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Memorias en formato póster de los proyectos que han obtenido reconocimiento en la 19ª Convocatoria de Apoyo a Experiencias de Innovación Docente. Curso 2021-2022. Presentadas en la Jornada de Innovación docente 2022 celebrada en Getafe el 23 de junio de 2022.

A theoretical energy-based model to capture the mechanical response of thick woven composite laminates, which are used in such applications as maritime or aerospace, to high-velocity impact was developed. The dependences of the impact phenomenon on material and geometrical parameters were analysed making use of the Vaschy-Buckingham Theorem to provide a non-dimensional framework. The model was divided in three different stages splitting the physical interpretation of the perforation process: a first where different dissipative mechanisms such as compression or shear plugging were considered, a second where a transference of linear momentum was assumed and a third where only friction took place. The model was validated against experimental data along with a 3D finite element model. The numerical simulations were used to validate some of the new hypotheses assumed in the theoretical model to provide a more accurate explanation of the phenomena taking place during a high-velocity impact. L. Alonso, S.K.García Castillo and C.Navarro are indebted to the project 'Acción Estratégica en Materiales Compuestos y Análisis Numérico simplificado de Estructuras y protecciones ligeras sometidas a impacto balístico' (2010/00309/002) of the University Carlos III of Madrid for the financial support of this work. D.Garcia-Gonzalez acknowledges support from the Talent Attraction grant (CM 2018 - 2018-T2/IND-9992) from the Comunidad de Madrid.

In this work, the influence of geometry on the mechanical behaviour of single-lap adhesive joints has been analysed in order to evaluate its mechanical behaviour. Four configurations have been studied and compared: 1) single-lap joint, 2) adherends chamfering, 3) adhesive chamfering, and 4) adhesive and adherends chamfering. A 2D finite-element model has been developed using Abaqus/Standard, in which the adhesive behaviour has been defined by a Cohesive Zone Model (CZM). The analysis has been carried out in terms of failure load, peak peel stress, and peel stress distribution The authors are indebted for the financial support of this work to the Ministry of Economy and Competitiveness of Spain (project DPI2013-42240-R).

Proceeding of: MATCOMP15: XI Congreso Nacional de Materiales Compuestos, Móstoles (Madrid), 6, 7 y 8 de julio de 2015 En las uniones adhesivas de materiales compuestos la transferencia de carga y la concentración de tensiones entre los adherentes y el adhesivo, son aspectos fundamentales a estudiar. En este trabajo se ha desarrollado un modelo numérico 2D, mediante el código de elementos finitos Abaqus/Standard, que permite estudiar uniones adhesivas a solape simple de laminados de cinta sometidos a cargas en el plano. La unión adhesivo-adherente se ha modelizado mediante el uso de elementos cohesivos, que permiten evaluar la degradación del adhesivo durante la aplicación de la carga. El modelo se ha validado comparando sus resultados con datos de carga de rotura tomados de la literatura científica. Tras la validación se ha evaluado la influencia de la variación de la geometría de los adherentes y adhesivos en el comportamiento de la unión. Se analizarán parámetros tales como la longitud de solape, el espesor del adhesivo, el escalonado del adherente y el ángulo de biselado de los adherentes y adhesivos. Se agradece la financiación recibida para el desarrollo de este trabajo del Ministerio de Economía y Finanzas de España en el marco del proyecto DPI2013-42240-R.

ICCE 12. Twelve International Conference on Composites / Nano Engineering. Tenerife, Spain, August 1-6, 2005 In this paper the effect of static biaxial preloading of CFRPs plates under high velocity impact is investigated experimentally. Results are compared with those obtained when no static loads are applied to the specimens. Two magnitudes were measured from the tests: the residual velocity of the impacting projectile and the extension of the damage area in the laminate. The authors are indebted to the Inter-ministerial Commission of Science & Technology of Spain (Project: MAT2001-0735) for the financial support of this work. Publicado

16TH International Conference on Composite Materials (ICCM-16), Kyoto, Japan, Jul 8-13, 2007 This work investigates the effect that a biaxial preload causes on woven laminate panels of glass fibre and polyester matrix subjected to high-velocity transversal impact. For this, an existing analytic model based on energy considerations was used, this being modified to include the presence of a preload. The results of the analytic model for the biaxial preload state were compared with the results found for the free state of preload. Minimal difference was found between the two results. Therefore, numerical simulations were made to order to study the effect of the preload in greater detail; furthermore, experimental tests were made, validating the analytic and numerical model. In general, the two methods revealed minimal differences between the values of the ballistic limit and those of the residual velocity. The Spanish Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología(Project MAT2001-0735)

En esta Tesis Doctoral se ha estudiado el comportamiento frente impacto de alta velocidad de elementos estructurales fabricados con materiales compuestos que trabajan con precarga en su plano. Para la realización de este estudio se consideraron tres laminados de materiales compuestos: un laminado cuasi-isótropo de fibra de vidrio "E" en matriz viniliester, un laminado cuasi-isótropo de fibra de carbono en matriz epoxi (AS4/8552) y un laminado de tejido de fibra de vidrio "E" en matriz poliéster. Para determinar el comportamiento frente a impacto de alta velocidad de estos laminados se evaluaron experimentalmente: la velocidad residual del proyectil, el límite balístico y la extensión del área dañada. A partir de estos ensayos se estableció una metodología para la realización de ensayos de impacto sobre laminados precargados, que incluye un estudio para el diseño óptimo de la geometría de probeta a utilizarse en los ensayos de impacto sobre laminados precargados. Mediante la modificación de modelos analíticos existentes en la literatura en abierto se desarrolló un modelo ingenieril basado en criterios energéticos que considera la presencia de una precarga en el plano y que permite estimar la velocidad residual, el límite balístico, el tiempo de contacto entre el proyectil y el laminado, la fuerza de contacto máxima y las contribuciones de los diferentes mecanismos de absorción de energía que actúan en el fenómeno de impacto. Este modelo de validado con los resultados experimentales, y ha permitido analizar la influencia de la precarga en el comportamiento frente a impacto al evaluar la velocidad residual, el límite balísitco y el tiempo de contacto. ------------------------------------------------- In this PH.D. thesis the behavior of structural elements with preload in the plane has been studied under the impact of high velocity. For the realization of this study three laminate of composite materials were considered; specifically: a quasi-isotropic laminate of glass fibre "E" reinforced with vinylester resin, a quasi-isotropic laminate of carbon fibre (AS4/8552) reinforced with epoxi and a woven laminate of glass fibre "E" reinforced with polyester resin. To determine the behavior under impact of high velocity of these laminates preload were evaluated experimentally: the residual velocity, the ballistic limit and the extension of damage area. With the development of these tests a methodology was established fot the realization of high velocity impacts in preloading laminate, that it includes a study for the design of the specimen geometry for the impact test in laminates in preloading. By means of the modification of existent analytic models found in the literature, in this PH.D. thesis a simplified model was developed, which is based in approaches energy. This model considers the presence of a preload in the plane and allowed to estimate: the residual velocity, the contact time between the projectile and the laminate, the maximum force of contact and the contributions of the different energy mechanisms that play role in the impact phenomenon. This model was contrasted with the experimental results, evaluating: the residual speed, the ballistic limit and the projectile-laminate contact time.

This work examines the behaviour of glass/polyester panels under high-velocity impact. A theoretical analysis of the problem by an engineering model based on energy balance is validated by experimental impact tests. A gas gun was used for the tests, firing high-velocity projectiles against the panels. With the analytical model, the energy absorbed by the glass/polyester panels on impact (at velocities of 140 - 525 m/s) is calculated, and therefore the residual velocity of the projectile and the ballistic limit. Both these variables are very close to the results of the experimantal tests. Comunidad Autonoma de Madrid from Spain (Project GR/MAT/0498/2004) Publicado

The 3rd International Conference on Structural Stability and Dynamics,, June 19-22, 2005, Kissimmee, Florida In this paper the behaviour of plates when they are subjected to normal impact under in-plane pre-stressed conditions was studied. Two kinds of lightweight materials were considered: aluminium alloy 7075 and quasi-isotropic glass fibre-reinforced vinylester resin. The residual velocity, the ballistic limit and, in the case of the composite material, the delaminated area, were measured in each test. Unstable cracks, that generate the catastrophic failure of the panel, were observed in the case of the aluminium at pre-stressed load levels lower than those inducing material yielding. The authors are indebted to the Spanish Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (Project MAT2001-0735) for the financial support of this work. Publicado

Mención Internacional en el título de doctor Composite materials are widely used nowadays to build structures and protections. Their good mechanical properties along with their light weight has lead to an increase in the use of these materials over the last decades. Specifically, Glass Fibre Reinforced Polymers (GFRP) plates are really resistant to corrosion and permeable to electromagnetic waves. Because of that, GFRP are suitable for naval and telecommunication applications. Although these structures may not be designed as protections they may be subjected to different kind of impacts during their service life. Since some elements can be critical, safety must be ensured and thus engineers need a deeper knowledge of the impact performance. That is why the development of analytical, theoretical and finite element models is a hot topic in order to predict critical design factors such as the ballistic limit. This doctoral thesis focuses on the modelling of the high-velocity impact phenomenon through different approaches in order to reproduce better the effects that take place during a high-velocity impact. First of all, a wide set of experiments have been carried out to obtain the data necessary for the models. Characterization tests have been carried out to know the mechanical properties needed for the models. Furthermore, ballistic impact tests have been performed on 9 mm thick specimens. In addition, non-destructive inspection tests have been carried out to evaluate the damaged area after impact. After that, two non-dimensional energy-based theoretical models are presented in order to predict the ballistic behaviour of woven GFRP plates. Some important nondimensional groups that are useful to analyze the behaviour and validity of the models appear naturally using this formulation. Hypotheses based on physical phenomena are also taken into account in the formulation. Then, a finite element model is developed by means of a new constitutive model and a continuum damage mechanics approach to predict the performance of GFRP plates under high-velocity impact. In addition, the failure modes of this model are formulated in such a way that allows to associate the energy dissipated by each of them to the energy absorption mechanisms defined in the theoretical models. Finally, some of the new hypotheses assumed in the theoretical models are validated with the finite element one. Furthermore, the energy absorption mechanisms are compared between both approaches to draw enlightening conclusions. Los materiales compuestos se utilizan ampliamente en la actualidad para construir estructuras y protecciones. Sus buenas propiedades mecánicas junto con su bajo peso específico han favorecido un incremento en el uso de estos materiales durante las últimas décadas. En concreto, los laminados reforzados con fibra de vidrio (GFRP en inglés) son muy resistentes a la corrosión y permeables a las ondas electromagnéticas. Por esta razón, los GFRP son indicados para aplicaciones navales y de telecomunicaciones. Aunque estas estructuras pueden no estar diseñadas como protecciones, son susceptibles de estar sometidas a diferentes tipos de impacto durante su vida útil. Dado que algunos elementos pueden ser críticos, se debe asegurar la seguridad y por lo tanto, los ingenieros necesitan un conocimiento más profundo del comportamiento frente a impacto. Es por ello que el desarrollo de modelos teóricos y de elementos finitos es una línea de investigación de interés que permite predecir factores de diseño críticos como el límite balístico. Esta tesis doctoral está enfocada en la modelización del fenómeno de impacto a alta velocidad a través de diferentes métodos para poder reproducir de la manera más fidedigna los efectos que tienen lugar durante un impacto a alta velocidad. Primero, se ha llevado a cabo un gran número de experimentos con el objetivo de obtener los datos necesarios para los modelos desarrollados. Se han realizado experimentos de caracterización mecánica para determinar las propiedades requeridas por los modelos. Además, se han llevado a cabo ensayos de impacto balístico en especímenes de 9 mm de espesor. Igualmente, se han realizado ensayos de inspección no destructiva (IND) para evaluar el área dañada del laminado después de impacto. Posteriormente, se presentan dos modelos teóricos no dimensionales basados en criterios energéticos para predecir el comportamiento balístico en laminados GFRP. Algunos grupos no dimensionales que son útiles para analizar el comportamiento y la validez de los modelos aparecen de forma natural al utilizar esta formulación. En la formulación se tienen en cuenta hipótesis basadas en fenómenos físicos. A continuación, se desarrolla un modelo de elementos finitos mediante un modelo constitutivo a través de un modelo de daño continuo para predecir el comportamiento de los laminados GFRP frente a impactos de alta velocidad. Además, los modos de fallo están formulados de tal forma que la energía disipada por cada uno de ellos se puede asociar a los mecanismos de absorción de energía definidos en los modelos teóricos. Por último, algunas de las nuevas hipótesis asumidas en los modelos teóricos se han validado con el modelo de elementos finitos. Los mecanismos de absorción de energía se comparan entre los modelos teóricos y el modelo de elementos finitos para extraer conclusiones esclarecedoras. Programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica y de Organización Industrial Presidente: Federico París Carballo.- Secretario: Sonia Sánchez Sáez.- Vocal: Ana Paula Betencourt Martins Amaro

Este proyecto se centra en el cálculo estructural y diseño de la torre de un aerogenerador. Para realizar la selección del modelo de turbina eólica para la cual se va a diseñar la estructura, fue necesario llevar a cabo un estudio del potencial eólico de España, tras el cual se seleccionó la localidad de Plasencia como lugar para efectuar la instalación. Se eligió finalmente como turbina el modelo AW116/3000 de 3 MW de potencia suministrado por Acciona. Posteriormente, tras analizar diversos parámetros relativos al viento de la localización elegida, se dio comienzo al análisis estructural. Para ello se efectuó inicialmente un estudio analítico que sirvió para realizar el predimensionado de la estructura. Después se obtuvo el diseño definitivo utilizando el método de los elementos finitos (MEF). Los cálculos analíticos consistieron en el análisis del estado límite terminante y de los estudios de pandeo, fatiga y resonancia, así como la evaluación del desplazamiento de la torre para dos estados de carga: condiciones extremas y condiciones normales de viento, tal como indica la normativa UNE-EN 61400-1. En el análisis mediante MEF se abarcaron los mismos estudios. Una vez finalizados los cálculos y realizada la comparación entre ambos métodos, con el fin de comprobar que no se habían cometido errores, se obtuvo un diseño de la torre con las siguientes características: Material: Acero S355JR. Diámetro de la base: 4,5 metros. Diámetro en el extremo superior: 3 metros. Espesor del acero en la base: 39 milímetros. Espesor del acero en el extremo superior: 16 milímetros. Tras haber obtenido las dimensiones definitivas del diseño, estas se compararon con las dimensiones de torres utilizadas en otros aerogeneradores comerciales y de características similares al modelo de turbina elegido. Las dimensiones de estas torres presentaron una gran similitud con las obtenidas a tras el proceso de cálculo, con lo que se concluyó con que el mencionado proceso se había realizado de manera correcta y que el diseño, a falta de realizar las pruebas pertinentes con prototipos a escala, era adecuado para su instalación en la localización seleccionada. This project focuses on the structural calculation and design of the tower of a wind turbine. First of all, a study of the wind potential of Spain was performed, in order to select the appropriate wind turbine model for which the structure is to be designed. Concluded this study, the locality of Plasencia was selected as the site for the design, and the AW116/3000 model of 3 MW, supplied by Acciona, was chosen as the turbine. Subsequently, after analyzing various parameters related to the wind of the area, the structural analysis began. First, an analytical study was performed, which results served as a pre-dimensionalization of the structure. The definitive design was obtained using the finite element method (FEM). The analytical calculations consisted of the analysis of the limit state and of the study of the buckling, fatigue and resonance phenomena, as well as the evaluation of the tower displacement for two different states of load: extreme and normal conditions of wind, as indicated in IEC 61400-1. The FEM analysis consisted of the same studies. Once ended the calculation process and performed the comparison of the results obtained by the two methods, with the objective of checking that no mistakes were made in the process, a tower design was obtained with the following characteristics: Material: Steel S355JR. Diameter at the base: 4.5 meters. Diameter at the upper end: 3 meters. Thickness of steel at the base: 39 mm. Thickness of the steel at the upper end: 16 mm. The definitive dimensions were then compared with the measurements of towers used to support other commercial wind turbines with similar characteristics to the chosen model. The dimensions of these towers had a great similarity with those obtained after the calculation process. This allowed to conclude that the process had been carried out correctly and that, once the proper tests with scaled prototypes were done, the design was suitable for installation in the selected location. Ingeniería Mecánica

El origen de este trabajo surge del encargo de estabilizar una estructura metálica en fase de construcción. Dicha estructura presentaba desplazamientos excesivos en una dirección no prevista en fase de proyecto. Para encontrar la solución al problema, se ha calculado la estructura original, posteriormente se propuso una solución de refuerzo y finalmente una solución alternativa de diseño. Los cálculos realizados en cada apartado se basaron en el cumplimiento del método de los estados límite. El cumplimiento de estos requisitos se garantizó aplicando las ecuaciones de la elasticidad, resistencia de materiales y las indicadas en las normas de referencia. Los resultados obtenidos fueron que la estructura original cumplía con los estados límite para las acciones previsibles según el CTE, sin embargo, no cumplió con ellos para acciones que se podrían producir por mantenimiento, viento racheado o acciones accidentales. Se desarrolló una solución de refuerzo con cables de ø16 mm que permitió cumplir con los estados límite y continuar con el proyecto. Además, se propuso una solución alternativa que habría eliminado los problemas surgidos desde el inicio. Ambas soluciones mejoraron el comportamiento frente a acciones dinámicas de la estructura original. Se comprendió la importancia de un diseño correcto desde el inicio y las singularidades que pueden tener estructuras ligeras y poco rígidas. The origin of this work arises from the task of stabilizing a metal structure in the construction phase. This structure showed excessive displacements in a way not foreseen in the project phase. In order to find the solution to the problem, the original structure was calculated, then a reinforcement solution was proposed and finally an alternative design solution. The calculations performed in each section were based on compliance with the limit states method. Compliance with these requirements was ensured by applying the equations of elasticity, strength of materials and those indicated in the reference standards. The results obtained ensured that the original structure exceeded the requirements of the limit states for the predicted forces according to the CTE, however, the structure did not satisfy the limit states could produce by maintenance, wind or accidental actions. A reinforcement solution with ø16 mm cables was developed that allowed to exceed the requirements of the limit states and to continue with the project. In addition, an alternative solution was proposed that would have eliminated the problems that had arisen from the beginning. Both solutions improved the behavior against dynamic actions of the original structure. It was understood the importance of a correct design from the beginning and the singularities that can have light structures and less rigid Ingeniería Mecánica

Mención Internacional en el título de doctor, La presente Tesis Doctoral aborda el estudio del fallo de laminados con agujero sometidos a cargas en su plano a través de ensayos experimentales, modelos analíticos simplificados y modelos detallados, analizándose la evolución del daño en las zonas próximas al agujero y la tensión de rotura del laminado. De entre los distintos modelos simplificados disponibles en la literatura para estimar la tensión de rotura en laminados con agujero, en esta Tesis, se ha empleado el desarrollado por Whitney y Nuismer. Para la aplicación de este modelo se requiere conocer unas distancias características para estimar la carga de rotura. En esta Tesis, se proponen fórmulas fenomenológicas para estimarlas en función de los parámetros más relevantes del problema. Con objeto de definir esos parámetros, se ha formulado el modelo en variables adimensionales. Con las formulas propuestas, el modelo de Whitney y Nuismer puede emplearse como una herramienta predictiva. Para poder llevar a cabo este estudio, ha sido necesario realizar una serie de ensayos experimentales, que han sido completados con resultados experimentales de la literatura científica. Dado que el modelo de Whitney y Nuismer sólo puede predecir la carga de rotura, para profundizar en el estudio de la evolución del daño se ha empleado un modelo detallado. En esta Tesis se ha seleccionado el modelo basado en la Mecánica del Daño Discreto (DDM) formulado por Barbero y Cortes en el año 2010. El modelo original se ha modificado durante el desarrollo de la presente Tesis con la colaboración del Profesor Ever J. Barbero mediante la inclusión del mecanismo de fallo por rotura de fibras. El modelo original propuesto por Barbero y Cortes sólo se ha aplicado a problemas en los que el laminado está sometido a un estado de tensión uniforme, por lo que se ha analizado la capacidad del modelo DDM de localizar el daño a partir de un defecto inicial y ante la presencia de concentración de tensiones asociada a agujeros. Una vez comprobado que el modelo DDM es capaz de localizar el daño en distintas situaciones, se ha validado para un amplio rango de laminados que incluyen diferentes materiales, secuencias de apilamiento y geometrías, empleando tanto resultados experimentales obtenidos en la presente Tesis Doctoral, como publicados en la literatura científica. Como variables de validación se han empleado la carga de rotura y la evolución de la rigidez del laminado. Por último, una vez validado el modelo detallado, se ha utilizado para el estudio de la influencia del espesor y posición de distintos agrupamientos de láminas en la evolución del daño de laminados con agujero sometidos a cargas de tracción uniaxial en el plano. Se han analizado varias secuencias de apilamiento con agrupamientos de láminas en distintas posiciones dentro del laminado y con distintos espesores. Se ha estudiado su influencia en la evolución de la densidad de fisuras, en la carga aplicada, y en la distribución de las componentes del tensor de tensiones alrededor del agujero., This PhD Thesis deals with the study of the failure of open-hole composite laminates subjected to in-plane loads through experimental tests, simplified analytical models and detailed models, analyzing the damage evolution in the areas near the hole and the tensile strength of the laminate. Among the different simplified models available in the literature to estimate the tensile strength of open-hole laminates, in this Thesis the model of Whitney and Nuismer has been used. To apply this model it is required to know some characteristics distances to estimate the tensile strength. In this Thesis, phenomenological formulas to estimate them, based on the most relevant parameters of the problem, are proposed. In order to define these parameters, the model has been formulated in dimensionless variables. With the proposed formulas, Whitney and Nuismer model can be used as a predictive tool. To carry out this study, several experimental tests have been carried out, completed with experimental results of the scientific literature. Since the model of Whitney and Nuismer can only predict the tensile strength, a detailed model has been used to study the damage evolution in depth. In this Thesis, the Discrete Damage Model (DDM) formulated by Barbero and Corte in 2010 has been selected. The original DDM model has been augmented with fiber failure mode during the development of this Thesis and with the collaboration of Professor Ever J. Barbero. The original model proposed by Barbero and Cortes had only been applied to problems where the laminate is subjected to a uniform stress state, the ability of DDM model to locate the damage from an initial defect and in the presence of stress concentration associated with holes has been analyzed in this Thesis. Once DDM model is proved to locate the damage in different situations, it has been validated for a wide range of laminates which includes different materials, geometries and stacking sequences using both experimental results obtained in this Doctoral Thesis as published in the scientific literature. Validation has been done in terms of the tensile strength and the global stiffness evolution. Finally, after model validation, the influence of cluster thickness and its position on the damage evolution of open-hole composite laminates subjected to uniaxial in-plane tensile loads is studied in this Thesis. Several stacking sequences with clusters in different position and thicknesses inside the laminate are analyzed. Its influence on the crack density evolution, applied load, and the distribution of the stress components around the hole is studied., Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Mecánica y de Organización Industrial, Presidente: Carlos Navarro Ugena.- Secretario: Ana Paula Betencourt Martins Amaro.- Vocal: José María Osorio de Sousa Cirne

En este proyecto se recoge un estudio de un Frontón en el municipio de Valseca (Segovia), en el paraje de Las Viñas. Se estudian diferentes disposiciones y materiales de construcción basándose en el Código Técnico de Edificación y en la Normativa de Instalaciones de Pelota Vasca. Como resultado, se da una valoración económica de las opciones estudiadas, todas ellas en cumplimiento con la normativa estructural vigente, para que el ayuntamiento pueda evaluar la opción que mejor se adapta a sus posibilidades. Ingeniería Técnica en Mecánica

El objetivo principal es evaluar la viabilidad de la aplicación de un modelo analítico desarrollado para placas de material compuesto que presenta un concentrador de tensiones fabricada de material compuesto a las que se aplican cargas en el plano pueden ser utilizados para predecir el fallo de probetas que previamente han recibido un impacto a alta velocidad y por lo tanto presentan un área dañada. Ingeniería Mecánica

El principal objetivo del presente proyecto es el de desarrollar el cálculo, diseño y optimización de una nave para uso industrial considerando la normativa vigente CTE (Código Técnico de la Edificación) y utilizando para ello el código comercial CYPE Ingenieros. Ingeniería Mecánica

El objetivo principal de este proyecto es el diseño de una nave industrial y el cálculo dela estructura metálica, de acuerdo a la normativa vigente (CTE y EHE). Los objetivos secundarios para llevar a cabo satisfactoriamente el objetivo principal, son: - Saber diferenciar entre tipos de nave, sus diferencias estructurales, ventajas e inconvenientes de cada una de ellas. - Realización del cálculo estructural con el uso del CYPE, más concretamente con uno de sus módulos, el “nuevo metal 3D”. - Diseño de la cimentación de las naves industriales. - Diseño de la cubierta metálica con sus correas. - Diseño del forjado con sus losas alveolares. - Realización de los distintos planos de la nave industrial con el programa AutoCAD. o Optimizar la nave para adaptarse a las necesidades del cliente y a la normativa y así reducir costes y dificultades en el montaje de la nave industrial. Ingeniería Mecánica

En este proyecto fin de carrera se ha estudiado la influencia que tiene la geometría del percutor sobre la respuesta obtenida frente a impactos de baja velocidad de un laminado de material compuesto, en función de la energía de impacto utilizada. Para la realización del estudio se ha utilizado un tejido equilibrado de fibra de vidrio E en matriz poliéster. Durante el desarrollo de este proyecto se trabajará con placas, las cuáles se someterán a cargas dinámicas con diferentes tipos de percutores, que varían en geometría y peso. Posteriormente, se llevará a cabo el cálculo de los parámetros más representativos de cada impacto, cómo son la fuerza máxima ejercida sobre las probetas, el desplazamiento máximo del percutor y la energía absorbida. A partir de los resultados obtenidos, se realizará la evaluación y el análisis de los mismos en función de la forma y tamaño de los percutores y de la energía de impacto utilizada. Por último, se llevará a cabo la evaluación no destructiva de las placas ensayadas, por medio de una inspección visual, con la que se definirá la forma y el daño provocado por el impacto, y el cálculo de la extensión del área dañada, usando el programa de tratamiento de imágenes, Image-J, en función de la forma del percutor y la energía de impacto utilizada. Ingeniería Industrial

El presente proyecto pretende profundizar en el campo del cálculo de cargas térmicas en edificios y en el diseño de sistemas de calor y frío industrial. Para ello se estructura en tres apartados principales. En primer lugar se definen de forma teórica los aspectos relacionados con el cálculo de la carga térmica en edificios, a fin de facilitar la comprensión de partes sucesivas del proyecto en que se llevan a cabo dichos cálculos así como el diseño del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) de un edificio. En este apartado se explican las cargas a considerar tanto para sistemas de aire acondicionado como para sistemas de calefacción, que presentan características diferentes. Una vez desarrollado lo anterior, se realiza un estudio detallado acerca de dos de los programas informáticos más utilizados en este tipo de cálculos, el Hourly Analysis Program (HAP) 4.40 de Carrier, y el TRACE 700, de la compañía TRANE. Tras estudiarlos se comparan sus prestaciones y se elige el más adecuado para su empleo en la siguiente parte del proyecto. Por último, se lleva a cabo el diseño del sistema HVAC del edificio eléctrico y de control de una central de generación de tipo ciclo combinado, en el cual se utiliza el software más adecuado y los conocimientos expuestos en la primera parte del proyecto. Finalmente se extraen una serie de conclusiones sobre el diseño de este tipo de sistemas, que tan importantes resultan para el buen funcionamiento de numerosos tipos de edificios. __________________________________________________________________________________________________________ This project tries to explain the main aspects in the field of calculation of thermal loads in buildings, as well as in the design of HVAC systems. For that purpose, it is divided in three main sections. Firstly, the main items related to the calculation of thermal loads in buildings are explained from a theoretic point of view, trying to make easier the comprehension of the following parts of the project in which those calculations are carried out. In this section, the loads to consider when designing heating or air conditioning systems are described, as they show different characteristics. Once developed this, a study of two of the main computer programs used in this kind of calculations is done. The programs are Hourly Analysis Program (HAP) 4.40, from Carrier, and TRACE 700, developed by TRANE. After studying them, their performance is compared and the more suitable for the next part of the project is chosen. The last section of the project shows the design of the HVAC system for the electrical and control building of a combined cycle power plant, in which the best of the two programs compared before is used, as well as the knowledge exposed in the first section of the project. Finally, the main conclusions about the design of this kind of systems, that are so important for the correct working of many types of buildings, are shown. Ingeniería Industrial

En este trabajo se analiza el comportamiento dinámico a flexión de vigas de pared delgada y de sección cajón, desarrollando un modelo numérico 3D de elementos finitos. Se usará el criterio de rotura de Hashin, implementado en el software Abaqus Explicit para elementos tipo placa de material compuesto. Se compararán los resultados del modelo numérico con los experimentales relativos a valores fuerza empleada, energía absorbida y máxima deflexión de la viga. __________________________________________________________________________________________________________ The dynamic flexural behaviour of thin-walled composite beams was analyzed by developing a 3D finite element model. The Hashin failure criterion was used, which were implemented in Abaqus Explicit software, for composites shell elements. The comparison between numerical and experimental results in terms of contact force, absorbed energy and maximum deflection displacement were realized. Ingeniería Industrial

El presente documento tiene el cometido de estudiar el comportamiento frente a impacto de elementos tubulares de fibra de carbono, dada su importancia para la aplicación en la industria automovilística como sustituto de las tradicionales barras de protección lateral de impacto de acero u otros materiales metálicos. Con ello se consigue una reducción de peso del conjunto del vehículo, al sustituir materiales estructurales metálicos por otros de material compuesto, que mantienen la rigidez necesaria para la protección del vehículo, y consiguen hasta un 30% de ahorro de peso. Para evaluar el comportamiento frente a impacto de estos elementos estructurales, se realizaron ensayos de flexión dinámica en tres puntos, y para evaluar las propiedades residuales, se realizaron ensayos de flexión estática en tres puntos. A partir de estos ensayos se analizan diversas magnitudes como velocidades de impacto, carga soportada por los tubos, desplazamientos incurridos, tiempos de impacto, energías de impacto y energía absorbida por el material. Queda demostrado al final, que una de las propiedades más ventajosas de los tubos de fibra de carbono frente a los metálicos, es su gran capacidad de absorción de energía en los impactos dinámicos, a parte de su baja densidad específica. ________________________________________________________________ This document is mandated to study the impact behavior of tubular carbon fiber, given its importance for the application in the automotive industry as a substitute for traditional side-door impact beams of steel or other metallic materials. This achieves a reduction in overall vehicle weight by replacing metal and other structural materials made of composite material, which maintain the strength necessary for the protection of the vehicle, and get up to 30% weight savings. To evaluate the impact behavior of these structural elements were made three points dynamic bending tests, and to evaluate the residual properties were performed three points static bending tests. From these tests, it explores a range of magnitudes like velocities of impact load on the tubes, strain incurred, time of impact, energy of impact and energy absorbed by the material. Demonstrated at the end that one of the most advantageous properties of carbon fiber tubes to the metal is its great capacity to absorb energy in the dynamic impacts, apart from its low specific density. Ingeniería Industrial