todo encaminado por la posible comercialización del diseño aquí presentado dirigido a una empresa. También se ha incluido en el trabajo un apartado de análisis de tensiones con el objetivo de valorar los esfuerzos en piezas en función de las fuerzas de trabajo aplicadas utilizando el programa de cálculo por elementos finitos Ansys. Por último, se dan unas valoraciones de mejora en las conclusiones y un presupuesto de costes derivados del proyecto de ingeniería junto con una propuesta de utilización ergonómica en las aplicaciones industriales., The following project shows the complete process of designing an electromechanical linear actuator, from the design of each piece with SolidWorks and material selection along with the creation of plans to the dynamic calculation, transmission and inertia ratios. A comparison section is included between hydraulic and pneumatic actuators with electromechanical ones. A selection study of ISO standardized screwed joints is proposed. The best motor option for the application is discussed and at the end, a technical sheet of product specifications is created. All aimed at the possible commercialization of the design presented. A stress analysis section has also been included in the work with the objective of assessing the efforts in pieces based on the working forces applied using the Ansys finite element calculation program. Finally, there are evaluations of improvement in the conclusions and a budget of costs derived from the engineering project along with a proposal for ergonomic use in industrial applications.

Aquest treball se centra en l’estudi d’una plataforma elevadora hidràulica de tisora, les dimensions dels seus components, materials i característiques tècniques determinats a partir dels esforços soferts. Per al seu desenvolupament, es va consultar el NTP 634: Plataformes elevadores mòbils de personal. Aquest tipus de documents és una guia de bones pràctiques (Notes Tècniques de Prevenció) per tenir, com a resum, una primera guia sobre els diferents punts en el desenvolupament d'un projecte. El següent document consultat és la normativa UNE-EN 280-1:2023 Plataformes Elevadores Mòbils de Personal, el contingut del qual comença amb els càlculs de disseny a seguir per projectar una plataforma, seguit de criteris d'estabilitat, construcció, seguretat i exàmens, entre d'altres. Finalment, el document EAE: Instrucció d'Acer Estructural determina les característiques dels acers i els diferents usos industrials que poden tenir. L'ordre de procediment d'aquest projecte ha estat el següent: estudi previ sobre l'estat de l'art, els components, les geometries i els requeriments de les plataformes elevadores; càlcul de reaccions als punts clau de la plataforma; estudi d'esforços i moments a cada barra de l'estructura per a la determinació posterior de la geometria dels diferents components; disseny i assemblatge dels components per ordinador; correcció d'errades observades en el disseny 3D; i, per últim, estudi ambiental i econòmic del projecte. Els resultats obtinguts compleixen amb l'abast establert al principi del projecte: s'han dimensionat tots els elements de la plataforma, tant la geometria com els materials, dissenyat per ordinador, verificat amb MEFI i SolidWorks i realitzat estudi ambiental i econòmic., El presente trabajo se centra en el estudio de una plataforma elevadora hidráulica de tijera, las dimensiones de sus componentes, materiales y características técnicas determinados a partir de los esfuerzos sufridos. Para su desarrollo, se consultó el NTP 634: Plataformas elevadoras móviles de personal. Este tipo de documentos es una guía de buenas prácticas (Notas Técnicas de Prevención) para tener, a modo de resumen, una primera guía sobre los distintos puntos en el desarrollo de un proyecto. El siguiente documento consultado es la normativa UNE-EN 280-1:2023 Plataformas Elevadoras Móviles de Personal, cuyo contenido empieza con los cálculos de diseño a seguir para proyectar una plataforma, seguido de criterios de estabilidad, construcción, seguridad y exámenes, entre otros. Por último, el documento EAE: Instrucción de Acero Estructural, determina las características de los aceros y los diferentes usos industriales que pueden tener. El orden de procedimiento de este proyecto ha sido el siguiente: estudio previo sobre el estado del arte, componentes, geometrías y requerimientos de las plataformas elevadoras; cálculo de reacciones en los puntos clave de la plataforma; estudio de esfuerzos y momentos en cada barra de la estructura para la posterior determinación de la geometría de los distintos componentes; diseño y ensamblaje de los componentes por ordenador; corrección de errores observados en el diseño 3D; y, por último, estudio ambiental y económico del proyecto. Los resultados obtenidos cumplen con el alcance establecido al principio del proyecto: se han dimensionado todos los elementos de la plataforma, tanto su geometría como materiales, diseñado por ordenador, verificado con MEFI y SolidWorks y realizado estudio ambiental y económico., The present work focuses on the study of a hydraulic scissor lifting platform, the dimensions of its components, materials and technical characteristics determined from the efforts suffered. For its development, NTP 634: Mobile elevating personnel platforms was consulted. This type of document is good practice guide (Prevention Technical Notes) to have, as a summary, a first guide on the different points in the development of a project. The next document consulted is the regulation UNE-EN 280-1:2023 Mobile Elevating Platforms for Personnel, whose content begins with the design calculations to follow to design a platform, followed by stability, construction and safety criteria and exams, among others. Finally, the EAE document: Structural Steel Instruction, determines the characteristics of steels and the different industrial uses they can have. The order of procedure for this project has been as follows: prior study on the state of the art, components, geometries and requirements of the lifting platforms; calculation of reactions at key points on the platform; study of forces and moments in each bar of the structure for the subsequent determination of the geometry of the different components; computer design and assembly of components; correction of errors observed in the 3D design; and, finally, environmental and economic studies of the project. The results obtained comply with the scope established at the beginning of the project: all the elements of the platform have been sized, both its geometry and materials, designed by computer, verified with MEFI and SolidWorks and an environmental and economic study carried out.

En el següent treball final de grau, es pretén dur a terme una anàlisi exhaustiu del paper que exerceix l'hidrogen en la indústria automotriu i determinar la seva capacitat per competir amb l'auge dels vehicles elèctrics. Per arribar a una conclusió sòlida, s'examinaran detingudament les aplicacions i propietats de l'hidrogen al sector automotriu. A més, es durà a terme un estudi exhaustiu de les diverses motoritzacions, centrant-se en l'ús de cèl·lules de combustible d'hidrogen. Un aspecte crucial d'aquest treball serà el disseny i el desenvolupament d'un sistema d'emmagatzematge adequat que tingui en compte les especificitats d'aquest tipus de motorització. El sistema d’emmagatzematge que s’ha proposat, consistirà en un tanc d’alta pressió dissenyat acuradament utilitzant diversos software de CAD 3D. Aquest disseny permetrà dur a terme simulacions detallades i anàlisis exhaustius per avaluar l'eficiència i la seguretat del sistema. En última instància, aquest estudi té com a objectiu proporcionar una visió completa de la viabilitat de l'hidrogen com a font d'energia a la indústria automotriu i contribuir a l'avenç de tecnologies més netes i sostenibles en aquest sector en constant evolució. El següent treball abordarà diversos punts de vista lligats a l’Enginyeria Mecànica, tals com anàlisis de les prestacions mecàniques, realització de diversos dissenys i les seves optimitzacions pertinents i la selecció de materials per la seva fabricació., En el siguiente trabajo final de grado, se pretende llevar a cabo un análisis exhaustivo del papel que desempeña el hidrógeno en la industria automotriz y determinar su capacidad para competir con el auge de los vehículos eléctricos. Para llegar a una conclusión sólida, se examinarán detenidamente las aplicaciones y propiedades del hidrógeno en el sector automotriz. Además, se llevará a cabo un estudio exhaustivo de las diferentes motorizaciones, centrándose en el uso de células de combustible de hidrógeno. Un aspecto crucial de este trabajo será el diseño y desarrollo de un sistema de almacenamiento adecuado que tenga en cuenta las especificidades de este tipo de motorización. El sistema de almacenamiento propuesto consistirá en un tanque de alta presión diseñado cuidadosamente utilizando diversos software de CAD 3D. Este diseño permitirá llevar a cabo simulaciones detalladas y análisis exhaustivos para evaluar la eficiencia y la seguridad del sistema. En última instancia, este estudio tiene como objetivo proporcionar una visión completa de la viabilidad del hidrógeno como fuente de energía en la industria automotriz y contribuir al avance de tecnologías más limpias y sostenibles en este sector en constante evolución. El siguiente trabajo abordará diversos aspectos relacionados con la Ingeniería Mecánica, como el análisis de las prestaciones mecánicas, la realización de diversos diseños y sus respectivas optimizaciones, así como la selección de materiales para su fabricación., In the following final degree project, the intention is to carry out a comprehensive analysis of the role that hydrogen plays in the automotive industry and determine its capacity to compete with the rise of electric vehicles. To reach a solid conclusion, the applications and properties of hydrogen in the automotive sector will be examined in detail. Additionally, a thorough study of various powertrain options will be conducted, with a focus on the use of hydrogen fuel cells. A crucial aspect of this work will involve the design and development of a suitable storage system, taking into account the specificities of this type of powertrain. The proposed storage system will consist of a high-pressure tank carefully designed using various 3D CAD software. This design will allow for detailed simulations and comprehensive analyses to assess the efficiency and safety of the system. Ultimately, this study aims to provide a comprehensive view of the viability of hydrogen as an energy source in the automotive industry and contribute to the advancement of cleaner and more sustainable technologies in this constantly evolving sector. The following project will address various aspects related to Mechanical Engineering, such as the analysis of mechanical performance, the creation of various designs and their relevant optimizations, as well as the selection of materials for manufacturing purposes.

La irrupció de les Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) en un mercat globalitzat i competitiu ha revolucionat la forma de comunicar-nos i compartir informació per sempre. La agilitat en entorns empresarials i la capacitat d’adaptar-se als canvis requereixen una comunica- ció efectiva entre els empleats de les organitzacions, la qual cosa subratlla la importància d’una gestió de la informació i documentació eficaç. La qualitat de la documentació es basa en una gestió documental eficient. Aquest Treball de Fi de Màster es centra en detallar el procés de disseny d’un Sistema de Gestió Documental orientat a aconseguir l’excel·lència operacional en una empresa del sector assegu- rador. Amb l’objectiu de complir aquest propòsit, s’exploren diverses solucions per a satisfer les demandes de gestió documental de empresa. Aquest treball aborda la concepció d’un model de gestió documental en resposta als requisits de l’empresa, buscant integrar en un únic sistema normatives, estàndards, polítiques, codis de conducta, així com procediments i processos.

Supercritical fluids possess unique properties that makes them relevant in various scientific and engineering applications. However, the experimental investigation of these fluids is challenging due to the high pressures involved and their complex thermophysical behavior. To overcome these limitations, computational researchers employ scale-resolving methods, such as direct numerical simulation and large-eddy simulation to study them. Nonetheless, these methods require substantial computational resources, especially in the case of low-Mach-number regimes due to the disparity between acoustic and hydrodynamic/thermal time scales. This work, therefore, addresses this problem by extending the artificial compressibility method to high-pressure transcritical fluids. This method is based on decoupling the thermodynamic and hydrodynamic parts of the pressure field, such that the acoustic time scales can be externally modified without severely impacting the flow physics of the problem. In addition, the method proposed has two key characteristics: (i) the splitting method presents low computational complexity, and (ii) an automatic strategy for selecting the speedup factor of the approach is introduced. The effectiveness of the resulting methodology is demonstrated through comprehensive numerical tests of increasing complexity, showcasing its ability to accurately simulate a wide range of high-pressure transcritical flows including turbulence. The results obtained indicate that the approach proposed can readily lead to computational speedups larger than without significantly compromising the accuracy of the numerical solutions., This work is funded by the European Union (ERC, SCRAMBLE, 101040379). Views and opinions expressed are however those of the authors only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Research Council. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Patients with neuromuscular disease fail to produce necessary muscle force and have trouble maintaining joint moment required to perform activities of daily living. Measuring muscle force values in patients with neuromuscular disease is important but challenging. Electromyography (EMG) can be used to obtain muscle activation values, which can be converted to muscle forces and joint torques. Surface electrodes can measure activations of superficial muscles, but fine-wire electrodes are needed for deep muscles, although it is invasive and require skilled personnel and preparation time. EMG-driven modeling with surface electrodes alone could underestimate the net torque. In this research, authors propose a methodology to predict muscle activations from deeper muscles of the upper extremity. This method finds missing muscle activation one at a time by combining an EMG-driven musculoskeletal model and muscle synergies. This method tracks inverse dynamics joint moments to determine synergy vector weights and predict muscle activation of selected shoulder and elbow muscles of a healthy subject. In addition, muscle-tendon parameter values (optimal fiber length, tendon slack length, and maximum isometric force) have been personalized to the experimental subject. The methodology is tested for a wide range of rehabilitation tasks of the upper extremity across multiple healthy subjects. Results show this methodology can determine single unmeasured muscle activation up to Pearson's correlation coefficient (R) of 0.99 (root mean squared error, RMSE = 0.001) and 0.92 (RMSE = 0.13) for the elbow and shoulder muscles, respectively, for one degree-of-freedom (DoF) tasks. For more complicated five DoF tasks, activation prediction accuracy can reach up to R = 0.71 (RMSE = 0.29)., This research was partly supported by the National Science Foundation (CBET # 1703093 and 2014278), Postprint (author's final draft)

El treball s’ha centrat en el disseny i desenvolupament d'una màquina compactadora de llaunes eficient i fiable. Els objectius específics són dissenyar una màquina que compleixi amb la compressió efectiva de llaunes, seleccionar els materials adequats per assegurar la durabilitat i eficiència, realitzar estudis i simulacions per optimitzar el disseny i analitzar els resultats obtinguts per avaluar l'eficiència i viabilitat del disseny. Per assolir aquests objectius, s’han utilitzat mètodes estàndard en el grau d'enginyeria mecànica. S’han aplicat principis fonamentals de mecànica i resistència de materials per dissenyar els components de la màquina. S’ha utilitzat el programari CAD SolidWorks per modelar la màquina i realitzar simulacions d'esforç i desgast. Aquestes simulacions han permès identificar possibles punts de fallada i optimitzar el disseny abans de la fabricació. Els resultats de l'estudi han sigut molt positius. La màquina dissenyada és bastant eficient amb la compressió de llaunes. Després de realitzar les simulacions corresponents, obtenim el resultat que la màquina té una vida útil de més de 170,000 cicles de compressió i conseqüentment, pot aixafar gairebé 2 milions de llaunes abans que es produeixi la ruptura d'alguna peça. La implementació d'aquesta màquina contribueix significativament a la reducció d'emissions de CO2. S’ha estimat un estalvi de gairebé 190 tones de CO2 a l'atmosfera gràcies a la reducció en volum de les llaunes comprimides i el consegüent estalvi en transport i reciclatge. El projecte ha demostrat que és possible dissenyar una màquina compactadora de llaunes eficient i duradora utilitzant els mètodes i eines adequades d'enginyeria mecànica. Les simulacions amb SolidWorks han sigut crucials per predir el comportament de la màquina sota condicions operatives i optimitzar el disseny. La selecció de materials adequada ha garantit una llarga vida útil i un rendiment fiable., El trabajo se ha centrado en el diseño y desarrollo de una máquina compactadora de latas eficiente y fiable. Los objetivos específicos son diseñar una máquina que cumpla con la compresión efectiva de latas, seleccionar los materiales adecuados para asegurar la durabilidad y eficiencia, realizar estudios y simulaciones para optimizar el diseño y analizar los resultados obtenidos para evaluar la eficiencia y viabilidad del diseño. Para alcanzar estos objetivos, se han utilizado métodos estándar en el grado de ingeniería mecánica. Se han aplicado principios fundamentales de mecánica y resistencia de materiales para diseñar los componentes de la máquina. Se ha utilizado el software CAD SolidWorks para modelar la máquina y realizar simulaciones de esfuerzo y desgaste. Estas simulaciones han permitido identificar posibles puntos de fallo y optimizar el diseño antes de la fabricación. Los resultados del estudio han sido muy positivos. La máquina diseñada es bastante eficiente en la compresión de latas. Después de realizar las simulaciones correspondientes, obtenemos el resultado de que la máquina tiene una vida útil de más de 170,000 ciclos de compresión y, consecuentemente, puede aplastar casi 2 millones de latas antes de que se produzca la ruptura de alguna pieza. La implementación de esta máquina contribuye significativamente a la reducción de emisiones de CO2. Se ha estimado un ahorro de casi 190 toneladas de CO2 en la atmósfera gracias a la reducción en volumen de las latas comprimidas y el consecuente ahorro en transporte y reciclaje. El proyecto ha demostrado que es posible diseñar una máquina compactadora de latas eficiente y duradera utilizando los métodos y herramientas adecuadas de ingeniería mecánica. Las simulaciones con SolidWorks han sido cruciales para predecir el comportamiento de la máquina bajo condiciones operativas y optimizar el diseño. La selección de materiales adecuada ha garantizado una larga vida útil y un rendimiento fiable., The work has focused on the design and development of an efficient and reliable can compactor machine. The specific objectives are to design a machine that achieves effective can compression, select the appropriate materials to ensure durability and efficiency, conduct studies and simulations to optimize the design, and analyze the obtained results to evaluate the efficiency and feasibility of the design. To achieve these objectives, standard methods in the mechanical engineering degree were used. Fundamental principles of mechanics and material resistance were applied to design the machine components. The CAD software SolidWorks was used to model the machine and perform stress and wear simulations. These simulations allowed for the identification of potential failure points and the optimization of the design before manufacturing. The results of the study have been very positive. The designed machine is quite efficient in can compression. After performing the corresponding simulations, it was found that the machine has a useful life of more than 170,000 compression cycles and consequently, can crush almost 2 million cans before any part breaks. The implementation of this machine significantly contributes to the reduction of CO2 emissions. It has been estimated that nearly 190 tons of CO2 can be saved in the atmosphere thanks to the volume reduction of the compressed cans and the consequent savings in transport and recycling. The project has demonstrated that it is possible to design an efficient and durable can compactor machine using the appropriate methods and tools of mechanical engineering. The simulations with SolidWorks have been crucial to predict the behavior of the machine under operating conditions and optimize the design. The appropriate selection of materials has guaranteed a long useful life and reliable performance.

Aquest treball presenta una proposta d'AGV (Automated Guided Vehicle) per a línies de producció del sector aeronàutic inspirada en els vehicle articulats. Aquests estan formats per dos sòlids, permetent una elevada maniobrabilitat i potencial ús en aplicacions com la mineria, agricultura i construcció. S'analitza la seva competivitat comparant-la amb les AGV que consten de rodes omnidireccionals. A més, es detalla un estudi cinemàtic per comprendre el seu moviment. Les variables de control seran la variació de l'angle relatiu entre sòlids i la velocitat d'avanç. L'estudi també aborda l'aplicació dels Teoremes Vectorials en un anàlisi dinàmic, considerant simplificacions com la massa negligible del sòlid davanter i la modelització del contacte de les rodes amb el terra considerada com a puntual. S'explica detalladament el procés per obtenir expressions analítiques de les forces i parells motors que actuen en el vehicle, presentant resultats des de trajectòries simples fins a simulacions més complexes semblant-se a les trajectòries que podria efectuar en una nau industrial. Per a la generació d'aquestes últimes, es proposa un algoritme per obtenir l'evolució temporal dels graus de llibertat. Aquest treball ofereix un punt de partida per duu a terme un anàlisi d’optimització dimensional sense necessitat de comptar amb un sistema de control.

In this paper, a novel hybrid meshless approach that combines the singular boundary method (SBM) and the method of fundamental solutions (MFS) to deal with two-dimensional (2D) exterior acoustic wave propagation problems is proposed and studied. The methodology is particularly devised to solve problems with complex boundary geometries containing geometric singularities such as corners and sharp edges. It employs the SBM to model intricate segments of these geometries and the MFS for the smooth ones. The proposed hybrid SBM-MFS method is studied in a 2D context in the framework of three benchmark examples involving acoustic radiation problems of circular-, square- and L-shaped objects in a full-space acoustic medium. In addition, the applicability of the proposed hybrid SBM-MFS methodology to predict the acoustic performance of a T-shaped thin barrier is also investigated. These examples are specifically designed to assess the feasibility, validity and accuracy of the hybrid SBM-MFS approach in comparison with the available analytical solutions and alternative numerical strategies such as the MFS, the SBM and the boundary element method (BEM). Numerical simulations demonstrate that the proposed method can match the level of accuracy of the MFS while keeps the robustness of the SBM when dealing with complex geometries, overcoming one the most important drawbacks of the traditional MFS. Moreover, the proposed hybrid SBM-MFS naturally avoids the non-uniqueness problem arising at the fictitious eigenfrequencies associated with the corresponding interior problems, a feature that neither the SBM nor the BEM inherently possesses., This research has been carried out with the financial support of the Acoustical and Mechanical Engineering Laboratory (LEAM) of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) and the following research projects: • WIBWAY: Web-based computational tool for the assessment of vIBrations induced by railWAY traffic, with grant reference PDC2022-133093-I00, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union “NextGenerationEU”/PRTR programme. Acronyms MCIN and AEI refer to Ministerio de Ciencia e Innovación and Agencia Estatal de Investigación, respectively. • AC-METATECH-EXP: Noise mitigation via acoustic meta-material technology: manufacturing and experimental validation, with grant reference TED2021-129413B-C22, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union “NextGenerationEU”/PRTR programme. • IntRAIL, with reference PTDC/ECI-EGC/3352/2021, funded by FEDER funds through COMPETE2020 - Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) and by national funds (PIDDAC) through FCT/MCTES. • VIBWAY: Fast computational tool for railway-induced vibrations and re-radiated noise assessment, with grant reference RTI2018-096819-B-I00, supported by the MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and FEDER “Una manera de hacer Europa”. The first author would like to thank the financial support provided by the FPI-UPC 2017 grant (reference 07), funded by the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) and Banco Santander, Spain . Moreover, the fifth author would like to acknowledge the financial support of Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), I.P., by Base Funding (UIDB/04029/2020) and Programmatic Funding (UIDP/04029/2020) of the research unit “Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering – ISISE”, and under the Associate Laboratory Advanced Production and Intelligent Systems ARISE under reference LA/P/0112/2020., Peer Reviewed, Postprint (published version)

El objetivo principal de este proyecto es el cálculo y diseño de los distintos elementos de un brazo robótico de 3 grados de libertad, el cual va a trabajar sobre una plataforma robótica móvil. Para ello se van a realizar distintas simulaciones y análisis con el software PTC Creo, con los que se podrá comprobar si los elementos soportan los esfuerzos del modelo. Como se podrá ver, los elementos estructurales están sobredimensionados y habría que reducir el peso de todo el conjunto. En cuanto a los elementos mecánicos encargados de la transmisión de cada articulación, se va a realizar un cálculo convencional de cada uno, con los conocimientos obtenidos durante el máster. Por otra parte, se va a utilizar SolidWorks para el modelado 3D y los planos de fabricación de los componentes. Otro de los objetivos de este proyecto es realizar un análisis económico, para comprobar el coste de un proyecto teórico realizado por un ingeniero y el estudio del impacto ambiental que puede tener un proyecto de este calibre. Para finalizar se va a realizar un plan de igualdad en el que se expone los puntos a mejorar en cuanto a la equidad en el mundo de la ingeniería y una lista de soluciones para poder avanzar en el camino de la igualdad entre todas las personas., The main objective of this project is the calculation and design of various elements of a 3- degree-of-freedom robotic arm, which will operate on a mobile robotic platform. To achieve this, different simulations and analyses will be conducted using PTC Creo software, allowing verification of whether the elements can withstand the model's stresses. As seen, the structural elements are oversized, and it would be necessary to reduce the weight of the entire assembly. Regarding the mechanical elements responsible for transmitting each joint, a conventional calculation for each one will be performed using the knowledge acquired during the master's program. Additionally, SolidWorks will be employed for the 3D modeling and manufacturing drawings of the components. Another objective of this project is to conduct an economic analysis to assess the cost of a theoretical project carried out by an engineer and to study the environmental impact that a project of this magnitude may have. Finally, an equality plan will be developed, outlining areas for improvement regarding equity in the field of engineering and proposing a list of solutions to progress towards equality for all individuals.

Títol alternatiu emprat a la intranet docent de l'EPSEVG: "Dispensador automàtic d'aerosol amb propulsor natural", L'objectiu principal d'aquest projecte és millorar un dispensador d’aerosol automàtic per fer-lo més respectuós amb el medi ambient i ampliar el seu públic objectiu. En la comparació de diferents models d'aerosols, s'ha observat que tots són recarregables i tenen un preu semblant, però l'aspecte rellevant és el seu funcionament intern i els components de la fragància. Per millorar la sostenibilitat del producte, s’ha optat per utilitzar propel·lents d’origen natural i reformular la fragància. No obstant això, aquest canvi ha afectat el rendiment del dispositiu, provocant una disminució de la pressió interna a mesura que el refill es va buidant. La investigació se centrarà en estudiar com mantenir l'eficiència del dispositiu malgrat aquest canvi en la formulació de la fragància i complir les normatives mediambientals. Per això, es realitzen diversos assajos per determinar la millor combinació de formulació de la fragància i de propel·lent, així com estudiar com aquest canvi afecta el funcionament del dispositiu. També explorarem com aconseguir una polvorització uniforme de la fragància, tenint en compte els canvis en la formulació i en el mecanisme d'aspersió. Finalment s’extreuen les conclusions que confirmen si la producció d’aquest nou dispositiu es viable, en aquest cas caldrà realitzar més assajos ja que el temps i els recursos han sigut limitats. En resum, el nostre objectiu és desenvolupar un dispensador d’aerosol més sostenible i eficient, que compleixi amb les normatives mediambientals i mantingui la seva competitivitat en el mercat., The main objective of this project is to improve an automatic aerosol dispenser to make it more environmentally friendly and to expand its target audience. In comparing different aerosol models, it has been observed that all are rechargeable and have a similar price, but the relevant aspect is their internal operation and the components of the fragrance. To improve the product's sustainability, it was decided to use naturally derived propellants and reformulate the fragrance. However, this change has affected the device's performance, causing a decrease in internal pressure as the refill empties. The research will focus on studying how to maintain the device's efficiency despite this change in fragrance formulation and comply with environmental regulations. Therefore, various tests are being conducted to determine the best combination of fragrance formulation and propellant, as well as to study how this change affects the device's operation. We will also explore how to achieve a uniform spray of the fragrance, considering the changes in formulation and the spraying mechanism. Finally, conclusions will be drawn to confirm whether the production of this new device is viable. If so, further testing will be required as time and resources have been limited. In summary, our goal is to develop a more sustainable and efficient aerosol dispenser that meets environmental regulations and maintains its competitiveness in the market., Outgoing

Aquest treball pretén demostrar quins efectes existeixen quan s’aplica l’operació de brunyit en peces polimèriques impreses amb la tècnica d’extrusió de material (MEX). Així doncs, es vol analitzar si el grau d’emplenament de les peces condiciona la rugositat superficial abans i després de ser mecanitzades. Els sòlids d’aquest estudi han estat fabricats amb àcid polilàctic (PLA) i han estat processats amb la tècnica de brunyit amb bola assistida amb i sense vibracions (VABB i NVABB). Les dades resultants mostren una millora significativa de la rugositat superficial a mesura que s’augmenta el grau percentual d’emplenament de les peces. Finalment, s’observa com de manera anterior i posterior al brunyit, el grau d’emplenament dels sòlids influencia notablement l’acabatsuperficial., Este trabajo pretende demostrar qué efectos existen cuando se aplica la operación de bruñido en piezas poliméricas impresas con la técnica de extrusión de material (MEX). Por lo tanto, se pretende analizar si el grado de relleno de las piezas condiciona la rugosidad superficial antes y después de ser mecanizadas. Los sólidos de este estudio han sido fabricados con ácido poliláctico (PLA) y han sido procesados con la técnica de bruñido con bola asistida con y sin vibraciones (VABB y NVABB). Los datos resultantes muestran una mejora significativa de la rugosidad superficial a medida que se aumenta el grado porcentual de llenado de las piezas. Finalmente, se observa cómo de manera anterior y posterior al bruñido, el grado de relleno de los sólidos influye notablemente en el acabado superficial., This paper aims to demonstrate the effects that occur when the burnishing operation is applied to polymeric parts printed with the Material Extrusion (MEX) technique. Therefore, it is intended to analyse whether the infill degree of the parts will impact the surface roughness before and after being machined. The solids in this study have been manufactured with Polylactic Acid (PLA) and have been processed with the ball burnishing technique assisted with and without vibrations (VABB and NVABB). The resulting data show a significant improvement in surface roughness as the percentage infill degree of the parts is increased. Finally, it is observed how both before and after burnishing, the infill degree of the solids significantly influences the surface finish.

En la realització del meu Treball Final, he realitzat un projecte emocionant: el disseny 3D d'un body kit per al Volkswagen Golf MK1. El meu interès per combinar estètica i funcionalitat em va portar a explorar les profunditats de l'enginyeria d'automoció i l'aerodinàmica. El procés va començar amb una àmplia fase de recerca, on vaig fer una anàlisi exhaustiva de materials, tècniques de fabricació, normatives i homologacions, i finalment cerques de patents per preservar l'originalitat. També em vaig centrar en el disseny conceptual, on vaig crear nombrosos esbossos i vaig explorar diverses formes i estils per al body kit. Aquest procés creatiu em va permetre conceptualitzar dissenys que no només milloraven l'aparença del vehicle, sinó que també oferien beneficis funcionals, com la millora de l'aerodinàmica. Un dels aspectes més tècnics del meu projecte va ser l'anàlisi de les diferents opcions d'anclatge, l'estudi del pes i la validació del disseny, per al qual vaig realitzar càlculs bàsics però clau. Aquests càlculs van ser fonamentals per assegurar que el disseny no només fos estèticament agradable, sinó també funcionalment viable, millorant l'estabilitat i el rendiment del vehicle a altes velocitats. El meu treball se centra en les etapes de disseny, modelatge i validació aerodinàmica. Aquesta decisió es va prendre per centrar-se en l'aspecte innovador del disseny i els reptes tècnics associats a la impressió 3D, deixant la producció per a futures investigacions. Representa així un equilibri entre creativitat i enginyeria, demostrant com la tecnologia d'impressió 3D de poliuretà pot revolucionar el disseny de body kits per a vehicles clàssics oferint una personalització sense precedents i importants avantatges aerodinàmics. Aquest projecte no només ha estat una oportunitat per aprofundir en els meus coneixements tècnics sinó també per contribuir a l'evolució de la personalització de vehicles a través de tecnologies emergents., En la realización de mi Trabajo de Fin de Estudios, he realizado un proyecto apasionante: el diseño 3D de un body kit para el Volkswagen Golf MK1. Mi interés en combinar estética y funcionalidad me llevó a explorar las profundidades de la ingeniería automotriz y la aerodinámica. El proceso comenzó con una extensa fase de investigación, donde hice un exhaustivo análisis de materiales, técnicas de fabricación, normativa y homologaciones, y búsqueda de patentes para conservar la originalidad. Por otra parte también me centré en el diseño conceptual, donde creé numerosos bocetos y exploré diversas formas y estilos para el body kit. Este proceso creativo me permitió conceptualizar diseños que no solo mejoraban la apariencia del vehículo, sino que también ofrecían beneficios funcionales, como la mejora de la aerodinámica. Uno de los aspectos más técnicos de mi proyecto fue el análisis de las diferentes opciones de anclaje, el estudio de pesos y la validación del diseño, para lo cual realicé cálculos básicos pero claves. Estos cálculos fueron fundamentales para asegurar que el diseño no solo fuera estéticamente agradable, sino también funcionalmente viable, mejorando la estabilidad y el rendimiento del vehículo a altas velocidades. Mi trabajo está centrado en las etapas de diseño, modelado, y validación aerodinámica. Esta decisión se tomó para enfocarme profundamente en el aspecto innovador del diseño y en los desafíos técnicos asociados con la impresión 3D, dejando la producción para futuras investigaciones. De este modo representa un equilibrio entre la creatividad y la ingeniería, demostrando cómo la tecnología de impresión 3D con poliuretano puede revolucionar el diseño de body kits para vehículos clásicos, al ofrecer una personalización sin precedentes y ventajas aerodinámicas significativas. Este proyecto no solo ha sido una oportunidad para profundizar en mis conocimientos técnicos sino también para contribuir a la evolución de la personalización de, In the realization of my Final Project, I have carried out an exciting project: the 3D design of a body kit for the Volkswagen Golf MK1. My interest in combining aesthetics and functionality led me to explore the depths of automotive engineering and aerodynamics. The process started with an extensive research phase, where I did an exhaustive analysis of materials, manufacturing techniques, regulations and homologations, and patent searches to preserve originality. I also focused on conceptual design, where I created numerous sketches and explored various shapes and styles for the body kit. This creative process allowed me to conceptualize designs that not only improved the appearance of the vehicle, but also offered functional benefits, such as improved aerodynamics. One of the most technical aspects of my project was the analysis of the different anchoring options, the weight study and the validation of the design, for which I performed basic but key calculations. These calculations were fundamental to ensure that the design was not only aesthetically pleasing, but also functionally viable, improving the stability and performance of the vehicle at high speeds. My work is focused on the design, modeling, and aerodynamic validation stages. This decision was made to focus deeply on the innovative aspect of the design and the technical challenges associated with 3D printing, leaving production for future research. It thus represents a balance between creativity and engineering, demonstrating how polyurethane 3D printing technology can revolutionize the design of body kits for classic vehicles by offering unprecedented customization and significant aerodynamic advantages. This project has not only been an opportunity to deepen my technical knowledge but also to contribute to the evolution of vehicle customization through emerging technologies.

El presente proyecto se centra en el diseño y desarrollo de un equipo portátil especializado para realizar cirugías de segmentos en un entorno acuático presurizado. Este proyecto tiene como objetivo principal crear una cámara estanca y transparente que permita llevar a cabo procedimientos quirúrgicos con la máxima precisión y seguridad, aprovechando las ventajas del medio acuoso. Para alcanzar este objetivo general, se han definido varios objetivos específicos: diseñar una mesa móvil y versátil, desarrollar un sistema que proporcione un medio acuático presurizado para encapsular los segmentos de extremidades, y crear una estructura compacta, portátil y ergonómica. Además, se han diseñado utillajes quirúrgicos como brazaletes estancos para las manos del médico, sellos estancos para evitar filtraciones de fluidos, conductos de salida para fluidos de desecho, iluminación e instrumentos de control como manómetros. El proyecto incluye una revisión exhaustiva del estado del arte para identificar sistemas y productos existentes, y un proceso de diseño iterativo que abarca desde el prediseño hasta el ensamblaje final del equipo. En el prediseño, se definieron las condiciones, se identificaron posibles problemas y se realizaron estudios ergonómicos y antropométricos para garantizar la comodidad y eficiencia del personal médico. Posteriormente, se detallaron los componentes principales del equipo, como la base de las patas, el mecanismo elevador, la cúpula, el fuelle y el sistema de ensamblaje. Los resultados obtenidos demuestran que el equipo diseñado cumple con los estándares de precisión, estabilidad y esterilidad necesarios para procedimientos quirúrgicos en un entorno acuático presurizado. La cámara estanca desarrollada permite un control constante de la presión y la alta humedad evita la condensación, asegurando un ambiente controlado y seguro para el paciente. Además, el diseño ergonómico optimiza la disposición de los controles y la accesibilidad dentro de la cámara, Aquest projecte es centra en el disseny i desenvolupament d'un equip portàtil especialitzat per realitzar cirurgies de segments en un entorn aquàtic pressuritzat. Aquest projecte té com a objectiu principal crear una cambra estanca i transparent que permeti dur a terme procediments quirúrgics amb la màxima precisió i seguretat, aprofitant les avantatges del medi aquàtic. Per assolir aquest objectiu general, s'han definit diversos objectius específics: dissenyar una taula mòbil i versàtil, desenvolupar un sistema que proporcioni un medi aquàtic pressuritzat per encapsular els segments d'extremitats, i crear una estructura compacta, portàtil i ergonòmica. A més, s'han dissenyat utensilis quirúrgics com a braçalets estancs per a les mans del metge, segells estancs per evitar filtracions de fluids, conductes de sortida per a fluids de rebuig, il·luminació i instruments de control com manòmetres. El projecte inclou una revisió exhaustiva de l'estat de l'art per identificar sistemes i productes existents, i un procés de disseny iteratiu que abasta des del predisseny fins a l'assaig final de l'equip. En el predisseny, es van definir les condicions, es van identificar possibles problemes i es van realitzar estudis ergonòmics i antropomètrics per garantir la comoditat i eficiència del personal mèdic. Posteriorment, es van detallar els components principals de l'equip, com la base de les potes, el mecanisme elevador, la cúpula, el fuelle i el sistema d'assaig. Els resultats obtinguts demostren que l'equip dissenyat compleix amb els estàndards de precisió, estabilitat i esterilitat necessaris per a procediments quirúrgics en un entorn aquàtic pressuritzat. La cambra estanca desenvolupada permet un control constant de la pressió i l'alta humitat evita la condensació, assegurant un ambient controlat i segur per al pacient. A més, el disseny ergonòmic optimitza la disposició dels controls i l'accessibilitat dins de la cambra, facilitant les manipulacions necessàries durant la cir, This project focuses on designing and developing a specialised portable device for performing segment surgeries in a pressurised aquatic environment. The main aim is to create a watertight, transparent chamber that allows surgical procedures to be conducted with maximum precision and safety, taking advantage of the aquatic medium. To achieve this overarching goal, several specific objectives have been defined: designing a versatile mobile table, developing a system to provide a pressurised aquatic environment for encapsulating limb segments, and creating a compact, portable, ergonomic structure. Additionally, surgical tools such as waterproof wrist cuffs for the surgeon's hands, watertight seals to prevent fluid leaks, waste fluid outlets, lighting, and control instruments like pressure gauges have been designed. The project includes a comprehensive review of the state of the art to identify existing systems and products, and an iterative design process covering everything from preliminary design to final assembly of the equipment. During preliminary design, conditions were defined, potential issues identified, and ergonomic and anthropometric studies conducted to ensure comfort and efficiency for medical personnel. Subsequently, the main components of the equipment were detailed, including leg base, lifting mechanism, dome, bellows, and assembly system. The results demonstrate that the designed equipment meets the required standards of precision, stability, and sterility for surgical procedures in a pressurised aquatic environment. The developed watertight chamber allows constant pressure control, and high humidity prevents condensation, ensuring a controlled and safe environment for the patient. Moreover, the ergonomic design optimises control layout and accessibility within the chamber, facilitating necessary manipulations during surgery. This project stands out not only for its technical innovation but also for its potential to significantly enhance the effectiv

En l'última dècada la tecnologia relacionada amb els sistemes de realitat augmentada ha experimentat una evolució dràstica i innovadora, suggerint múltiples propostes en àmbits industrials, mèdics, educatius... Però, realment aquestes propostes han provocat avenços en la societat, i especialment, en l'educació? Aquest treball de fi de màster se centra a explorar l'aplicació de la RA en l'educació secundària. A través d'un estudi pràctic realitzat en dos grups de 4t d'ESO, s'avaluarà l'ús de la RA i la seva efectivitat. Seguidament, realitzant un estudi comparatiu de les diverses eines de RA, s'utilitzarà Merge Cube com una eina didàctica per explicar els components d'un ordinador. Per finalitzar, es recolliran dades a través d'enquestes, un projecte i un examen pràctic per comparar l'efectivitat de l'ensenyament amb RA i sense.

En aquest treball de fi de grau, en primer lloc s'ha realitzat l'estudi i la cerca d'informació i normativa referent a l'impacte de les descàrregues d'electricitat estàtica en vehicles elèctrics amb pila d'hidrogen (FCEV). S'exposen els perills i restriccions davant aquesta problemàtica segons la regulació normativa actual. En el transcurs d'aquesta cerca, es determina que la normativa existent és limitada i incongruent, motiu pel qual es decideix redirigir l'objectiu del projecte a l'estudi del perill que poden suposar les emissions d'hidrogen que emeten aquest tipus de vehicles. Per a això, s'estudia l'adaptació d'una cambra segellada destinada a mesurar emissions d'hidrocarburs en vehicles de combustible fòssil en parada calenta, a una càmera que permeti mesurar la concentració d'hidrogen que puguin emetre vehicles amb pila d'hidrogen. En aquest TFG s'inclouen tots els paràmetres i valors límit que haurien de ser objecte de comprovació en un estudi d'un FCEV per a determinar si aquest compleix la normativa d'emissions d'H2 en un espai sense ventilació., En este trabajo de fin de grado, en primer lugar se ha realizado el estudio y la búsqueda de información y normativa referente al impacto de las descargas de electricidad estática en vehículos eléctricos con pila de hidrógeno (FCEV). Se exponen los peligros y restricciones ante esta problemática acorde a la regulación normativa actual. En el transcurso de dicha búsqueda, se determina que la normativa existente es limitada e inconcluyente, por lo que se decide redirigir el objetivo del proyecto al estudio del peligro que pueden suponer las emisiones de hidrógeno que emiten este tipo de vehículos. Para ello, se estudia la adaptación de una cámara sellada destinada a medir emisiones de hidrocarburos en vehículos de combustible fósil en parada caliente, a una cámara que permita medir la concentración de hidrógeno que puedan emitir vehículos con pila de hidrógeno. En este TFG se incluyen todos los parámetros y valores límite que deberían ser objeto de comprobación en un estudio de un FCEV para determinar si este cumple la normativa de emisiones de H2 en un espacio sin ventilación., In this final degree project, the first study and search for information and regulations regarding the impact of static electricity discharges in hydrogen fuel cell electric vehicles (FCEVs) has been carried out. The dangers and restrictions of this problem are exposed according to the current regulatory regulations. In the course of this search, it was determined that the existing regulations were limited and inconclusive, so it was decided to redirect the objective of the project to the study of the danger that hydrogen emissions emitted by this type of vehicle may pose. To this end, the adaptation of a sealed chamber intended to measure hydrocarbon emissions in fossil fuel vehicles at hot stop, to a chamber that allows measuring the concentration of hydrogen that hydrogen fuel cell vehicles can emit is being studied. This TFG includes all the parameters and limit values that should be checked in a study of an FCEV to determine whether it complies with the H2 emission regulations in an unventilated space.

Aquest projecte busca demostrar empíricament la necessitat de substituir els pistons i les bieles originals d'un motor quan s'incrementa significativament la seva potència mitjançant l'ús de la sobrealimentació. Es realitzen simulacions per observar les distribucions de temperatures, esforços i deformacions sota diferents condicions de pressió i temperatura. Primer, es verifica que els components originals suporten les condicions del motor sense sobrealimentació. Després, es realitza la simulació del motor modificat per avaluar si els components originals resisteixen l'augment de pressió i temperatura, o si pateixen deformació plàstica o risc de fallida per fatiga. Posteriorment, es reemplacen els components per versions reforçades i es comprova la seva major resistència. A més, s'estudia l'aplicació de materials microaliats d'alta resistència en la fabricació de bieles d'alt rendiment, analitzant la seva microestructura, composició i propietats, així com els seus avantatges en costos i impacte mediambiental., Este proyecto busca demostrar empíricamente la necesidad de sustituir los pistones y las bielas originales de un motor cuando se incrementa significativamente su potencia mediante el uso de la sobrealimentación. Se realizan simulaciones para observar las distribuciones de temperaturas, esfuerzos y deformaciones bajo diferentes condiciones de presión y temperatura. Primero, se verifica que los componentes originales soportan las condiciones del motor sin sobrealimentación. Después, se realiza la simulación del motor modificado para evaluar si los componentes originales resisten el aumento de presión y temperatura, o si sufren deformación plástica o riesgo de fallo por fatiga. Posteriormente, se reemplazan los componentes por versiones reforzadas y se comprueba su mayor resistencia. Además, se estudia la aplicación de materiales microaleados de alta resistencia en la fabricación de bielas de alto rendimiento, analizando su microestructura, composición y propiedades, así como sus ventajas en costes e impacto medioambiental., This project aims to empirically demonstrate the need to replace the original pistons and connecting rods of an engine when its power is significantly increased through the use of supercharging. Simulations are carried out to observe the distributions of temperatures, stresses, and deformations under different pressure and temperature conditions. First, it is verified that the original components withstand the engine conditions without supercharging. Then, the modified engine is simulated to evaluate if the original components withstand the increase in pressure and temperature, or if they suffer plastic deformation or risk of failure due to fatigue. Subsequently, the components are replaced with reinforced versions and their greater resistance is verified. Additionally, the application of high-strength micro-alloyed materials in the manufacture of high-performance connecting rods is studied, analyzing their microstructure, composition, and properties, as well as their advantages in costs and environmental impact.

This thesis aims to analyze simple 2D mechanisms by using Clifford algebras, more specifically the geometric product, through this tool the equations needed to formulate these mechanisms will be found in simpler forms than with associative algebra. It presents an overview of these basic structures with special emphasis on their singularities. A basic procedure for creating mechanisms with some desired specifications will be laid out, it consists in finding the equations the structure and the specifications of the mechanism bring and then equating them to the amount of variables that come with them, this way the mechanism presents an exact synthesis. The same procedure is later analyzed using a personalized matlab class, this way these mechanisms can be computationally solved, allowing for greater complexity when setting the parameters. These methods will be applied to the improvement of a finger curl mechanism which helps with the rehabilitation of stroke patients. A singularity will be added to this 8-bar mechanism as a safety feature so that the mechanism, which is attached to the finger, won’t move beyond the fingers range of motion, demonstrating how in certain cases singularities are useful in the design of mechanisms.

Al llarg dels anys, la indústria odontològica ha anat creixent exponencialment en tots els àmbits de l'enginyeria fins al punt en què impressions dentals, models dentals i els seus corresponents processats han sigut substituïts per escàners i impressions 3D sense gairebé necessitar cap mena d’analògics. La necessitat d'agilitzar tots els processos per augmentar la precisió i disminuir el temps en les intervencions han obert un nou món d'idees i innovació per a la indústria. En aquest treball es mostra l'estudi, disseny i prototipatge d'una butaca dental amb la novetat de poder automatitzar la il·luminació, evitant que els doctors o auxiliars manipulin manualment el focus de llum per mantenir l'esterilitat en tot moment durant les intervencions clíniques. Aquest treball compta amb una primera part d'introducció prèvia sobre els camps estèrils, regulació de la llum i una breu posada en situació dins aquesta indústria, el disseny mecànic i electrònic del prototip, l'anàlisi estructural i uns costs aproximats per la implementació d'aquesta idea per a empreses interessades. Per portar a terme aquest disseny i prototipatge, s’han utilitzat els Softwares de SolidWorks, Ultimaker Cura, Fritzing, software MEFI de càlcul estructural, Arduino per al control de tots els components i Excel entre altres pels càlculs. Com a resultat, aquest disseny podrà ser implementat a antigues o futures butaques odontològiques, amb la finalitat de mantenir els camps estèrils intactes, agilitzar les tasques clíniques i buscant un cost reduït en la seva implementació., A lo largo de los años, la industria odontológica ha ido creciendo exponencialmente en todos los ámbitos de la ingeniería hasta el punto en que impresiones dentales, modelos dentales y sus correspondientes procesados han sido sustituidos por escáneres e impresiones 3D sin apenas necesitar analógicos . La necesidad de agilizar todos los procesos para aumentar la precisión y disminuir el tiempo en las intervenciones ha abierto un nuevo mundo de ideas e innovación para la industria. En este trabajo se muestra el estudio, diseño y prototipaje de un sillón dental con la novedad de poder automatizar la iluminación, evitando que los doctores o auxiliares manipulen manualmente el foco de luz para mantener la esterilidad en todo momento durante las intervenciones clínicas. Este trabajo cuenta con una primera parte de introducción previa sobre los campos estériles, regulación de la luz y una breve puesta en situación dentro de esta industria, el diseño mecánico y electrónico del prototipo, el análisis estructural y unos costes aproximados por la implementación de esta idea para empresas interesadas. Para llevar a cabo este diseño y prototipado, se han utilizado los Softwares de SolidWorks, Ultimaker Cura, Fritzing, software MEFI de cálculo estructural, Arduino para el control de todos los componentes y Excel entre otros para los cálculos. Como resultado, este diseño podrá ser implementado en antiguas o futuras butacas odontológicas, con el fin de mantener los campos estériles intactos, agilizar las tareas clínicas y buscando un coste reducido en su implementación., Over the years, the dental industry has grown exponentially in all areas of engineering to the point where dental impressions, dental models and their corresponding processing have been replaced by 3D scanners and impressions with almost no need for analogs. The need to streamline all processes to increase accuracy and decrease the time in the interventions has opened a new world of ideas and innovation for the industry. This paper shows the study, design and prototyping of a dental chair with the novelty of being able to automate the lighting, avoiding doctors or assistants to manually manipulate the light bulb to maintain sterility at all time during clinical interventions. This project has a first part of previous introduction about sterile fields, light regulation and a brief situation in this industry, the mechanical and electronic design of the prototype, structural analysis and approximate costs for the implementation of this idea for interested companies. To carry out this design and prototyping, we have used SolidWorks, Ultimaker Careful, Fritzing, MEFI structural calculation software, Arduino for the control of all components and Excel among others for the calculations. As a result, this design can be implemented in old or future dental chairs, in order to keep sterile fields intact, streamline clinical tasks, and to reduce the cost of implementation.

En este trabajo se presenta la idea de una robotización sencilla de una caja de cambios manual de serie por la pérdida de movilidad de un brazo a causa de un accidente laboral sufrido por un conocido. Primero, se expone una introducción general acerca de las cajas de cambio con un siguiente paso donde se profundiza en las manuales, explicando que tipos se utilizan, enseñando que es el proceso de sincronización y definiendo las partes que lo componen. A continuación, el vehículo es un Škoda Octavia 1.6 LX del año 1997 con una transmisión manual 02K de 5 marchas. En una caja de cambios se realizan los movimientos de inserción y selección donde a cada uno se le debe de aplicar unas fuerzas. Para el cálculo de fuerzas de inserción se utilizan diferentes ecuaciones que necesitan los datos de la transmisión y los resultados del estudio realizado. Por otra parte, para saber el valor de las fuerzas de selección, se utilizan valores de distintas marcas para conseguir un valor aproximado. Posteriormente, con los valores de fuerzas obtenidas se escogen dos actuadores para poder realizar los movimientos. Se crea un soporte para cada actuador y se explica dónde quedan situados en la transmisión. Finalmente, se realiza un estudio económico para saber el coste de la robotización, el estudio medioambiental, el estudio social y de igualdad de género y se presentan las conclusiones

The world of additive manufacturing techniques is a realm in constant development due to the structural need of the system to optimize the productive processes of modern industry. This industry increasingly seeks new manufacturing methods that are faster, more advanced, and that increase both productivity and decrease waste generation, as the world is becoming more aware of climate change and it is necessary to use resources responsibly. And it is in this situation that additive manufacturing methods stand out above traditional industrial manufacturing processes, as these are generally based on subtractive techniques such as milling, grinding, cutting, drilling, among many others. This causes waste generation during production processes to be incredibly large compared to additive manufacturing methods, which can greatly reduce this amount of waste, achieving reductions of up to 90%. The additive manufacturing technology commonly known as WAAM (Wire arc additive manufacture), or in Spanish, fabricación aditiva por arco de alambre, is one of these additive manufacturing techniques and also the basis of the project developed in this TFG. The objective of this research is to develop the necessary interfaces for the proper functioning of a WAAM printing station, using the dependencies of the CIM UPC. To do this, I will study the station available at the center, which is composed of a UR10e cobot from Universal Robots and a modified head holding a TIQ welder from Lorch. In order to automate the welding processes, I have developed all the necessary tools for adapting G-codes to the robot in question, I have learned about the operation of the collaborative robot and its limitations, and I have established the necessary communication interfaces for data acquisition and remote robot control, thus collecting data and improving robot control.

El present treball consistirà en el disseny d'un sistema de direcció per a un automòbil, intentant aplicar la normativa vigent per cada un dels elements que el componen. Els passos seguits per al desenvolupament d’aquest seran els següents: Es realitzarà així un previ supòsit del segment de vehicle pel qual anirà destinat, incloent-hi els pesos d'aquest així com geometries de direcció i suspensió amb les quals haurà de treballar. Inicialment, es farà una anàlisi dels diferents tipus de sistemes de direcció existents. Aquest fet ens permetrà determinar i justificar la configuració per la qual s'ha optat en aquest estudi. A continuació, es modelaran en CAD, utilitzant SolidWorks, els diferents components que formen part del sistema de direcció. No obstant això, no s’analitzaran en profunditat tots i cadascun d’ells. Amb tot això, utilitzant el mètode dels elements finits, es faran càlculs de tensions i deformacions de la manegueta. Aquest element suporta molts esforços derivats del sistema de suspensió, rodes i direcció en condicions molt diverses. Per tant, es realitzaran un total de dos anàlisis en situacions de gran exigència per aquesta. D’altra banda, aplicant el reglament nº 79 de la Comissió Econòmica per a Europa de les Nacions Unides, es desenvoluparà un estudi per tal de determinar l’esforç que ha de realitzar el conductor del vehicle sobre el volant en unes condicions especificades. S’analitzaran els resultats obtinguts i, conseqüentment, s’extrauran unes conclusions sobre aquest., El presente trabajo consistirá en el diseño de un sistema de dirección para un automóvil, tratando así de aplicar la normativa vigente para cada uno de sus componentes. Los pasos que seguirán para el desarrollo de este serán los siguientes: Se realizará un previo supuesto del segmento de vehículo para el cual irá destinado, incluyendo los pesos de este así como geometrías de dirección y suspensión con los que deberá trabajar. Inicialmente, se realizará un análisis de los diferentes sistemas de dirección existentes. Esto nos ayudará a determinar y justificar la configuración por la que se ha optado en este estudio. A continuación, se modelaran en CAD, utilizando SolidWorks, los distintos componentes que forman parte del sistema de dirección. No obstante, no se analizarán en profundidad todos y cada uno de ellos. Con todo esto, utilizando el método de los elementos finitos, se desarrollarán cálculos de tensiones y deformaciones de la mangueta. Este elemento soporta muchos esfuerzos derivados del sistema de suspensión, ruedas y dirección en condiciones muy diversas. Por lo tanto, se realizarán un total de dos análisis en situaciones de gran exigencia para estas. Por otro lado, aplicando el reglamento nº 79 de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas, se desarrollará un estudio para determinar el esfuerzo que debe realizar el conductor del vehículo sobre el volante en unas condiciones especificadas. Se analizarán los resultados obtenidos y, consecuentemente, se extraerán unas conclusiones sobre este., The present work will consist of the design of a steering system for an automobile, applying the current regulations for each of its components. The steps of this study will be the following: A preliminary assumption will be made regarding the vehicle segment for which it will be intended, including its weights as well as steering and suspension geometries that the car will work with. Initially, an analysis of the different existing steering systems will be conducted. This will help us determine and justify the configuration chosen for this study. Up next, using the CAD program SolidWorks, all of the different components of the steering system will be generated. However, we will not perform further analysis on all of these. Taking all of this into account, by using the finite element method, stress and deformation calculations will be carried out for the knuckles. This element has to endure a lot of forces coming from the tyres, suspensions and steering system in a wide variety of conditions. That is why we will develop two studies in high demanding conditions. Alongside this, applying the regulation nº 79 of the Economic Commission for Europe from United Nations, we will perform an analysis to determine the input forces that he driver has to make on the steering wheel in specified circumstances. We will make an analysis of the results and extract some conclusions of it.

Esta tesis tiene como objetivo analizar las propiedades superficiales y mecánicas de piezas impresas en 3D después de diversas técnicas de post-procesamiento. Inicialmente, se revisan técnicas avanzadas de fabricación aditiva y sus aplicaciones en materiales poliméricos para establecer una base teórica. La investigación luego se centra en los detalles de los polímeros HP Multi Jet Fusion (MJF) y su caracterización. Se diseñaron y fabricaron especímenes de prueba según normas establecidas. El estudio se divide en dos partes principales: el ensayo de flexión de cuatro puntos, que mide características mecánicas, y la evaluación de parámetros de rugosidad superficial. Los resultados muestran correlaciones significativas entre las técnicas de post-procesamiento y tanto la calidad superficial como las propiedades mecánicas de las piezas impresas en 3D por MJF. Esta investigación destaca el papel crítico del post-procesamiento en la optimización del rendimiento de las piezas impresas en 3D por MJF. Los hallazgos ofrecen ideas valiosas para las industrias que buscan aprovechar la tecnología MJF para aplicaciones de alto rendimiento, proporcionando una base para seleccionar métodos de post-procesamiento adecuados para lograr resultados deseados tanto en calidad superficial como en robustez mecánica., This thesis aims to analyze the surface and mechanical properties of 3D printed parts after various post-processing techniques. Initially, advanced additive manufacturing techniques and their applications to polymer materials are reviewed to establish a theoretical foundation. The research then focuses on the specifics of HP Multi Jet Fusion (MJF) polymers and their characterization. Test specimens were designed and fabricated according to established standards. The study is divided into two main parts: the four-point bending test, which measures mechanical characteristics, and the evaluation of surface roughness parameters. The results show significant correlations between post-processing techniques and both surface quality and mechanical properties of MJF 3D printed parts. This research highlights the critical role of post-processing in optimizing the performance of MJF 3D printed parts. The findings offer valuable insights for industries seeking to leverage MJF technology for high-performance applications, providing a basis for selecting appropriate post-processing methods to achieve desired outcomes in both surface quality and mechanical robustness., Aquesta tesi té com a objectiu analitzar les propietats superficials i mecàniques de les peces impreses en 3D després de l’aplicació de diverses tècniques de post-processament. En primer lloc, es revisen tècniques avançades de fabricació additiva i les seves aplicacions en materials polimèrics per establir una base teòrica sòlida. A continuació, la investigació se centra en els polímers de HP Multi Jet Fusion (MJF) i la seva caracterització específica. Es van dissenyar i fabricar espècimens de prova segons els estàndards establerts. L’estudi es divideix en dues parts principals: la prova de flexió en quatre punts, que mesura les característiques mecàniques, i l’avaluació dels paràmetres de rugositat superficial. Els resultats mostren correlacions significatives entre les tècniques de post-processament i la qualitat superficial, així com les propietats mecàniques de les peces impreses en 3D mitjançant MJF. Aquesta investigació ressalta el paper crucial del post-processament en l’optimització del rendiment de les peces impreses en 3D amb MJF. Les troballes proporcionen perspectives valuoses per a les indústries que busquen aprofitar la tecnologia MJF per a aplicacions d’alt rendiment, oferint una base per a la selecció de mètodes de post-processament adequats per aconseguir els resultats desitjats en termes de qualitat superficial i robustesa mecànica.

Els robots amb potes són cada cop més comuns tant en àmbits de recerca com aplicacions industrials. Les màquines d'aquest tipus són capaces d'arribar a llocs no aptes per a humans i on vehicles amb rodes no poden accedir. Un disseny especialment popular és el robot quadrúpede, el qual ofereix una estabilitat raonable amb una estructura relativament simple. Un obstacle important al desenvolupament d'aquesta tecnologia és la dificultat d'aconseguir una navegació eficient que permeti al robot adaptar-se i interactuar amb entorns complexos. Entre les eines que permeten que aquest tipus de plataforma pugui assolir aquest objectiu hi ha les simulacions de la dinàmica del robot i els sistemes de control per força. Aquest treball proposa una solució als problemes de dinàmica directa i inversa d'un robot quadrúpede amb 12 graus de llibertat. El robot en qüestió és part d'un projecte del CDEI (Centre de Disseny d'Equips Industrials). En l'actualitat, s'ha dissenyat i construit una pota del robot, la qual inclou tres motors que actuen tres articulacions de revolució. La pota combina robustesa amb característiques màssiques favorables; està formada per sis articuacions i té un total de tres graus de llibertat. Els mètodes emprats, els quals es poden adaptar a altres robots similars, tracten la cinemàtica i la dinàmica del sistema aplicant diversos conceptes i tècniques; s'inclouen l'algoritme recursiu Newton-Euler per la dinàmica inversa, restriccions holonòmiques, bases flotants, contacte esmorteït i fricció cinètica i estàtica. El resultat és un conjunt d'equacions infinitament diferenciables que es poden expressar en forma tancada. Aquestes equacions es poden fer servir per simular moviments o donar ordres de parell als motors per executar-los. A més a més, aquest model és útil per estudiar l'efecte de modificacions a l'estructura del robot i fer recomanacions al respecte., Legged robots are an increasingly common reality in robotics labs as well as in some industrial applications. Legged platforms can reach places unfit for humans and inaccessible to wheeled machines. A particularly popular design structure is the quadrupedal robot, which offers remarkable stability while remaining relatively simple. Efficiently navigating any environment which a quadruped robot may encounter is a substantial challenge. Some tools useful for designing and implementing strategies that allow for effective locomotion and interaction with the robot’s surroundings are dynamics simulations and force control schemes. This thesis puts forward a solution to the forward and inverse dynamics of a quadruped robot with 12 degrees of freedom. The robot in question is a project of CDEI (Centre de Disseny d’Equips Industrials). Currently, one 3R leg of the robot has been designed and built. The leg, which combines robustness with favorable mass properties, features six different joints and has three total degrees of freedom. The approaches used in this thesis, which can be extended to a variety of similar devices, tackle the kinematics and dynamics of the system using a range of techniques and concepts. Some of them are the recursive Newton-Euler inverse dynamics algorithm, holonomic constraints, floating bases, compliant contact models, and static and kinetic friction between the feet of the robot and the ground. The final product is a set of continuously differentiable dynamics equations that can be expressed in closed form. These equations can be used to perform simulations or execute motions using force control algorithms. Additionally, these equations can be used to study the impact of modifications in the dimensions and inertial properties of the parts of the robot. An advantage of using smooth equations is that they can be used in gradient-based optimizations.

En aquesta memòria es presenta la documentació teòrica de l’anàlisi dels procediments normatius actuals amb l’estudi de la classificació dels ambients corrosius atmosfèrics a Catalunya a través de l’estimació de la velocitat de la corrosió de diferents metalls i també la previsió a llarg termini de l’evolució de les categories d’aquests ambients. Per assolir aquest objectiu s’han estudiat les normatives actuals, s’ha decidit el millor mètode per realitzar la classificació a partir d’aquestes i s’ha complimentat la informació amb una simulació per ordinador dels ambients a través del software ArcGIS PRO. Durant el desenvolupament del treball, han aparegut diferents obstacles que han dificultat la continuació del treball però sempre s’han trobat alternatives per poder seguir i continuar amb l’estudi. A més, les conclusions extretes del projecte poden ser utilitzades per a prendre decisions i realitzar futurs estudis en l’àmbit.

Tesi amb menció de Doctorat Internacional, Tesi en modalitat de compendi de publicacions, (English) The introduction of the intermittent and unpredictable solar and wind power into the electrical grid is pushing hydraulic turbines to work for longer periods of time in off-design conditions. Under these circumstances, it is necessary to investigate the prediction of structural damage induced on hydraulic turbines by flow instabilities. For this reason, the present work aims firstly to characterize the rotating vortex rope and vaneless space vortex structures, then to understand the fluid-added modal coefficients induced by the water surrounding runners and finally to quantify the fatigue damage inflicted on runner blades. In this sense, experimental onboard and off-board measurements of strain, force, torque, pressure, displacement and acceleration on different components of a Kaplan turbine model were performed when operated at part load, speed-no-load and during ramping of load. The data was analyzed in the time and frequency domains as well as using a novel experimental methodology to infer fatigue damage on runner blades from blade strains. Additionally, two new methods, which only use shaft strains and off-board measurements, were developed to compute fatigue damage. On the other hand, new numerical and experimental methodologies, combined with proposed analytical models, were employed to investigate the fluid-added modal coefficients of confined rotors partially submerged in water. In summary, the present work has permitted to conclude that speed-no-load, and specially with cavitation, is the most damaging operating condition, that the fatigue damage on runner blades can be predicted using shaft strains and that rotor dynamic responses depend on the water surrounding the runner, the rotating speed and the ramp acceleration and direction., (Català) L’entrada de fonts energètiques intermitents i no predictibles, com la solar i l’eòlica, a la xarxa elèctrica, força les turbines hidràuliques a treballar amb més freqüència a fora de disseny. Sota aquestes condicions, és necessari investigar la predicció del dany estructural generat per inestabilitats del flux a turbines hidràuliques. Per aquesta raó, la present tesis doctoral caracteritza la rotating vortex rope i les vaneless space vortex structures, estudia els coeficients modals afegits pel fluid que envolta rodets i quantifica el dany per fatiga generat a les seves pales. Per això, s’han fet mesures experimentals de deformació, força, parell, pressió, desplaçament i acceleració a sobre components rotatius i estacionaris d’una turbina model Kaplan operada a càrrega parcial, speed-no-load i durant rampes. Les mesures es van analitzar al domini temporal i freqüencial així com utilitzant una nova metodologia experimental per determinar el dany per fatiga a les pales del rodet. També, es varen desenvolupar dos nous mètodes per calcular fatiga que només utilitzen mesures de deformació de l’eix i de components estacionaris. A més a més, nous models numèrics i experimentals combinats amb equacions analítiques es varen utilitzar per investigar els coeficients modals afegits de rotors parcialment submergits dins aigua. La present tesis doctoral conclou que speed-no-load i especialment amb cavitació és la condició que genera més dany a les turbines, que la fatiga generada sobre pales de rodets pot ser calculada amb mesures a l’eix i que les respostes rotor dinàmiques depenen de l’aigua que envolta el rodet, de la velocitat de rotació i de l’acceleració i direcció de rampes., Postprint (published version)

El projecte de treball de fi de grau es va enfocar en el disseny i el càlcul d'un reductor de velocitat amb el propòsit de la seva futura comercialització. En una primera etapa, es va optar per identificar un nínxol dins del mercat de reductors de velocitat caracteritzat per una oferta limitada. Aquesta anàlisi determinarà la velocitat final del reductor que desenvoluparem. Posteriorment, es va iniciar el procés de disseny i càlcul de les diverses parts que compondran el reductor. Aquest procés va abastar la definició de la relació de transmissió, les especificacions i dimensions dels engranatges cilíndrics rectes, l'elecció del lubricant, la disposició i la mida dels eixos, les connexions a torsió i altres elements essencials per al funcionament correcte del dispositiu. En tercer lloc, es durà a terme l'elaboració dels plànols de disseny, prèviament definits amb programari de CAD. Finalment, s’ha desenvolupat un plec de condicions amb l’objectiu d‟aclarir les clàusules i l’execució del projecte. A més, s'ha elaborat un pressupost detallat que contempla el cost total del projecte, desglossant les despeses associades a cadascuna de les parts del reductor de velocitat., El proyecto de trabajo de fin de grado se enfocó en el diseño y cálculo de un reductor de velocidad con el propósito de su futura comercialización. En una primera etapa, se optó por identificar un nicho dentro del mercado de reductores de velocidad caracterizado por una oferta limitada. Este análisis determinará la velocidad final del reductor que desarrollaremos. Posteriormente, se inició el proceso de diseño y cálculo de las diversas partes que compondrán el reductor. Este proceso abarcó la definición de la relación de transmisión, las especificaciones y dimensiones de los engranajes cilíndricos rectos, la elección del lubricante, la disposición y tamaño de los ejes, las conexiones a torsión y otros elementos esenciales para el correcto funcionamiento del dispositivo. En tercer lugar, se llevará a cabo la elaboración de los planos de diseño de las piezas calculades en el punto anterior, con un software de CAD. Finalmente, se ha desarrollado un pliego de condiciones con el objetivo de esclarecer las cláusulas y la ejecución del proyecto. Además, se ha elaborado un presupuesto detallado que contempla el costo total del proyecto, desglosando los gastos asociados a cada una de las partes del reductor de velocidad., The final degree project focused on the design and calculation of a speed reducer with the purpose of its future commercialization. In the first stage, it was decided to identify a niche within the speed reducer market characterized by a limited offer. This analysis will determine the final speed of the reducer that we will develop. Subsequently, the design and calculation process of the various parts that will make up the reducer began. This process covered the definition of the transmission ratio, the specifications and dimensions of the spur gears, the choice of lubricant, the arrangement and size of the shafts, torsional connections and other elements essential for the correct operation of the device. Thirdly, the preparation of design plans will be carried out, previously defined with CAD software. Finally, a specification has been developed with the aim of clarifying the clauses and execution of the project. In addition, a detailed budget has been prepared that includes the total cost of the project, breaking down the expenses associated with each of the parts of the speed reducer.

© 2024 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https:// creativecommons.org/licenses/by/ 4.0/)., There is currently increased interest in the use of alternatives to autoclaved culture media, in order to maintain the properties of the media, while saving energy and time. In this study, we assess a new system for culture media preparation, using a conventional microwave with a water bath and a glass bottle with a rubber cap that allows depressurization. Sterilization, using the proposed system (1000 W, 3 to 20 min), was compared with autoclaving for the preparation of tryptone soy agar (TSA), tryptone soy broth (TSB), Sabouraud 4% dextrose agar (SDA), and violet red bile glucose agar (VRBG). Microwave exposure for 7 min yielded sterile TSA plates. The productivity of both sterilization methods was assessed using the pour plate method, and significant increases in the growth of certain micro-organisms after using a microwave were observed for every culture medium, especially those that were sterilized by boiling (VRBG). The kinetics of microbial destruction showed that Escherichia coli and Bacillus subtilis spores were destroyed after 3 and 7 min in a microwave, respectively, while three decimal reductions were obtained for Geobacillus stearothermophilus spores after 15 min in an autoclave. This new sterilization method could be a feasible, rapid, and economical method to prepare microbiological media, with a quality similar to that obtained through autoclaving., This project was possible thanks to a grant from Doctorats Industrials (2021 DI 42) from the Generalitat de Catalunya. The APC was funded by Doctorats Industrials from the Generalitat de Catalunya., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Aquest treball pretén primerament reflexar el procés portat a terme en el disseny d’un distribuïdor hidràulic per a un manipulador telescòpic per petició expressa d’un client, iniciantse en la comprensió dels requisits, presentant les diferents opcions y/o configuracions, i finalment analitzant la concepció final. En segon lloc també busca mostrar el procés formatiu que comporta desenvolupar un projecte enginyeril quan un es troba en els seus primers passos en l’àmbit laboral, partint des de una base mínima en el camp concret del producte en qüestió. Amb això es pretén deixar constància de que el fet de ser enginyer no implica tenir amplis coneixements, sinó que un mateix és capaç d’adquirir-los i aplicar-los ràpidament, i que per a això et prepara el grau El document presentarà el procés real, seguint el mateix ordre cronològic dels fets i essent fidel amb el desenvolupament dels mateixos, per així deixar constància d’un cas palpable que permeti exemplificar què suposa desenvolupar un disseny. A més a més, es permetrà així al públic iniciar la lectura en condicions similars a les que s’inicia el projecte: des de zero i amb poca base teòrica en l’àmbit que ens ocupa. I creixerem conjuntament en coneixement i complexitat, a mesura que avanci el procés i, conseqüentment, el document. Amb tal finalitat, la teoria, explicacions i contextualitzacions seran presents abans i durant tot apartat tècnic. Els resultats que es mostraran en aquest treball correspondran als obtinguts durant el procés, deixant constància de totes les modificacions i consideracions portades a terme. Aquest disseny és una primera proposta per al client, par a que aquest tingui una referencia i una aproximació del producte final que se li pot ofertar. Per motius de plaços d’entrega, el projecte acaba al ofertar-li dita proposta, no mostrarà la fase de re-disseny al rebre les noves indicacions del client o els requisits de muntatge en màquina., Este trabajo pretende primeramente reflejar el proceso llevado a cabo en el diseño de un distribuidor hidráulico para un manipulador telescópico por petición expresa de un cliente, iniciándose en la comprensión de los requisitos, presentando distintas opciones y/o configuraciones, y finalmente analizando la concepción final. En segundo lugar, también busca mostrar el proceso formativo que conlleva desarrollar un proyecto ingenieril cuando uno se encuentra en sus primeros pasos en el ámbito laboral, partiendo desde una base mínima en el campo concreto del producto en cuestión. Con ello se pretende dejar constancia de que el hecho de ser ingeniero no implica tener bastos conocimientos, sino que uno es capaz de adquirirlos y aplicarlos rápidamente, y que para ello te prepara el grado. El documento presentará el proceso real, siguiendo el mismo orden cronológico de los hechos y siendo fiel con el desarrollo de estos para así dejar constancia de un caso palpable que permita ejemplificar qué supone desarrollar un diseño. Además, se permitirá así al público iniciar la lectura en similares condiciones en las que se inicia el proyecto: des de cero y con poca base teórica en el campo que nos ocupa. E iremos creciendo en conocimiento y complejidad conjuntamente, a medida que avance el proceso y, consecuentemente, el documento. Para ello, la teoría, explicaciones y contextualizaciones serán presentes antes y durante todo apartado técnico. Los resultados que se mostrarán en este trabajo corresponderán a los obtenidos durante el proceso, dejando constancia de todas las modificaciones y consideraciones llevadas a cabo. Este diseño es una primera propuesta para el cliente, para que este tenga una referencia y una aproximación del producto final que se le puede ofertar. Por motivos de plazos de entregas, el proyecto termina al ofertarle dicha propuesta, no mostrará la fase de rediseño al recibir las nuevas indicaciones de cliente o los requisitos de montaje en máquina., This work first aims to reflect the process carried out in the design of a hydraulic distributor for a telehandler at the express request of a client, beginning with the understanding of the requirements, presenting different options and/or configurations, and finally analyzing the final conception. Secondly, it also seeks to show the training process involved in developing an engineering project when one is in their first steps in the workplace, starting from a minimum base in the specific field of the product in question. This is intended to show that being an engineer does not imply having vast knowledge, but rather that one can acquire and apply it quickly, and that the degree prepares you for this. The document will present the real process, following the same chronological order of the events and being faithful to their development in order to record a palpable case that exemplifies what it means to develop a design. Furthermore, this will allow the public to begin reading under similar conditions in which the project begins: from scratch and with little theoretical basis in the field at hand. And we will grow in knowledge and complexity together, as the process and, consequently, the document progresses. To do this, the theory, explanations and contextualizations will be present before and during every technical section. The results that will be shown in this work will correspond to those obtained during the process, leaving a record of all the modifications and considerations carried out. This design is a first proposal for the client, so that they have a reference and an approximation of the final product that can be offered. For reasons of delivery times, the project ends when this proposal is offered, it will not show the redesign phase upon receipt of new customer instructions or machine assembly requirements.

El present treball procura reflectir el procés que s’ha seguit per a dissenyar una cadira de rodes econòmica per a competir en l’esport rugby sobre rodes. Al llarg d’aquest document es detallen el procés de disseny que s’ha seguit, els càlculs que s’han dut a terme per mirar de garantir que la cadira dissenyada resistirà les sol·licitacions de l’esport i la resta de concrecions necessàries per a arribar al producte final dissenyat. Durant el procés de disseny, s’ha tingut en compte l’objectiu de que la cadira dissenyada presenti un cost menor que els productes que hi ha actualment al mercat. Al llarg del document es descriu el procés que s’ha seguit durant la fase de disseny, els resultats obtinguts en els diferents anàlisis que s’han dut a terme, i finalment es descriu el producte final fruit d’aquest projecte, incorporant els plànols i anàlisis realitzats per a poder afrontar la producció del disseny realitzat. El disseny obtingut en el procés demostra ser vàlid des del punt de vista funcional i de resistència., El presente trabajo procura reflejar el proceso que se ha seguido para diseñar una silla de ruedas económica para competir en el deporte Rugby Sobre Ruedas. A lo largo de este documento se detallan el proceso de diseño que se ha seguido, los cálculos que se han realizado para garantizar que la silla diseñada resistirá las solicitaciones del deporte y el resto de las concreciones necesarias para llegar al producto final diseñado. Durante el proceso de diseño se ha tenido en cuenta el objetivo de que la silla diseñada presente un menor coste que los productos que se encuentran actualmente en el mercado. A lo largo del documento se describe el proceso que se ha seguido durante la fase de diseño, los resultados obtenidos en los diferentes análisis que se han llevado a cabo y finalmente se describe el producto final fruto de este proyecto, incorporando los planos y análisis realizados para poder afrontar la producción del diseño realizado. El diseño obtenido en el proceso demuestra ser válido desde el punto de vista funcional y de resistencia., This thesis seeks to reflect the process that has been followed to design an economical wheelchair to compete in the sport of Rugby on Wheels. This document details the design process that has been followed, the calculations that have been carried out to ensure that the chair designed will withstand the stresses of sport and the rest of the details necessary to arrive at the final product designed. During the design process, the objective has been considered that the designed chair should have a lower cost than the products currently on the market. The document describes the process followed during the design phase, the results obtained in the different analyses carried out and, finally, the final product resulting from this project is described, incorporating the plans and analyses carried out to be able to produce the design made. The design obtained in the process proves to be valid form a functional and strength point of view.

The aim of this paper is to develop an analytical model to predict different texture patterns obtained with Radial Ultrasonic Vibration Assisted Machining (RUVAM) and estimate the dimensions of their characteristic features. It is also validated experimentally by performing advanced surface metrology on C45 specimens. The model is based on considering the machining of craters along radial tracks as the main texturing mechanism due to the change in the effective depth of cut provoked by the ultrasonic vibration of the insert. Mathematical formulae composing the model are then developed by considering how the machined craters in those tracks interact radially and axially, describing the final texture as the result of a multidirectional geometrical interaction. To predict how those interactions take place depending on the manufacturing parameters chosen, threshold values for the feed rate and the depth of cut are proposed. They also allow the validation of the formulae that estimate the different geometrical descriptors of craters (radial and axial heights and widths). According to the different combinations of parameters, the model succeeds in proposing diverse potential texturing scenarios. In the second part of this paper, a full factorial design is planned and applied on C45 specimens to validate the results with a RUVAM tool of 40 kHz and a 1 µm-amplitude. The plan includes three factors (insert nose radius, depth of cut and feed rate). Their levels are defined according to the threshold values for feed and depth of cut defined by the model to reproduce different textures. Results prove that the proposed threshold values allow a very good assessment of the resulting microtexturing structures on the surfaces. The measured values of widths and heights are in agreement with the values predicted by the model. With this technique, the heights of the textured surfaces span from 5 to 400 µm and widths from 45 to 720 µm, depending on the selected parameters. In the radial, Peer Reviewed, Postprint (published version)