Search

Nowadays, one of the main death causes in the world is coronary heart disease. This disease narrows the blood flow forming a plaque of cholesterol and fats in artery, known as atherosclerosis. The impact around the world of the disease lead to research into a solution. A very popular treatment is an angioplasty where a coronary stent is implanted to restore the blood flow. First generation stents, bare-metal stent, are permanently in the body and after a while could lead to a thrombosis. The third-generation stent, bioresorbable stent, after repairing the occlusion over time will degrade bi its own, avoiding later complications in the patient while giving the artery the mechanical support as the other generations to prevent a reocclusion. The bioresorbale stents are a game changer as medical treatment for coronary heart disease but it is still needed more research and analysis of the mechanical properties offered by this type of stents. As an advancement in this research, this project works with 3D biodegradable polymer stents. The biodegradable polymer studied were poly-L-lactic acid (PLLA) and poly(L-lactic-co-ε- caprolactone) (PLCL) with three different designs with strut thickness of 90 μm, 130 μm, and 150 μm. To work with the designs was used the CAD software SOLIDWORKS and for the analysis of the mechanical properties was used SOLIDWORKS Simulation. The simulations of this software are based on finite element analysis. The stent designs were studied through a compression tests and crimping and expansion test. Compression test showed where are ubicated the highest stresses, strains, and displacements for each design; being the stent with more peaks shown a better behaviour throughout the tests. In addition, the crimping and expansion tests showed the stent design with lower strut thickness result as a better expansion Hoy en día, una de las principales causas de muerte en el mundo es la enfermedad coronaria. Esta enfermedad estrecha el flujo sanguíneo formando una placa de colesterol y grasas en las arterias, conocida como aterosclerosis. El impacto de la enfermedad en todo el mundo llevó a la investigación de una solución. Un tratamiento muy popular es una angioplastia donde se implanta un stent coronario para restaurar el flujo sanguíneo. Los stents de primera generación, stent metálico, están permanentemente en el cuerpo y después de un tiempo pueden provocar una trombosis. El stent de tercera generación, el stent bioabsorbible, después de reparar la oclusión con el tiempo se degradará por sí solo, evitando complicaciones posteriores en el paciente al mismo tiempo que le da a la arteria el soporte mecánico como las otras generaciones para evitar una reoclusión. Los stents bioabsorbibles son un cambio de panorama en el tratamiento médico para la enfermedad coronaria, pero aún se necesita más investigación y análisis de las propiedades mecánicas que ofrece este tipo de stents. Como avance en esta investigación, este proyecto trabaja con stents de polímeros biodegradables en 3D. Los polímeros biodegradables estudiados fueron ácido poli-L-ácido láctico (PLLA) y poli(L-láctico-co-ε-caprolactona) (PLCL) con tres diseños diferentes con espesores de hilo de 90 μm, 130 μm y 150 μm. Para trabajar con los diseños se utilizó el software CAD SOLIDWORKS y para el análisis de las propiedades mecánicas se utilizó SOLIDWORKS Simulation. Las simulaciones de este software están basadas en análisis de elementos finitos. Los diseños de los stents fueron estudiados mediante pruebas de compresión y crimpado y expansión. La prueba de compresión mostró dónde se ubican los mayores esfuerzos, deformaciones y desplazamientos para cada diseño; siendo el stent con más picos el que mejor se comportó a lo largo de las pruebas. Además, las pruebas de crimpado y expansión mostraron que el diseño del stent con menor grosor de hilo resultó en una mejor expansión Avui en dia una de les principals causes de mort en el món és la malaltia coronària. Aquesta malaltia estreta del fluxe sanguini formant una placa de colesterol i greixos a les artèries, coneguda com a arterioesclerosi. L’impacte de la malaltia en tot el món va dur a terme una investigació d’una solució. Un tractament molt popular és una angioplàstia on s’implanta un stent coronari per restaurar el fluxe sanguini. Els stents de primera generació, stent metàl·lic, estan permanentment en el cos i després d’un temps poden provocar una trombosi. El stent de tercera generació, el stent bioabsorbible, després de reparar la oclusió amb el temps es degradarà per sí sol, evitant complicacions posteriors en el pacient al mateix temps que li dóna a l’artèria el suport mecànic com les altres generacions per evitar una reoclusió. Els stents bioabsorbibles són un canvi de panorama en el tractament mèdic per la malaltia coronària però encara es necessiten més investigacions i anàlisis de les propietats mecàniques que ofereix aquest tipus de stents. A mesura que vagi evolucionant aquesta investigació aquest projecte treballa amb temps de polímers biodegradables en 3D. Els polímers biodegradables estudiats van ser àcid poli-L- àcid làctic (PLLA) i poli(L-làctic-co-ε--caprolactona (PLCL) amb tres dissenys diferents amb gruixos de fil de 90 μm 130 μm i 150 μm. Per treballar amb els dissenys es va fer servir el CAD SOLIDWORKS i per l’anàlisi de les propietats mecàniques es va fer servir SOLIDWORKS Simulation. Les simulacions d’aquest software estan basades en l’anàlisi d’elements finits. Els dissenys dels stents van ser estudiats mitjançant proves de comprensió i crimpat i expansió. La prova de comprensió va mostrar on s’ubicaven els majors esforços, deformacions i desplaçaments per cada disseny; sent el stent amb més pics el que millor es va comportar al llarg de les proves. A més, les proves de grimpat i expansió van mostrar que el disseny del stent amb menor gruix de fil va resultar en una millor expansió

Environmental issues are becoming increasingly important, and researchers are developing new technologies and models to reduce environmental impact. The circular economy is a production and consumption model that involves sharing, borrowing, reusing, repairing, reconditioning and recycling existing materials and products for as long as possible. This study focuses on the concept of reuse and, specifically, how to reduce waste generated by pandemics through recycling and reusing facemasks made of polyamide fabric. Facemasks can be reused to refurbish buildings in low-income contexts. To assess the reutilization potential of recycled bulk polyamide fiber, thermal, acoustic, and fire performance properties were assessed experimentally. The results show that they are comparable to commercial insulation materials such as glass wool and mineral wool in terms of thermal conductivity, while also demonstrating good sound absorption performance at medium and high frequencies (greater thickness and density will increase the amount of insulation and sound absorption). The material’s fire performance is similar to that of other synthetic insulation materials, such as EPS. However, the performance is worse than for common organic insulation materials, such as cellulose. Finally, a lowcost, self-portable insulation panel concept designed for indoor installation was tested for material performance. Considering these properties, this solution may represent a significant opportunity to enhance thermal and acoustic comfort in vulnerable energy-poor households, bringing clear environmental benefits and positive social implications. This research was partially funded with grants from the Centre for Development Cooperation – Universitat Politècnica de Catalunya for the local cooperation project “REEhabilitant el Raval” (grants 2020-D005, 2021-K003 and 2022-C007), by the Catalan agency AGAUR through its research group support program (2021 SGR 00341), and by the Department of Mechanical and Industrial Engineering of the University of Brescia through the MetATer PRD project. The authors would like to thank Prof. Edoardo Piana for access to the applied technical physics laboratory at the University of Brescia, and to Dr. Laia Haurie for access to the materials laboratory at Universitat Politècnica de Catalunya, and for their valuable advice. Peer Reviewed Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles::11.1 - Per a 2030, assegurar l’accés de totes les persones a habitatges i a serveis bàsics adequats, segurs i assequibles, i millorar els barris marginal Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles

The use of Automated Fiber Placement is being widespread in the aerospace industry. The need of manufacturing large and complex structural composite components, it makes the use of this technology much more efficient than the conventional hand lay-up manufacturing. However, these components are still being manually inspected and the effect of the defects found is calculated with a simulation software. The scope of this thesis is to create a Machine Learning model that is able to calculate the effect on the effective stiffness for different defect configuration. This Machine Learning model should be provided with the geometrical defect characteristics in the laminate and it has to be able to predict, with a high level of accuracy, the effective stiffness of the laminate. Training this model with a big amount of different configuration defects generates the need to create a parametrized FE model of a composite laminate on the coupon level. The results show that a Multi Layer Perceptron architecture with two hidden layers. The first one with 281 nodes and the second one with 76 nodes which is able to predict the effective stiffness of a defective laminate coupon with an accuracy of 0,1 GPa L'ús del Automated Fiber Placement està estenent-se en la indústria aeroespacial. La necessitat de fabricar components estructurals compostos grans i complexes, fa que l'ús d'aquesta tecnologia sigui molt més eficient que la fabricació convencional amb col·locació manual. No obstant això, aquests components encara s'estan inspeccionant manualment i es calcula l'efecte dels defectes trobats amb software de simulació. L'abast d'aquesta tesi és crear un model de Machine Lerning que sigui capaç de calcular l'efecte en la rigidesa efectiva per diferents configuracions de defectes. Aquest model d'aprenentatge automàtic hauria de rebre les característiques geomètriques dels defectes en el laminat i de ser capaç de predir, amb un alt nivell de precisió, la rigidesa efectiva del laminat. Entrenar aquest model amb una gran quantitat de configuracions de defectes diferents genera la necessitat de crear un model FE parametritzat d'una laminació composta en el nivell de cupó. Els resultats mostren que una arquitectura de Multilayer Perceptron amb dues hidden layers. La primera amb 281 nodes i la segona amb 76 nodes, és capaç de predir la rigidesa efectiva d'un laminat defectuós amb una precisió de 0,1 GPa El uso del Automated Fiber Placement se está expandiendo en la industria aeroespacial. La necesidad de fabricar grandes y complejos componentes estructurales de materiales compuestos, hace que el uso de esta tecnología sea mucho más eficiente que la fabricación manual convencional. Sin embargo, estos componentes siguen siendo inspeccionados manualmente y se calcula el efecto de los defectos encontrados con un software de simulación. El objetivo de esta tesis es crear un modelo de Machine Learning que sea capaz de calcular el efecto sobre la rigidez efectiva para diferentes configuraciones de defectos. A este modelo de aprendizaje automático se le deben proporcionar las características geométricas del defecto en el laminado y tiene que ser capaz de predecir, con un alto nivel de precisión, la rigidez efectiva del laminado. El entrenamiento de este modelo se debe de realizar con una gran cantidad de configuraciones de defectos diferentes. Este hecho genera la necesidad de crear un modelo de elementos finitos parametrizado de un laminado a nivel de cupón. Los resultados muestran que una arquitectura Multilayer Perceptron con dos hidden layers. La primera con 281 nodos y la segunda con 76 nodos que es capaz de predecir la rigidez efectiva de un coupon laminado defectuoso con una precisión de 0,1 GPa

El principal objetivo del proyecto es el estudio de las defectologías propias del acero inoxidable centrándose, principalmente, en aquellas originadas en la producción del acero en las fases de acería o de laminación. El trabajo se enfoca, además, en comprobar los efectos que pueden tener algunos de estos defectos en las propiedades mecánicas del material. En primer lugar, se expone una clasificación de los tipos de acero inoxidable, así como algunas de sus aplicaciones principales. Seguidamente, se realiza una explicación de los procesos producción del acero inoxidable, desde la colada hasta el corte en chapa o fleje, pasando por la laminación en caliente y frío. Finalmente, se explican la mayor parte de defectos que se pueden ocasionar durante la fabricación de productos finales de acero inoxidable y se realizan ensayos de tracción con muestras afectadas por perturbaciones de producción. Sobre los resultados, se realiza un análisis comparativo entre las muestras con defectos y sin ellos. Como resultado, se puede ver la afectación de algunos de los defectos estudiados al alargamiento después de rotura del ensayo de tracción del acero inoxidable

Aquest treball final de grau, la seva finalitat és determinar quina ha de ser la proporció adequada dels components que formen part d'un morter amb l’objectiu que aquest sigui utilitzat en la impressió 3D. On s'introduirà algun additiu, per veure com afecta, i analitzar si milloren les prestacions del morter a l'hora de ser imprès. Per complir amb aquests objectius es realitzarà una recerca bibliogràfica per saber de què estan formats i quines propietats han de tenir els morters per poder-los fer servir per imprimir. Quan ja es coneguin els diferents components del morter, s'elaboraran al laboratori diferents morters, primerament seran mescles de ciment, sorra i aigua, en les últimes mescles ja introduirem algun additiu. Totes aquestes mescles tindran la consistència idònia per poder ser bombejats, transportats i extruïts. Aquests morters seran emmotllats per obtenir unes provetes que posteriorment s'analitzaran i se n'extrauran uns resultats. Aquests resultats es compararan amb els d'un morter especialitzat per imprimir en 3D. Les proves que es realitzaran a les diferents provetes de morter seran: absorció d'aigua, assajos de resistència a flexió i assajos de resistència a compressió. En els morters més interessants es realitzaran uns assajos d'ultrasons. Amb els resultats d'aquestes proves es determinaran les diferents propietats de cada tipus de morter que s'hagi dissenyat per així fer una comparació amb el morter especialitzat. Els resultats ens han indicat que la combinació que s'hauria d'utilitzar per dissenyar un morter per imprimir en 3D hauria de ser d'un 30% de ciment i una relació d'aigua/ciment 0,38 aproximadament. La relació d'aigua/ciment s'hauria d'intentar reduir, ja que un excés d'aigua produeix una disminució de la resistència. S'ha vist que la utilització d'accelerant millora la resistència del morter en les primeres hores i les propietats no es veuen afectades al llarg del temps. Finalment, cal dir que s'haurien de provar altres additius per veure com afecten en el morter per poder intentar aconseguir les qualitats del morter per imprimir en 3D.

L’estudi es centra en la fabricació de provetes amb diferents aglomerants i/o recobriments per l’obtenció de diferents panells d’assaig de base canemuixa-cartró, composició base dels quals es determina en treballs precedents a aquest realitzats en aquesta mateixa escola. Un cop fabricades, aquestes es sotmetran a assajos de: aïllament tèrmic i acústic, resistència a foc, de resistència a compressió, punxonament estàtic i flexió i finalment d’envelliment a cicles d’humitat. Un cop realitzats tots els experiments es realitza l’anàlisi de les dades obtingudes pels diferents experiments i es fa la presa de decisió sobre la millor tipologia de proveta pels diferents assajos normalitzats, escollint finalment la proveta que millor rendiment hagi obtingut a nivell general per tots els assajos. L’elecció final es basa en la realització dels càlculs contemplats per la normativa aplicada, els quals ajuden a poder valorar la resistència final obtinguda per les provetes i així poder comparar amb altres materials de prestacions similars, o bé aplicar directament el passa/no passa plantejat per la normativa vigent. Al final d’aquest estudi es comprova com la base vegetal canemuixa-cartró aconsegueix excel·lents resultats d’aïllament tèrmic i acústic així com mínima resistència mecànica, mostrant doncs aplicabilitat com a material base per a la fabricació de panells aïllants

This report details ways to improve the mechanical properties of cement mixtures reinforced by nonwoven recycled fabrics. With improved mechanical properties nonwoven recycled fabrics will become viable in more applications. A study of penetration has been conducted by testing 5 different cement mixes and their penetrability with a vacuum pump on non-woven fabrics. A short study has been concluded about the best way to wet and penetrate the fabrics. To evaluate the levels of penetration the samples are put under a SEM microscope. Another way of improvement discussed in this study is a study on the effect of long fibers with short fibers in the mechanical performance of non-woven fabrics. In order to study their effects flax fibers (long fibers) are mixed with recycled fibers (short fibers) with different percentages from (100%,40%,30%,20%,10%,0%). The webs of the fabrics were prepared with an air lay machine and consolidated with needle punching to form the nonwoven fabrics. The mechanical performance of the nonwoven fabrics is tested using a tensile strength machine. It was found that the difference in penetrability between the mixes with superplasticizer and a dry powder (Fly ash, Limestone powder, Ground granulated blast furnace slag) were negligible when looked at the expected deviation in results. It was also found that improving the mechanical properties of a short fiber non-woven fabric is possible by adding long fibers to the fabric. Este informe detalla las formas de mejorar las propiedades mecánicas de las mezclas de cemento reforzadas con telas recicladas no tejidas. Con la mejora de las propiedades mecánicas, las telas no tejidas recicladas serán viables en más aplicaciones. Se ha realizado un estudio de penetración probando 5 mezclas de cemento diferentes y su penetrabilidad con una bomba de vacío en telas no tejidas. Se ha concluido un breve estudio sobre la mejor forma de humedecer y penetrar los tejidos. Para evaluar los niveles de penetración, las muestras se colocan bajo un microscopio SEM. Otra forma de mejora discutida en este estudio es un estudio sobre el efecto de las fibras largas con fibras cortas en el rendimiento mecánico de las telas no tejidas. Para estudiar sus efectos, se mezclan fibras de lino (fibras largas) con fibras recicladas (fibras cortas) en diferentes porcentajes (100%, 40%, 30%, 20%, 10%, 0%). Las bandas de los tejidos se prepararon con una máquina de tendido por aire y se consolidaron con punzonado de aguja para formar los tejidos no tejidos. El rendimiento mecánico de las telas no tejidas se probó utilizando una máquina de resistencia a la tracción. Se comprobó que la diferencia de penetrabilidad entre las mezclas con superplastificante y un polvo seco (cenizas volantes, polvo de piedra caliza, escoria de alto horno granulada molida) era insignificante si se observaba la desviación esperada en los resultados. También se descubrió que es posible mejorar las propiedades mecánicas de una tela no tejida de fibra corta añadiendo fibras largas a la tela. Incoming

The use of shotcrete or sprayed mortar is a common construction alternative to retrofit unreinforced brick masonry (URM), and extensive research has already been carried out in this area. However, most studies have been conducted on lateral strength, for example, eccentric compression or seismic forces. On the other hand, there are few studies about uniaxial compression, and the results of most studies confirm a strong relationship between the thickness of the retrofitting layer and whether it is a double-sided retrofitting section. However, most studies are exclusively experimental, with few samples, and lack numerical analysis; therefore, deeper research is required on this issue. In this sense, this paper combined experiments and finite element (FE) simulations to further study the uniaxial compression. A series of cyclic uniaxial compression experiments on URM retrofitting with sprayed mortar were performed. The experimental results were used to calibrate the FE model. Using these calibrated FE models, more variable parameters were run so that more reference results could be obtained. Moreover, the resulting damageable model of FE will be useful for studying the behavior in the inelastic phase. Results found that the compression strength of most composite walls retrofitted with sprayed mortar increases with the thickness of the sprayed layer and can improve the construction defects of the masonry itself. An over-thin sprayed layer reduces the range of the elastic phase of the composite wall. This phenomenon tends to stabilize with increasing thickness. The ultimate strength of the composite masonry is generally positively correlated with the overall increase in the thickness of the sprayed mortar but may cause a negative contribution to the ultimate strength of the composite masonry when the sprayed layer is too thin. The contribution of double-sided spraying to the ultimate strength of the composite wall was not as large as expected, but the contribution to the improvement of the elastic modulus of the wall was significant. Peer Reviewed Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura

This project is based on the study of computational efficiency in crystal plasticity, so first, as an introduction, aspects that help to understand and serve as preliminary knowledge of crystal plasticity are discussed. Issues related to the atomic arrangement of the materials, in what forms they can be arranged, what structures they can form and what defects they present, among other concepts, are explained. Next, it is necessary to define aspects of the solid mechanics theory, which are the basis for the calculations to be carried out in this project. The kinematics of continuous bodies, equilibrium and the constitutive equations are discussed. The role of numerical integration methods and the two main methods to consider in this project are also introduced. In order to put the above knowledge into practice, a simple one-dimensional shear case is studied and the corresponding comparison between the different numerical integration methods is carried out in order to determine their computational efficiency. Finally, a simple two-dimensional elastoplastic shear case is implemented by means of the analysis of the finite element method (FEM) with the different explicit integration schemes and results and conclusions are obtained from all the procedures carried out

El present treball de fi de grau té com a finalitat el desenvolupament d’un formigó de fusta de biodegradació controlada. Aquest treball ha estat desenvolupat a l’empresa Germans Cañet Xirgu amb la col·laboració tècnica de l’empresa ESITEC Energia. Aquest projecte d’investigació vol aportar una nova solució a l’estabilització superficial de talussos amb especial èmfasi en la sostenibilitat i la preservació del medi ambient. S’ha realitzat una fase prèvia de recerca de les metodologies de treball existents en l’estabilització de talussos i de la composició i propietats de la formulació del formigó clàssic, per poder buscar, més endavant, alternatives als seus components que acompleixin aquest objectiu. També s’han estudiat propostes ja existents de composicions semblants al formigó estudiat al projecte, evidenciant la manca de solucions existents que tinguin com a finalitat la màxima cura del terreny. En l’estudi de materials, la fusta és l’element bàsic que s’introdueix a la composició en substitució de les graves, però s’ha analitzat quines característiques i requeriments té a l’hora de combinar-se amb altres matèries. De la resta de components d’un formigó, s’estudien diverses sorres i, sobretot, aglutinants, ja que un dels principals objectius és la possible substitució del ciment pòrtland com a aglutinat per un altre component amb característiques medi ambientals més favorables. En la proposta de materials a estudiar s’ha prosseguit amb dues fases experimentals. Una primera més bàsica sense arribar a solucions numèriques per tenir una base amb la qual realitzar la segona. En aquesta segona fase s’ha realitzat un primer estudi d’obtenció de la dosificació per, a continuació, assajar-la abans i després de dos assajos d’envelliment, un de natural i un d’artificial, i extreure una conclusió a partir dels resultats. Els assajos realitzats han servit per determinar les densitats aparent i relativa, la porositat, el MOE i la resistència a compressió i flexió. Es pot concloure que la combinació que acompleix més satisfactòriament els requisits demanats és la barreja de calç hidràulica natural amb fusta forestal i sorra de formigó reciclat. No obstant això, també es conclou que es requereix d’una investigació futura, sobretot en l’aspecte dels aglutinants, per tal d’aconseguir un producte final ja que els resultats obtinguts en aquesta investigació no són suficients per considerar el producte apte per a una comercialització Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura::9.5 - Augmentar la investigació científica i millorar la capacitat tecnològica dels sectors industrials de tots els països, en particular els països en desenvolupament, entre d’altres maneres fomentant la innovació i augmentant substancialment, d’aquí al 2030, el nombre de persones que treballen en el camp de la investigació i el desenvolupa­ment per cada milió d’habitants, així com la despesa en investigació i desenvolupament dels sectors públic i privat

CSTC beams are a composite steel-concrete solution. They are formed by a steel truss welded on a steel plate which acts as a reinforcement for the concrete beam. This prefabricated structure absorbs part of the forces suffered by the beam. However, as the steel bars are diagonal, the internal forces have not the same distribution as they have in conventional concrete beams. The interaction of different forces is also an important issue to deal with when working with such types of beams. For such purpose, different studies have been made. This thesis starts from a previous work in which a 3D model of the beam was created and a push-out test was simulated. The aim was to study the longitudinal shear transfer. The present thesis analyses internal forces in the steel bars and reactions in concrete in order to provide a global view of how the beam behaves when being applied longitudinal shear forces. The aim is to understand what happens in order to provide mathematical models which explains this phenomenons. This thesis pretends to provide two different models to work when analysing or calculating CSTC beams which can be used as guides. It also provides plastic models useful in such cases. The aim is to provide tools for further investigations which could involve interaction between different actions

L’objectiu principal d’aquest treball de fi de grau consisteix a analitzar el comportament resistent de perfils prims oberts utilitzats per a estructures de paletització a compressió pura, introduint elements mecànics que restringeixin o limitin alguns desplaçaments i/o deformacions seccionals. El treball inclou una breu introducció per conèixer el món d’aquests perfils prims oberts i entendre el funcionament de les estructures metàl·liques per a l’emmagatzematge de palets, anomenats perfils de tipus rack. Entrant al fons de la qüestió, per arribar als objectius del treball, se simulen els comportaments del perfil estudiat mitjançant el mètode dels elements finits amb el programa ANSYS 2022 R1. Primerament, es fa una anàlisi del comportament lineal del perfil prim, treballant amb les diferents opcions d’elements restrictius, que inclouen la incorporació d’un o més cargols o l’agregació d’una placa a diferents punts situats longitudinalment al llarg del perfil. I després, a partir d’aquesta anàlisi, es realitza l’estudi amb el càlcul no lineal. Ambdós estudis demostren que la incorporació d’aquests elements afavoreixen la resistència a la deformació deguda a la compressió a la qual està sotmesa el perfil prim. Per tal de finalitzar els càlculs numèrics, es calculen les capacitats resistents del perfil en els diferents casos segons els elements incorporats, seguint la normativa vigent corresponent, la normativa europea EN15512:2021 [7]. Es comparen i s’analitzen els resultats obtinguts del càlcul normatiu amb els adquirits a partir de les simulacions mitjançant el mètode dels elements finits, per determinar la diferència existent entre ells. En treballar amb un perfil considerat “petit”, segons la normativa europea, el fet d’afegir aquests elements restrictius o limitants de desplaçament i/o deformacions seccionals, no augmentarien la capacitat resistent de manera significativa del perfil, a diferència dels resultats aconseguits a partir de les simulacions numèriques. Es pot concloure que, a grans trets, els resultats obtinguts a partir de les simulacions mitjançant el mètode dels elements finits mostren que la incorporació d’aquest tipus d’elements és efectiva per tal de millorar la capacitat resistent del perfil, mentre que a partir dels resultats obtinguts amb la normativa no s’arriba a la mateixa conclusió, ja que no recull el matís de millora. Per tant, en un treball futur es podria treballar amb altres tipus de perfil, afegint el mateix tipus d’elements, per determinar si l’aplicació d’aquests és eficient des d’un punt de vista normatiu. Finalment, el treball inclou un estudi econòmic i un estudi de l’impacte ambiental

La indústria del cànem obté un residu que s’obté al separar les fibres internes de la tija, aquest subproducte es coneix com canemuixa. En aquest sector suposa un greu problema donat que és difícil desfer-se’n y no el poden reutilitzar. L’objectiu principal de l’estudi es reutilitzar aquest residu i donar-li una nova oportunitat, fabricant cassetons per al sector de la construcció. El primer que es farà és un estudi dels actuals cassetons que s’utilitzen en la construcció, formes, mides, característiques en general. També es realitzara un estudi de la canemuixa i d’algunes resines amb les quals es fabricaran provetes amb diferents concentracions. Quan ja es tinguin les provetes preparades, es realitzaran un seguit d’assajos de flexió i tracció, per poder fer comparacions entre els diferents materials utilitzats i les concentracions. Per últim, es pot determinar quina es la millor combinació de resina i canemuixa, utilitzant les comparacions anteriors i la informació buscada sobre els cassetons. Per acabar, podem afirmar que sí es podran fabricar cassetons utilitzant aquest residu del cànem. Tot i així, seria bo fer algun estudi més abans de comen¸car la seva producció. The hemp industry has a residue that is obtained by the separation of the internal fibers from the stem, this by-product is known as stalk. This is a serious problem because it is difficult to get rid of and cannot be reused. The main objective of the study is to reuse this waste and give it a new opportunity by manufacturing coffers for the construction industry. The first thing that will be done is a study of the current coffers that are used in construction, shapes, sizes, characteristics in general. Also a study about the stalk and some resins with which tests will be made with different concentrations. Once the manufactured proofs have been prepared, some flexion and traction tests will be carried out in order to be able to make comparisons between the different materials used and the concentrations. Finally, we can determine the best combination of stalk and resin, using the above comparisons and the information we have of the coffers. Finally, we can say that coffers can be made using this hemp residue. However, it would be good to do some more study before starting production.

En el mundo académico con frecuencia se plantea el análisis global de estructuras con vigas consideradas de inercia constante I. La múltiple bibliografía docente así lo atestigua. A pesar de ello, también se presentan casos en los que esta se considera como variable I(x). Dicha casuística pudiere ser extrapolada al caso de las estructuras reales. Muchas de estas poseen las vigas con canto constante, aunque algunas, por motivos variados, lo presentan variable. Este hecho ha complicado de manera notable la formulación y resolución del problema estructural en los métodos clásicos. Se plantea en este trabajo un abordaje histórico del mismo, presentando dos de estos métodos de resolución de estructuras hiperestáticas (el de Clapeyron conocido también como de los Tres Momentos y el de Cross), así como su formulación y resolución para el caso de vigas continuas de Inercia constante I y variable I(x).

Este informe refleja el trabajo de fin de grado consistente en la simulación mediante el Método de los Elementos Finitos del ensayo a flexión de un puntal de estructura de almacenaje proporcionado por una entidad americana, y su posterior comparación de capacidades resistentes con el ensayo experimental en laboratorio del mismo con el fin de analizar el modelo de simulación. Para realizar la simulación se ha trabajado con el software ANSYS Mechanical, donde también se ha diseñado el perfil del puntal, consistente en un perfil abierto de paredes delgadas, con sección en C y perforaciones a lo largo de su longitud. Tanto el diseño como la simulación del proyecto se han realizado con el lanzamiento de macros, que permiten programar el estudio y usar todo el potencial del software, a la vez que aumentar la versatilidad de condiciones que se podrán imponer en la simulación. En el caso actual, se ha usado para realizar el estudio de dos longitudes diferentes de puntal. En primer lugar, se ha procedido a diseñar el perfil del puntal en el programa, juntamente con el resto de la estructura del ensayo, siguiendo las especificaciones y cotas proporcionadas por la entidad americana que promueve el estudio. Seguidamente, se ha mallado el diseño y establecido las condiciones de contorno adecuadas con tal de simular las impuestas durante el procedimiento experimental de esfuerzo a flexión en el laboratorio. Posteriormente, se ha realizado la simulación numérica de la estructura y se han obtenido los datos relevantes desde el mismo software ANSYS Mechanical. A continuación, estos resultados han sido procesados y comparados con los resultados experimentales del estudio en laboratorio de la pieza real. Por último, se han concluido una serie de puntos con respecto al modelo de simulación, permitiendo encaminar a posteriores estudios la mejora de este

This thesis assesses the robustness of the design of an existing test rig used to calibrate clamp-on multi-axial moment sensors. The test bench was designed to recreate different loading conditions involving bending, torsion and a combination of both. A three-dimensional finite element model was developed to identify the test rig by performing static and modal analysis. Several assumptions were done during the modelling of the setup, and a simplified version of the test rig was used for the static analysis. Based on the results of the different analysis, some suggestions are done to improve the test rig design and its performance. Using a finite element model to test different design updates leads to a reduction of the time and costs in the design process. The main proposed changes in the design include a different way of applying torsional load to ensure that the input torque using a wrench is the same as the output, and some updates in the housing of the test rig to increase its stiffness. This improves the torsional and bending stiffness and gives a higher quasi-static behaviour frequency range

Aquest projecte s’emmarca en un projecte de recerca del grup TECNOFAB del Departament d’Enginyeria Mecànica de la UPC, que es basa en la creació de prototips d’ossos per a l’ús quirúrgic mitjançant impressió 3D. En aquest projecte s’investiga la influència de diversos paràmetres d’impressió 3D sobre tres respostes concretes, que són: l’error dimensional, la rugositat i la porositat de provetes prismàtiques. Aquestes estan fabricades mitjançant una impressora model Sigma de BCN 3D Technologies usant una barreja de polipropilè (PP) i carbonat de calci (CaCO3) com a material d’impressió. En aquesta memòria, primerament, es fa una introducció del món de la FFF o fabricació per filament fos, explicant l’estat de l’art de la matèria i les diferents tecnologies existents en aquest àmbit. Un cop en context, es presenten els requeriments del procés experimental del projecte, com és el programari utilitzat, la maquinària necessària, la selecció de material... Posteriorment, es defineix un disseny d’experiments (DOE), concretament un disseny complet de quatre variables, que són: la temperatura, la velocitat, el diàmetre de broc i l’alçada de capa, amb tres rèpliques del punt central. Un cop les peces s’havien imprès i mesurat, s’han cercat models de regressió lineals per a cada resposta, i s’ha dut a terme una anàlisi exhaustiva dels resultats. Després, amb tots els models, s’ha portat a terme una optimització multiobjectiu mitjançant el mètode de la funció d’utilitat (desirability function). En aquest estudi s’ha determinat quin valor cal donar a les diferents variables per tal d’aconseguir els objectius definits, que són: reduir l’error dimensional i la rugositat, alhora que s’aconsegueix un valor de porositat concret. Seguidament, s’han posat les bases per assajar l’’adhesió entre capes que, en alguns casos, s’havia detectat que era baixa a les proves descrites anteriorment. Per fer-ho, s’han imprès provetes per a l’assaig de tracció en la direcció vertical, i s’han sotmès a un assaig a tracció, per tal de veure les tensions màximes que poden suportar. Com més elevat sigui aquest valor, més elevada es considera l’adhesió entre capes. També s’ha fet un estudi de l’impacte ambiental que ha tingut aquest treball pel que fa a emissions, sorolls i residus i s’han calculat els costos del projecte. D’altra banda, també s’han donat recomanacions de cara a futurs projectes basats en la continuació d’aquest treball

To control the semisolid processing of aluminum alloys produced by the additive manufacturing technique, an exhaustive knowledge of their rheological behavior is required. In the semisolid state, metallic materials can show rheological characteristics similar to those of polymers, so semisolid state shaping is one of the currently considered routes for additive manufacturing with metallic materials. In this work, an approximation of the rheological control of the A356 aluminum alloy for its subsequent 3D manufacturing was carried out at a very low shear rate. A continuous cooling rheometer was designed and used, evaluating the influence of different process parameters on the viscosity variation of the aluminum alloy in the semisolid state. The results show an anomalous flow variation, indicating dilatant, and not thixotropic behavior, for very low shear rates.

Este proyecto se centra en mejorar la eficiencia energética de los edificios gracias a los materiales de cambio de fase (PCM). Debido al aumento del gasto energético en todo el mundo está generando grandes preocupaciones en la sociedad, ya que este aumento se da de forma exponencial. Para mejorar esta eficiencia energética se caracteriza un nuevo material de construcción, para substituir a los tradicionales. Este material tiene aspectos principales que han sido desarrollados en el proyecto. Mezclar cemento y yeso con el mayor residuo que genera la industria tequilera en México, llamado bagazo de agave. Esto busca reducir el impacto de carbono de los edificios. El otro aspecto seria como afecta la incorporación de PCM micro encapsulado a los materiales de construcción, al gasto energético de los aires acondicionados para mantener en el interior la temperatura de confort. Este proyecto ha experimentado con distintos porcentajes de bagazo de agave, que puede ser añadido a las mezclas tradicionales de cemento y yeso, intentando definir el porcentaje adecuado, para reducir el impacto en carbono sin reducir de forma drástica sus propiedades mecánicas. También ha realizado distintas actividades en unas casitas experimentales, para ver cómo afecta el uso del PCM en el gasto energético de los sistemas de ventilación, calefacción y aire acondicionado (HVAC). Los resultados han demostrado que el uso de PCM micro encapsulado disminuye el consumo energético de los sistemas HVAC, y también desplaza una hora el pico de consumo. Esto es gracias a que los PCM tienen la capacidad de almacenar calor de forma latente, al producirse un cambio de fase a temperatura ambiente. También se ha conseguido definir el porcentaje de bagazo de agave adecuado para reducir el impacto en carbono, el cual se sitúa entre el 10% y el 20%. Este estudio demuestra que es posible ahorrar energía tanto en la fabricación de los edificios como a lo largo de toda su vida útil. Aquest projecte se centra a millorar l'eficiència energètica dels edificis gràcies als materials de canvi de fase (PCM). A causa de l'augment de la despesa energètica a tot el món està generant grans preocupacions a la societat, ja que aquest augment es dona de forma exponencial. Per millorar aquesta eficiència energètica es caracteritza un nou material de construcció, per substituir els tradicionals. Aquest material té aspectes principals que han estat desenvolupats en el projecte. Barrejar ciment i guix amb el residu més gran que genera la indústria tequilera a Mèxic, anomenat bagàs d'agave. Això busca reduir l’impacte de carboni dels edificis. L'altre aspecte seria com afecta la incorporació de PCM micró encapsulat als materials de construcció, a la despesa energètica dels aires condicionats per mantenir a l'interior la temperatura de confort. Aquest projecte ha experimentat amb diferents percentatges de bagàs d'agave, que es pot afegir a les barreges tradicionals de ciment i guix, intentant definir el percentatge adequat, per reduir l'impacte en carboni sense reduir de forma dràstica les seves propietats mecàniques. També s’ha executat diferents activitats en unes casetes experimentals, per veure com afecta l'ús del PCM a la despesa energètica dels sistemes de ventilació, calefacció i aire condicionat (HVAC). Els resultats han demostrat que l’ús de PCM micró encapsulat disminueix el consum energètic dels sistemes HVAC, i també desplaça una hora el pic de consum. Això és gràcies al fet que els PCM tenen la capacitat d'emmagatzemar calor de forma latent, ja que es produeix un canvi de fase a temperatura ambient. També s'ha aconseguit definir que el percentatge de bagàs d'agave adequat per reduir l'impacte en carboni, que se situa entre el 10% i el 20%. Aquest estudi demostra que és possible estalviar energia tant en la fabricació dels edificis com al llarg de tota la vida útil. This project focuses on improving the energy efficiency of buildings thanks to phase change materials (PCM). Due to the increase in energy consumption, which is occurring exponentially, the society is getting significantly concerned. To improve this energy efficiency, a new construction material is characterized to replace the traditional ones. This new material has key aspects that have been developed during the project. Mixing cement and plaster with the largest residue generated by the tequila industry in Mexico, called agave bagasse, seeks to reduce the carbon footprint of buildings. Another key aspect would be how the incorporation of micro-encapsulated PCM affects the construction materials, the energy consumption of the air conditioners to maintain the comfort temperature inside. This project has experimented with different percentages of agave bagasse, which can be added to traditional cement and plaster mixtures, trying to define the appropriate percentage, to reduce the impact on carbon without drastically reducing the mechanical properties of cement and plaster. Different activities have been carried in some experimental houses, to see how the use of PCM affects the energy consumption of (HVAC) ventilation, heating and air conditioned systems. The results have shown that the use of microencapsulated PCM decreases the energy consumption of HVAC systems, and also shifts the consumption peak by one hour. This is due to the fact that PCMs have the ability to store heat latently, when a phase change occurs at room temperature. It has also been possible to define the percentage of agave bagasse suitable for reducing carbon impact, which is between 10% and 20%. This study shows that it is possible to save energy both in the construction of buildings and throughout their useful life. Outgoing

La demanda de energía proveniente de fuentes renovables y de baja emisión de gases de efecto invernadero se espera que aumente en los próximos años motivado por preocupaciones medioambientales, económicos e independencia energética de las naciones. Como una fuente de energía limpia, la energía solar es considerada como una pieza clave para solucionar el suministro de energía a nivel mundial. Un actor que va cogiendo fuerza dentro de este campo son las plantas de energía solar concentrada. Las plantas de energía solar concentrada de próxima generación están previstas a operar a temperaturas de hasta 700 ºC, para mejorar la eficiencia y reducir el costo de la generación de energía. Estas temperaturas son mayores que las que actualmente pueden alcanzar las plantas en uso. Una pieza fundamental para lograr este objetivo es la selección del material, la cual debe asegurar resistencia a ambientes agresivos a altas temperaturas, buenas propiedades mecánicas y físicas a altas temperaturas y costo no excesivo. Los aceros inoxidables dúplex de alto rendimiento están diseñados metalúrgicamente para tener una microestructura que cumpla los requisitos de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión general a moderado costo económico, logrando así ser un fuerte candidato para ser utilizados en las plantas de energía solar concentrada de nueva generación. En este sentido, en el presente proyecto pretende evaluar la resistencia a la corrosión en ambiente agresivo controlado a 600ºC de los aceros inoxidables dúplex 2205 y superdúplex 2507 en sales fundidas basadas en mezclas de carbonatos de litio, potasio y sodio, y también comparar su desempeño con el de un acero inoxidable comercial como es el acero austenítico 301 La demanda d'energia provinent de fonts renovables i de baixa emissió de gasos d'efecte hivernacle s'espera que els propers anys augmenti motivat per preocupacions mediambientals, econòmics i independència energètica de les nacions. Com una font d'energia neta, l'energia solar és considerada com una peça clau per solucionar el subministrament d'energia a nivell mundial. Un actor que agafa força dins aquest camp són les plantes d'energia solar concentrada. Les plantes denergia solar concentrada de propera generació estan previstes a operar a temperatures de fins a 700 ºC, per millorar l'eficiència i reduir el cost de la generació denergia. Aquestes temperatures són més grans que les que actualment poden assolir les plantes en ús. Una peça fonamental per assolir aquest objectiu és la selecció del material, que ha d'assegurar resistència a ambients agressius a altes temperatures, bones propietats mecàniques i físiques a altes temperatures i cost no excessiu. Els acers inoxidables dúplex d'alt rendiment estan dissenyats metal·lúrgicament per tenir una microestructura que compleixi els requisits de resistència mecànica i resistència a la corrosió general a cost econòmic moderat, aconseguint així ser un fort candidat per ser utilitzats en les plantes d'energia solar concentrada de nova generació. En aquest sentit, en aquest projecte pretén avaluar la resistència a la corrosió en ambient agressiu controlat a 600ºC dels acers inoxidables dúplex 2205 i superdúplex 2507 en sals foses basades en barreges de carbonats de liti, potassi i sodi, i també comparar-ne l'exercici amb el d'un acer inoxidable comercial com és l'acer austenític 301 The demand for energy from renewable sources and low greenhouse gas emissions is expected to increase in the coming years due to environmental, economic and energy independence concerns of nations. As a clean energy source, solar energy is considered as a key piece to solve the world's energy supply. An actor that is gaining strength in this field are concentrated solar power plants. Next-generation concentrated solar power plants are planned to operate at temperatures of up to 700°C, to improve efficiency and reduce the cost of power generation. These temperatures are higher than those that can currently be reached by plants in use. A fundamental piece to achieve this objective is the selection of the material, which must ensure resistance to aggressive environments at high temperatures, good mechanical and physical properties at high temperatures and not excessive cost. High-performance duplex stainless steels are metallurgically designed to have a microstructure that meets the requirements of mechanical strength and general corrosion resistance at moderate economic cost, thus making them a strong candidate for use in new concentrated solar power plants. generation. In this sense, the present project aims to evaluate the resistance to corrosion in a controlled aggressive environment at 600ºC of duplex 2205 and super duplex 2507 stainless steels in molten salts based on mixtures of lithium, potassium and sodium carbonates, and also to compare their performance with that of a commercial stainless steel such as 301 austenitic steel Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.a - Per a 2030, augmentar la cooperació internacional per tal de facilitar l’accés a la investigació i a les tecnolo­gies energètiques no contaminants, incloses les fonts d’energia renovables, l’eficiència energètica i les tecnologies de combustibles fòssils avançades i menys contaminants, i promoure la inversió en infraestructures energètiques i tecnologies d’energia no contaminant

This paper is the result of both experimental and numeric analyses on pallet rack components. Two cyclic testing protocols for beam-end connectors of adjustable racking systems are compared; such experiments are named as “code type” and “Castiglioni”. Both protocols share the same test mock-up: an assembly of a doubly-pinned upright segment with a cantilever beam specimen. These tests consist in an up-to-failure increasing push-pull process at the free beam end. In the “code type” test, the imposed displacement loops are centered around zero; conversely, in the “Castiglioni” tests, both upward and downward displacement segment runs are centered around a vertical static equilibrium situation (to take the gravitational load into account). The “code type” test is expected to result in a higher number of cycles than the “Castiglioni” one because of the two following features of the latter: (i) the gravitational load is always present, thus resulting in a higher demanding test, and (ii) the failure point is precisely predefined and usually produced before the total breakdown. This paper describes and compares experiments using both protocols. Additionally, these tests are numerically simulated.

Stay-in-place (SIP) formwork is a more-practical alternative to traditional steel or wood formworks due to its improved constructability and durability. The aim of this paper was to study the fire resistance performances of structural and non-structural concrete panels with polyvinyl chloride (PVC) SIP formwork. Three 124.01 in × 110.24 in × 3.15 in panels of PVC SIP formwork were tested and compared to one another. All panels were aged for 28 days, then exposed to the standard fire curve based on the ISO 834:2014 standard, and the temperatures in each panel surface recorded. The results indicate that concrete strength significantly influenced the structural stability and the fire resistance time of the panels (under load), even in this type of panels when exposed to high temperatures. It was found that the PVC encasement enhanced the thermal insulation property, one of the fire resistance performance criteria. Overall, the importance of this alternative formwork is the reduction in the use of forest resources, the raise of awareness of their conservation, and the promotion of their rational use as this a material is friendly to the environment. Keywords: Concrete panels, Fire resistance, Precast concrete, PVC encased system, Stay-in-place formwork

The morphometry of abdominal aortic aneurysms (AAA) has been recognized as one of the main factors that may predispose them to rupture. The need to quantify the morphometry of AAA on a patient-specific basis constitutes a valuable tool for assisting in rupture risk prediction. Previous results of this research group have determined the correlations between hemodynamic stresses and aneurysm morphometry by means of the Pearson coefficient. The present work aims to find how the AAA morphology correlates with the hemodynamic stresses acting on the arterial wall. To do so, the potential of the bootstrap technique has been explored. Bootstrap works appropriately in applications where few data are available (13 patient-specific AAA models were simulated). The methodology developed can be considered a contribution to predicting the hemodynamic stresses from the size and shape indices. The present work explores the use of a specific statistical technique (the bootstrap technique) to predict, based on morphological correlations, the patient-specific aneurysm rupture risk, provide greater understanding of this complex phenomenon that can bring about improvements in the clinical management of aneurysmatic patients. The results obtained using the bootstrap technique have greater reliability and robustness than those obtained by regression analysis using the Pearson coefficient, thus allowing to obtain more reliable results from the characteristics of the samples used, such as their small size and high variability. Additionally, it could be an indicator that other indices, such as AAA length, deformation rate, saccular index, and asymmetry, are important.

Accurate information on the actual thermal transmittance of walls is vital to select appropriate energy-saving measures in existing buildings to meet the commitments of the European Green Deal. To obtain accurate results using the heat flow meter (HFM) method, good thermal contact must be made between the heat flow meter plate and the wall surface. This paper aimed to assess the influence of the non-perfect thermal contact of heat flow meter plates on the accuracy of in situ measurement of the fa&ccedil, ades&rsquo, U-value when a film was applied to avoid damage to the wall surface. Given the fact that to avoid harm to the wall surface, the laying of a film is a usual procedure in the installation of equipment during the building&rsquo, s operational stage. The findings show that deviations between measured U-values when an HFM was installed directly on the wall surface and when an HFM was installed with a PVC film were found to differ significantly from the theoretical effect of including a PVC film during the monitoring process.

Aquest document recull les diferents fases del disseny d’una màquina que permet realitzar l’assaig d’impacte, segons la norma que el regula o fora d’aquesta, de manera automatitzada a cables elèctrics de mitjà tensió de diferents diàmetres i pesos. Es realitza un estudi dels requeriments de la màquina per a poder complir la seva funció i amb aquesta informació es realitza un disseny preliminar. A partir d’aquest disseny conceptual de la maquina d’impactes se’n defineix el disseny final mitjançant els càlculs pertinents per a la selecció dels seus components comercials o estructurals i les millores implementades a partir de l’elaboració d’un anàlisi modal de falles i errors de disseny. Finalment a partir del modelat 3D de la maquina d’impactes es realitzen els plànols de conjunt o especejament per al acoblament de tots els elements de la maquina així com els plànols de fabricació de les peces no comercials i es demana als diferents proveïdors que pressupostin els diferents components per a incloure aquesta despesa en el pressupost general del projecte. Este documento recoge las distintas fases del diseño de una máquina que permite realizar el ensayo de impacto, según la norma que lo regula o fuera de esta, de manera automatizada a cables eléctricos de media tensión de distintos diámetros i pesos. Se realiza un estudio de los requerimientos de la máquina para poder cumplir su función i con esta información se realiza un diseño preliminar. A partir de este diseño conceptual se la máquina de impactos se define el diseño final mediante los cálculos pertinentes para la selección de sus Componentes Comerciales o estructurales i las mejoras implementadas a partir de la elaboración de un análisis modal de fallos y errores de diseño. Finalmente, a partir del modelado ·d de la máquina de impactos se realizan los planos de conjunto o despiece para el ensamblaje de todos los elementos de la máquina, así como los planos de fabricación de las piezas no Comerciales i se pide a los distintos proveedores que oferten los distintos Componentes para influir este gasto en el presupuesto general del proyecto. This document includes the different phases of the design of a machine that allows the impact test, according to the standard that regulates it or outside it, the automated to medium voltage electrical cables of different diameters and weights. A study of the requirements of the machine to be able to fulfil its function is realized and with this information a preliminary design is realized. From this conceptual design of the impact machine, the final design is defined by means of the pertinent calculations for the selection of its commercial or structural components and the improvements implemented from the elaboration of a modal analysis of design flaws and errors. Finally, from the 3D modelling of the impact machine, the assembly or cutting plans are made for the assembly of all the elements of the machine as well as the manufacturing plans of the non-commercial parts and the different suppliers are asked to budget the different components to include this expenditure in the overall project budget.

Títol alternatiu emprat a la intranet docent de l'EPSEVG: Disseny de pràctiques de caracterització de recobriments mitjançant corrents induïts Los ensayos que emplean las corrientes inducidas son de tipo no destructivo. Estos ensayos se utilizan para detección de defectos en piezas en capas superficiales y subsuperficiales. También son útiles para distinguir diferentes recubrimientos y poder diferenciar materiales. El objetivo de este trabajo es la diferenciación de recubrimientos por proyección térmica, HVOF (High velocity oxy-fuel) en piezas de base de acero y aluminio, aplicando corrientes inducidas. Para ello, utilizaremos el equipo facilitado por el departamento de Ciencias e ingeniería de Materiales de la EPSEVG, formado por el AeroCheck+ de la marca Ether NDE y el equipo Fischer. Las muestras para trabajar son: de base acero con recubrimiento HVOF de CrC-NiCr y WC-CoCr y de base aluminio con recubrimiento de WC-CoCr y CrC-NiCr. También se estudiarán muestras de base acero con recubrimiento Amperit. Diseñando parámetros aptos para este tipo de piezas, con el equipo AeroCheck+, diferenciaremos los recubrimientos mediante la curva “lift off”. The tests using eddy currents are non-destructive. These tests are used to detect defects in parts in surface and subsurface layers. They are also useful to distinguish different coatings and to be able to differentiate materials. The objective of this study is the differentiation of coatings by thermal projection. HVOF (High velocity oxy-fuel) in steel and aluminium base pieces, applying eddy currents. We will use the equipment provided by the Department of Materials Science and Engineering at EPSEVG, made up of the Ether NDE brand AeroCheck + and the Fischer hardware. The samples to work with are: steel-based with CrC-NiCr and WC-CoCr coating and aluminium-based with WC-CoCr and CrC-NiCr coating. Steel base samples with Amperit coating will also be studied. Designing parameters for this type of piece, with the AeroCheck + equipment, we will differentiate the coatings by means of the “lift off” curve.

Composite slabs with profiled steel sheeting and cast-in-place concrete are a conventional structural flooring system worldwide. The partial connection method (PCM) is a design method limited to slabs showing a ductile longitudinal shear failure. The ductility is defined in Eurocode-4 in terms of additional strength after certain initial slip is produced, regardless of the steel sheet profiling shape. This article shows that the slip behavior is significantly different depending on the shape of the sheeting profile. On the one hand, the slip magnitude in reentrant slabs can be large enough to drive the two materials to their yielding stresses; on the other hand, in open-rib profiles, the slab failure is due to the vertical re-lease of the concrete, when the slip overpasses certain geometric limit. This failure mode is generally produced much before the materials reaches their yielding stresses. This finding is consistent with both the experimental and FEM results carried out in this study.

El principal objectiu d’aquest treball és fer un estudi dels efectes de diferents additius a un aliatge d’alumini AlSi9Cu3. Els elements d'addició seran Cr, Zr, Mg, Zn i Ti-B, introduïts en petits quantitats. D’altra banda, també s’analitza l’efecte del tractament tèrmic T6 aplicat en distintes etapes sobre les propietats finals de l’aliatge. Aquest T6 estarà dividit en el T6 clàssic, T6 amb dues etapes de maduració i T6 amb tres etapes de maduració. Es parteix de dos composicions diferents, essent la primera d’elles la d’AlSi9Cu3 + 3% Zn + 2% Mg + 0,2%Cr + 0,2% Zr + 0,5%TiB, que és la que millors resultats va donar al treball anterior, precedent de l’actual estudi. L’altra composició és AlSi9Cu3 + 1% Zn + 1% Mg + 0,2%Cr + 0,2% Zr, la qual també donava bons resultats, però en aquest cas s’estudiarà incorporant un 0,5% de Ti-B. L’objectiu d’aquesta part és determinar, mitjançant els assajos de duresa i metal·logràfics, quina de les dues composicions ofereix millors propietats i quin dels tractaments és el més òptim. S’arriba a la conclusió que la composició que ofereix millors resultats és la de AlSi9Cu3 + 1% Zn + 1% Mg + 0,2%Cr + 0,2% Zr + 0,5%TiB, amb una posta en solució de 6 hores a 520°C seguit del tremp amb aigua tèbia i una maduració a 170°C durant 4 hores. Finalment, es procedeix a realitzar un assaig a tracció amb el nou motlle, ja que l’utilitzat en els treballs anteriors no s’aconseguia extreure cap proveta bona a causa d’un defecte en la seva fabricació. D’aquest assaig només s’han obtingut un parell de provetes vàlides per al material no aliat, les provetes aliades han sigut rebutjades a causa d’una acumulació d’òxids a l’interior de les provetes, provocada per una colada ineficient. The main objective of this project is to study the effects of different additives on an AlSi9Cu3 aluminium alloy. The addition elements will be Cr, Zr, Mg, Zn and Ti-B, added in small quantities. On the other hand, the effect of the T6 heat treatment applied in different stages on the final properties of the alloy is also analysed. This T6 will be divided into the classic T6, T6 with two step ageing and T6 with three step aging. It is based on two different compositions, the first of which is AlSi9Cu3 + 3% Zn + 2% Mg + 0.2% Cr + 0.2% Zr + 0.5% Ti-B which is the best results obtained in the previous work, followed by the present study. The other composition is AlSi9Cu3 + 1% Zn + 1% Mg + 0.2% Cr + 0.2% Zr + 0.5% TiB, which also gave good results, but in this case it will be studied with an addition of 0,5% of TiB. The aim of this part is to determine, by means of hardness tests and metallography, which of the two compositions offers better properties and which of the treatments is the most optimal. It is concluded that the composition that offers better results is the AlSi9Cu3 + 1% Zn + 1% Mg + 0.2% Cr + 0.2% Zr + 0.5% Ti-B, with a solution of 6 hours at 520 °C followed by tempering with warm water and aging at 170 °C for 4 hours. Finally, a tensile test is carried out with the new mold, as the one used in the previous works could not extract any valid test due to a defect in its manufacture. From this test only a couple of valid results were obtained for the non-alloy material, the allied samples were rejected due to an accumulation of oxides inside the samples, caused by inefficient casting.

El propòsit principal d’aquest projecte és dissenyar una unió de caràcter adhesiu d’altes prestacions, concretament una unió entre vidre i metall. Per assolir dit objectiu es fa un estudi sobre l’adhesió, els adhesius, les superfícies a adherir-se, els substrats, etc. per conèixer i comprendre amb profunditat totes les possibles variables que poden alterar el comportament de la unió adhesiva. Endemés, un dels factors de gran consideració d’aquest projecte és l’obtenció d’un adhesiu candidat d’altes prestacions; amb una alta resistència d’adhesió, de tracció i tallant però amb un baix mòdul elàstic així com amb una certa capacitat de plastificació –encara que sigui escassa– per poder ser implementat aquest adhesiu en un futur capítol d’aquest treball. Un altre propòsit és el disseny, modelització i desenvolupació d’un panell de vidre de grans dimensions utilitzat per optimitzar l’espai de les façanes d’alta gamma de grans dimensions. Aquest panell de vidre és designat amb el nom de Framless Glass Unit o FGU, caracteritzat així per ser un gran panell de vidre amb uns lleugers marcs metàl·lics incorporats a l’interior del panell. Aquests marcs metàl·lics, corresponen a l’estructura portant del panell, específicament, per unir aquest marc metàl·lic amb els vidres es farà ús de la unió adhesiva dissenyada amb l’adhesiu candidat seleccionat. Per últim, però no menys important, propòsit d’aquest projecte es la realització d’un assaig climatològic d’un prototip a escala d’un panell FGU per estudiar la seva estanqueïtat i la incorporació d’una vàlvula/membrana que permeti l’intercanvi d’aire entre el seu interior i l’exterior però privant l’intercanvi d’humitat entre les diferents atmosferes d’aire. Així, de les vàlvules seleccionades i dels experiments realitzats es conclou amb la definició de la millor variant

Green routes to prepare or manufacture sustainable building materials have been attracting much attention over the years targeting sustainability issues. In this investigation, for the first time, sludge from the inert mineral part of the construction and demolition waste (RA-S) is used as a primary raw material in the fabrication of fired bricks for building purposes. Fired bricks fabricated with different dosages of RA-S and earth material (i.e., 0%, 30%, 50%, 70%, and 100% by weight) were prepared and evaluated in terms of their physical-chemical properties. The RA-S was characterized, and the results showed that it could be classified as a clayey material and richly graded silty sand according to the French Standards. XRD analysis revealed that the addition of the RA sludge into raw earth material provoked changes slightly in the fired bricks. The compressive strength (CS) results indicated that the CS of the fired bricks increased with the addition of the RA-S from 30% to 70%. The highest CS was attained at the firing temperature of 800 °C. The density of the fired brick slightly reduced with the RA-S addition. The thermal conductivity results suggest that RA-S has better insulation properties compared to earth material. The RA-S sludge can be used in combination with earth material to fabricate fired bricks, which can meet the requirements of many Standards all over the World. In the light of these results, it is possible to say that the RA-S generated from recycling inert mineral part of construction and demolition waste plant is an excellent raw material to prepare efficient fired bricks that can be successfully employed in the real construction sector. Also, the highlighted results suggest that brickwork factories have the opportunity to improve production quality while significantly reducing manufacturing time, energy consumption, resource depletion, and environmental impact. The authors are also grateful to the Council for the Development of Higher Education at Graduate Level, Brazil (CAPES) for the postdoctoral scholarship granted through the National Postdoctoral Program (PNPD). The authors also thank Mr. Ferro, president of Esterel Terassement, for financial support and for providing the RA-S samples. Dr. Simoes dos Reis gives a special thanks to the cooperation opportunity between UFRGS and IFSTTAR through his Post-doctoral studies provided by PNPD. E.C. Lima thanks to Foundation for Research Support of the State of Rio Grande do Sul (FAPERGS), and National Council for Scientific and Technological Development (CNPq, Brazil) for financial support and sponsorship.

Sampaio, C.H. et al., Demolished concretes recycling by the use of pneumatic jigs, Waste management and research, 38 (4) pp. 392-399. Copyright © 2020. DOI: 10.1177/0734242X20902835. Large quantities of construction and demolition waste is generated annually around the world. Part of this material is processed in recycling plants. After removing metals, fines and lights, the construction and demolition waste is crushed and sized and can be used as aggregates for low resistance concrete, for road sub-base, city landfill and other low value-added applications. For their use as coarse aggregate in structural concretes, construction and demolition waste must exhibit high densities and regularity of the material. This material usually is presented in demolished concretes. About 20% of the particles from demolished concretes can be used as coarse aggregates substituting part of natural aggregates in structural concretes. This article presents studies of demolished concretes recycling by the use of a pneumatic jig. All jigging tests were carried out with three different concretes produced in three strength classes: C16/20, ordinary concrete; C50/60, high strength concrete; and C70/85, very high strength concrete. Based on density distribution of the three concretes, there are reasonable masses with densities over 2.7¿g¿cm-3, particle density considered appropriate to the used as coarse aggregate for structural concretes. The concretes present different mass recoveries of the denser particles (different liberation). Coarse aggregates can be recovered with reasonable masses by the use of air jigs: About 65% for high strength concretes and about 75% for the low strength concrete. The jigging concentration efficiency depends on the concrete liberation, density and size distribution. The authors would like to thank the Brazilian National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) for financial support. We are also very thankful to NORIE (Núcleo Orientado para a Inovação da Edificação), LEME (Laboratório de Ensaios Estruturais) and LEAMET (Laboratório de Estudos Ambientais para Metalurgia), research groups of the Federal University of Rio Grande do Sul, Brazil, where production and characterization of the concrete samples were carried out.

Over the past decade, significant efforts have been made to develop polymeric-based macro-fibre reinforced concrete (PFRC) for structural applications. Consequently, remarkable growth has been reported in the use of this type of fibres as concrete reinforcement. However, advances in quality control methods for PFRC lie behind any progress observed in polymeric fibre (PF) technology. In particular, cost-effective and efficient test procedures for quantifying the amount of fibre in fresh/hardened concrete matrices are, to the author’s best knowledge, non-existent, hindering the expansion of this innovative concrete reinforcement. This paper discusses a non-destructive method based on measuring electrical impedance to assess the content of polymeric fibres embedded in concrete matrices. A detailed experimental programme was performed to prove the capacity of the test method to obtain reliable results. The results confirm that the test approach proposed herein has interesting potential as a quality control method.

In this paper, the compositions of commercial lead and non-lead X-ray protective materials were investigated by material analysis methods as FTIR-ATR, SEM/EDS, and density measurement to estimate the content of the structures, which were not declared explicitly by the manufacturers. Moreover, Monte Carlo simulations were carried out with the estimated weight ratio of the element amounts and actual densities. Hypothetical compositions were also generated and all the compositions were evaluated in terms of weight per area values versus dose transmission values. The results show that non-lead materials are basically composed of antimony and bismuth. The commercial material with the lowest density showed insufficient attenuation performance, hence it should not be proposed for lightweight apron production. The simulation results indicated also that non-lead compositions that contain adequate amount of radiopaque elements can be environmentally friendly alternatives for lightweight aprons at 60 kV and 90 kV. Besides, at higher levels as 120 kV, non-lead compositions lose their weight advantage against lead compositions.

Els assajos amb equips de corrents induïts són una tècnica d'inspecció no destructiva que s'utilitza per detectar, principalment, defectes superficials i subsuperficials en les peces. Una altra aplicació es la de classificar materials i és en la que es basa aquest treball. En aquest treball de fi de grau es defineix l'objectiu de dissenyar un procediment per a estudiar peces, concretament d'aliatges d'alumini, mitjançant l'ús dels corrents induïts i així poder identificar l'aliatge del qual estan fetes. A partir de l'estudi dels conceptes teòrics de la tècnica i amb l'equip AeroCheck+ de la marca ETher NDE, es defineix un estudi experimental amb unes condicions d'inspecció determinades. Les mostres a tractar són quatre, apart de la peça estàndar de referència de l'equip i estàn constituïdes pels aliatges: A356, A356 T6, A356 T5, AlSi9Cu3 i 7075 T6. La corba de conductivitat que registra cadascun dels aliatges en l'equip serveix de referència per a posteriorment determinar l'aliatge en altres peces. A l'analitzar tres noves peces i veure que la corba coincideix amb la de l'aliatge 7075 T6, es determina que el material és el mateix que el de la peça estàndar de referència. Los ensayos con equipos de corrientes inducidas son una técnica de inspección no destructiva que se emplea para detectar, principalmente, defectos superficiales y subsuperficiales en piezas. Otro de sus usos es el de clasificar materiales y es en el que se basa este trabajo. En este trabajo de fin de grado se define el objetivo de diseñar un procedimiento para estudiar piezas, concretamente de aleaciones de aluminio, mediante el uso de las corrientes inducidas y así poder identificar la aleación que las componen. A partir del estudio de los conceptos teóricos de la técnica y empleando el equipo AeroCheck+ de la marca ETher NDE, se define un estudio experimental con unas condiciones de inspección determinadas. Las muestras a tratar son cuatro, además de la pieza estándar de referencia del equipo y están constituidas por las aleaciones: A356, A356 T6, A356 T5, AlSi9Cu3 y 7075 T6. La curva de conductividad (“lift-off”) que registra cada una de las aleaciones en el equipo sirve de referencia para posteriormente determinar la aleación en otras piezas. Al analizar tres nuevas piezas y ver que su curva coincide con la de la aleación 7075 T6, se determina que el material es el mismo que el de la pieza estándar de referencia. Eddy Currents technique is a nondestructive test mostly used for detecting surface and subsurface flaws. It has more applications, for instance, it is able to sort materials. The present project is based on this. The main goal of this research project is to design a process in order to study pieces, specifically the aluminum alloys ones, by using eddy currents and determine the alloy from which they are made. By studying this technique and using the AeroCheck+ instrument by Ether NDE, an experimental study is created with certain inspection parameters. The samples used in the analysis are four, besides the reference standard of the instrument. These pieces are made of: A356, A356 T6, A356 T5, AlSi9Cu3 and 7075 T6. The conductivity curves (“lift-off”) recorded in the instrument by each one of the alloys, are used as a reference for determining the alloys on other pieces. When analysing three more samples, their three conductivity curves overlap with the one recorded by the 7075 T6 piece. According to this, the conclusion is that all three samples are made of the aluminum alloy 7075 T6, the same as the reference standard piece.

[CASTELLÀ] El presente documento plasma un estudio realizado del desgaste de los neumáticos. Este supone un problema para los usuarios de vehículos automovilísticos, además de ser una de las principales causas por fallo mecánico que provoca accidentes. Tras la investigación realizada se puede observar la influencia de los factores de velocidad y temperatura (entre otros), en el desgaste de los neumáticos y en su banda de rodadura. Además de estudiar las causas de su desgaste, en el siguiente proyecto, también se expondrá como prevenir la pérdida de durabilidad y alto rendimiento de los neumáticos, ya que de su comportamiento depende, en gran medida, la seguridad que tiene el vehículo al circular. Primeramente, se realiza una recogida de información de los materiales utilizados en la fabricación de los neumáticos durante las últimas décadas, mediante la cual se entienden los avances producidos y su desarrollo. Las mejoras en los materiales utilizados permiten afirmar que el sector de la fabricación de neumáticos está experimentando un avance y una transición hacia el uso de otros materiales de mayor calidad. En segundo lugar, una vez hecha la investigación y sabiendo el estado actual de conocimientos del tema, se plantean las hipótesis y se delimita la investigación que se va a realizar, así como la metodología de estudio utilizada. En tercer lugar, se procede a comprobar las hipótesis planteadas mediante un estudio experimental, el cual consiste en la variación de diferentes parámetros del neumático y su experimentación en una pista privada con el fin de analizar su desgaste en las diferentes condiciones. Los resultados no coinciden con las hipótesis previamente planteadas y aunque cabe destacar que los factores que actúan en el desgaste dependen en mismo modo por las propiedades de sus materiales como por el uso que se les da, los resultados del estudio presente indican que los factores más influyentes en el desgaste de los neumáticos son, por orden de influencia: la presión, la velocidad, la temperatura y la sobrecarga. Como conclusión, teniendo en cuenta los diferentes factores que influyen en el desgaste, con el fin de prevenirlos, se proponen alternativas para mejorar la durabilidad, el alto rendimiento y la sostenibilidad en los neumáticos. Es por ello que propongo la mejora e implementación en mayor medida de la sílice Agilon, o en su defecto del neumático VISION de Michelin, capaz de regenerar su propia banda de rodadura. [ANGLÈS] The present document is an example of a study carried out on tyre wear. This is a problem for car users, as well as being one of the main causes of mechanical failure leading to accidents. After the research carried out, the influence of speed and temperature factors (among others) on the wear of tyres and their tread can be observed. In addition to studying the causes of their wear, the next project will also explain how to prevent the loss of durability and high performance of the tyres, since the safety of the vehicle on the road depends to a great extent on its behaviour. Firstly, information is collected on the materials used in the manufacture of tyres over the last few decades, by means of which the advances produced and their development are understood. The improvements in the materials used allow us to state that the tyre manufacturing sector is experiencing an advance and a transition towards the use of other materials of higher quality. Secondly, once the research has been carried out and the current state of knowledge on the subject is known, the hypotheses are put forward and the research to be carried out is defined, as well as the study methodology used. Thirdly, the hypotheses are tested by means of an experimental study, which consists of varying different parameters of the tyre and testing them on a private track in order to analyse its wear in different conditions. The results do not coincide with the hypotheses previously put forward and although it should be stressed that the factors acting on wear depend equally on the properties of the materials and the use to which they are put, the results of the present study indicate that the most influential factors in tyre wear are, in order of influence: pressure, speed, temperature and overload. As a conclusion, taking into account the different factors that influence wear, in order to prevent them, alternatives are proposed to improve the durability, high performance and sustainability of tyres. This is why I propose the improvement and further implementation of Agilon silica, or failing that, the Michelin VISION tyre, which is capable of regenerating its own tread.

Goal of the thesis: The main goal of the thesis was to create a simulation model that captures the thermal behaviour of the bushing used in the production of glass fibres. In particular, the bushing at the RWTH Aachen Institut für Textiltechnik was examined. The study investigates on the temperature distribution in working conditions in order to better understand the thermal behaviour and ultimately to enable the design of new innovative bushings. Approach: The study of the temperature distribution of the bushing was done using the finite elements method. So as to build a simulation model, the thermal parameters of the materials of the system were determined. Inventor and Autodesk CFD were the softwares used to build the geometry and the thermal model respectively. Key results: The simulation model design could not be fully validated. Further improvements are required in the glass modelling.

We present an efficient and reliable approach for the numerical modelling of failure with nonlocal damage models. The two major numerical challenges––the strongly nonlinear, highly localized and parameter-dependent structural response of quasi-brittle materials, and the interaction between nonadjacent finite elements associated to nonlocality––are addressed in detail. Reliability of the numerical results is ensured by an h-adaptive strategy based on error estimation. We use a residual-type error estimator for nonlinear FE analysis based on local computations, which, at the same time, accounts for the nonlocality of the damage model. Efficiency is achieved by a proper combination of load-stepping control technique and iterative solver for the nonlinear equilibrium equations. A major issue is the computation of the consistent tangent matrix, which is nontrivial due to nonlocal interaction between Gauss points. With computational efficiency in mind, we also present a new nonlocal damage model based on the nonlocal average of displacements. For this new model, the consistent tangent matrix is considerably simpler to compute than for current models. The various ideas discussed in the paper are illustrated by means of three application examples: the uniaxial tension test, the three-point bending test and the single-edge notched beam test.

In the present work, microstructure and texture evolution in a commercial 308L stainless steel wire is assessed by comparing several electropulsing configurations and thermal annealing treatments performed during and after a single pass wire drawing process. In this context, the objective is to determine if the electropulsing brings significant differences on the material microstructure with respect to a conventional annealing treatment. To this end, electron backscattered diffraction was used to analyze the microstructure changes in all the studied cases. The results indicate that recrystallization and detwinning are drastically accelerated when in situ electropulsing treatment is applied in the specimen during its drawing. Moreover, electropulsing or large times of furnace treatments after the wire drawing are found to enhance the material conductivity compared to the in situ electropulsing treatment during the wire drawing. Finally, differential scanning calorimetry and material resistivity are performed to analyze the thermal events in a meso/micro scale. Accordingly, the bulk temperature for the electropulsed specimens is assumed to be much higher than the bulk temperature recorded at the surface of the specimen. Fil: Sánchez Egea, Antonio J.. Universidad Católica de Chile; Chile. Pontificia Universidad Católica de Chile; Chile Fil: Jorba Peiró, Jordi. Universidad Politécnica de Catalunya; España Fil: Signorelli, Javier Walter. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina Fil: González Rojas, Hernán Alberto. Universidad Politécnica de Catalunya; España Fil: Celentano, Diego Javier. Universidad Católica de Chile; Chile. Pontificia Universidad Católica de Chile; Chile

The tendency of the polymers to melt and drip when they are exposed to external heat source play a very important role in the ignition and the spread of fire. Numerical simulation is a promising methodology for predicting this behaviour. In this paper, a computational procedure that aims at analyzing the combustion, melting and flame spread of polymer is presented. The method models the polymer using a Lagrangian framework adopting the particle finite element method framework while the surrounding air is solved on a fixed Eulerian mesh. This approach allows to treat naturally the polymer shape deformations and to solve the thermo-mechanical problem in a staggered fashion. The problems are coupled using an embedded Dirichlet–Neumann scheme. A simple combustion model and a radiation modeling strategy are included in the air domain. With this strategy the burning of a polypropylene specimen under UL-94 vertical test conditions is simulated. Input parameters for the modelling (density, specific heat, conductivity and viscosity) and results for the validation of the numerical model has been obtained from different literature sources and by IMDEA burning a specimen of dimensions of $$148 \times 13 \times 3.2\,{\mathrm {mm}}^3$$ . Temperature measurements in the polymer have been recorder by means of three thermocouples exceeding the 1000 K. Simultaneously a digital camera was used to record the burning process. In addition, thermal decomposition of the material (Arrhenius coefficient $${\mathrm {A}}=7.14 \times 10^{16}\,{\mathrm {min}}^{-1}$$ and activation energy $${\mathrm {E}}=240.67\,{\mathrm {kJ/mol}}$$ ) as and changes in viscosity ( $$\mu $$ ) as a function of temperature were obtained. Finally, a good agreement between the experimental and the numerical can be seen in terms of shape of the polymer as well as in the temperature evolution inside the polymer.

Lightweight bio-based aerogels from sustainable gum Arabic (GA) and sodium montmorillonite (Na+-MMT) clay were prepared by means of a simple freeze-drying process. GA/clay aerogels showed high porosity (87.9%–94.9%) of mainly open type and the mechanical properties were improved by the clay. When 40% of clay was added to pure GA, the specific modulus and the absorbed energy of resultant aerogels increased by 1.6 and 4.2 times respectively. On the other hand, the exponent value for modulus in the power-law model for cellular materials increased from 1.95 to 3.28 due to the more anisotropic structures induced by the presence of the clay. In terms of thermal stability and flame retardancy, clay content played a dominant role. With 50% of clay loading, the initial decomposition temperature increased by nearly 16 °C and the peak of heat release rate was 3-fold reduced.

© 2016. This version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ The use of phase change materials (PCMs) in encapsulated pebbles or pellets as freeze protection method for low-stature plants/crops is proposed and discussed at the conceptual level. Utilizing a simplified geometrical model, it is shown that, for practical applications, small encapsulated-PCM pebbles/pellets of 1-cm sized could provide the necessary heat to prevent the freezing during typical freezing time. Taking into account the balance between the loss of energy on a typical frost night and the latent energy stored in the encapsulated PCMs-pebbles/pellets, the amount of such pebbles/pellets per unit of soil-area was calculated and resulting in the use of less than 2% of the soil-area. The preliminary results at conceptual level are encouraging, however, additional work and R&D is require before its real practical efficacy can be put to test. The choice of the suitable crops, the specific environmental conditions during the freezing time, the manufacture recyclability and environmental impact of the pcm-pebbles/pellets are some of the aspects which must be carefully addressed.

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s40571-016-0109-4 In this work, we present a new methodology for the treatment of the contact interaction between rigid boundaries and spherical discrete elements (DE). Rigid body parts are present in most of large-scale simulations. The surfaces of the rigid parts are commonly meshed with a finite element-like (FE) discretization. The contact detection and calculation between those DE and the discretized boundaries is not straightforward and has been addressed by different approaches. The algorithm presented in this paper considers the contact of the DEs with the geometric primitives of a FE mesh, i.e. facet, edge or vertex. To do so, the original hierarchical method presented by Horner et al. (J Eng Mech 127(10):1027–1032, 2001) is extended with a new insight leading to a robust, fast and accurate 3D contact algorithm which is fully parallelizable. The implementation of the method has been developed in order to deal ideally with triangles and quadrilaterals. If the boundaries are discretized with another type of geometries, the method can be easily extended to higher order planar convex polyhedra. A detailed description of the procedure followed to treat a wide range of cases is presented. The description of the developed algorithm and its validation is verified with several practical examples. The parallelization capabilities and the obtained performance are presented with the study of an industrial application example.

En el presente proyecto se va a diseñar e implementar un equipo de extensometria destinado a la medición de masas mediante una estructura mecánica especificamente diseñada para la aplicación y un circuito electrónico de medida que incluye de galgas extensometricas. Primeramente se hará una exposición de los antecedentes técnicos que rigen el comportamiento de las partes o han servido como criterios de diseño. Después, se expondran las opciones de resolución contempladas, se justificará la solución escogida y se detallará la ejecución de la misma. Finalmente, se presentaran los resultados y conclusiones obtenidas

En aquest treball, el títol del qual és Estudi experimental de la resistència a flexió de biguetes mixtes de xapa de composite (FRP) i formigó es pretén fer una investigació en busca d’una solució eficient constituïda per la construcció a base de materials mixtos i un disseny innovador que presenti una avantatge real respecte als models utilitzats actualment en l’enginyeria aplicada a la construcció. Es tracta d’un estudi on es vol comprovar tan la viabilitat constructiva, així com la compatibilitat dels diferents materials emprats, com les prestacions mecàniques que presenta aquesta solució proposada. L’assaig mecànic dels espècimens es durà a terme amb 4 prototips de composició diversa, amb els quals es vol estudiar quina estructura formada per materials mixtes es comporta millor front a esforços mecànics de flexió.

Cellulose is the most common material in nature, that is mostly used in the production of paper. Studies with this product have developed a series of sub products that have interesting properties in a variety of applications. One of these materials, obtained by chemical or mechanical processes is crystalline nanocellulose, or CNC. CNC, since it is a derivative of cellulose, holds most of its organic properties, but also allows a lot of flexibility in how it is processed. If it is disposed in thin layers and left to dry out for a period of time, it generates a thin film. This material resembles a plastic film, with the added factor of being slightly iridescent to light. Since this product has very similar properties to cellulose, adding a variety of other materials could affect its properties and allow for the creation of a film alternative. The greatest advantage of using such a product is the fact that it decomposes rapidly and doesn’t use petroleum in its production. Lignin is another sub product of the paper production industry, since this material gives paper a yellow shade that is usually not desired. Paper production plants use the lignin extracted in the pulping process to generate power by burning it down, but this material holds a very interesting property for making a film substitute. By mixing nanocellulose and lignin, it is possible to generate a film with different properties. This study intends to analyze these properties and evaluate if they could allow for this product to be an alternative to petroleum-based films. Other additives, besides lignin will also be used to allow for better sample testing, properties, or simply to allow lignin to fully dissolve in CNC. Studies in this subject, and specifically in the use of CNC have been a growing trend in an attempt to reduce the manufacturing of petroleum-based materials. Throughout this study, physical, barrier and optical properties will be evaluated in relation to the concentration of lignin and other additives used in the production of films.

Este Trabajo de Fin de Grado pretende explicar detalladamente los pasos a seguir para poder realizar una optimización topológica experimental en una pieza obtenida por fabricación aditiva gracias a la técnica Digital Light Processing. El proceso requiere una elevada experimentación, aunque también se introducen todos los conceptos teóricos que se consideran necesarios, gracias a las numerosas referencias consultadas. Por otro lado, cabe destacar la utilización de los softwares GOM Correlate, ANSYS Workbench y ANSYS Mechanical APDL, sin los cuales hubiese sido mposible llevar a cabo este proyecto. Además, la pieza utilizada en los ensayos realizados en el laboratorio del Departamento de Resistencia de Materiales se fabricó en la Fundació CIM-UPC, por lo que todo el proceso ha sido desarrollado integramente en el entorno cercano del ETSEIB-UPC. El trabajo se divide en dos partes marcadas. En la primera de ellas, se explican los fundamentos teóricos de la fabricación aditiva, de la técnica DLP, de la optimización topológica y de la técnica Digital Image Correlation. Por otro lado, en la segunda parte, se explica todo el proceso experimental, donde tienen lugar las siguientes fases ordenadas cronológicamente: ensayo experimental de la pieza producida por fabricación aditiva tipo DLP, extracción del campo de desplazamientos con la técnica DIC, análisis y simulación por elementos finitos, y optimización topológica.

El presente proyecto se centra en mostrar algunos de los ensayos no destructivos bajo la óptica del ecosistema Arduino mediante los lenguajes de programación gráfico de LabVIEW, de Java y también el de Arduino. Para ello se han utilizado los sensores adecuados que permiten representar los principios físicos de los ensayos que se pretenden mostrar. Estos ensayos son: el ensayo por ultrasonidos, realizando un dispositivo que emite ultrasonidos para determinar la sección de un material, el ensayo por partículas magnéticas, desarrollando una sonda hall utilizada para medir el campo magnético presente en un ensayo por partículas magnéticas, el ensayo por termografía, elaborando una cámara termográfica y la evaluación del ensayo por líquidos penetrantes, desarrollando un programa para hacer una evaluación de los resultados automática.