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Desarrollo de un sistema tensegrity estable ante efectos ambientales dinámicos, acoplado a la superestructura de un puente peatonal.

ANGEL OTONIEL GONZALEZ MARTINEZ (2019)

En este trabajo se estudia el comportamiento dinámico de un sistema tensegrity

acoplado a la superestructura de un puente peatonal. La superestructura del puente

peatonal, se conforma por una malla espacial metálica y 5 módulos tensegrity,

denominados X-T. El sistema tensegrity es un conjunto de barras metálicas

aisladas, unidas a través de una red de cables sujetos a tensión; las barras, a su

vez trabajan normalmente a compresión. Estos dos sistemas, tanto la malla espacial

como el tensegrity se fusionan para generar un sistema híbrido. Las acciones a

considerar para el estudio dinámico han sido los efectos de viento, así como los

cambios de temperatura. Las cargas vivas que son trasmitidas por los usuarios y

las cargas asociadas al viento, se han considerado conforme a las normas

reglamentarias en la materia. Se incluyen los pesos propios de todos los elementos

estructurales, incluyendo el sistema de piso y elementos secundarios. Para

establecer el equilibrio del sistema tensegrity se aplica el método de doble

descomposición de valores singulares, de esta manera se determinan las

coordenadas y las fuerzas internas. Posteriormente, se evalúa el comportamiento

del sistema tensegrity mediante modelos dinámicos no lineales. Por otra parte, la

malla espacial soportante de la pasarela peatonal, se analiza mediante el método

de elementos finitos (MEF) aplicable a barras articuladas en el espacio. Empleando

una metodología basada en el principio de superposición de efectos y en el

movimiento de la base, se realizó el acoplamiento de ambos sistemas. Los

resultados obtenidos establecen el nivel de presfuerzo máximo en cada elemento

del sistema tensegrity, así como los desplazamientos nodales máximos y las

secciones transversales de barras y tensores. De manera gráfica, se muestran las

variaciones de la fuerza axial y de la posición de los nodos durante el tiempo de

aplicación de las acciones dinámicas, así como la vibración residual.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FÍSICA MECÁNICA

Estimación de la resistencia a la fractura dinámica bajo condiciones de deformación plana en polímeros nanoreforzados

HUGO RUBEN LOPEZ CABRERA Ulises Figueroa López ANDREA GUEVARA MORALES DULCE VIRIDIANA MELO MAXIMO HORACIO VIEYRA RUIZ OSCAR ARMANDO GOMEZ VARGAS (2020)

La tendencia de utilizar polímeros para manufacturar tuberías dedicadas a la distribución de gas y agua en México está incrementando. Sin embargo, en tuberías en servicio se ha reportado un fenómeno catastrófico de falla mecánica denominado Rapid Crack Propagation. El diseño y manufactura de la máquina de pruebas High Speed Double Torsion se desarrolla en este trabajo con la intención de promover RCP en nanocompuestos para medir su resistencia a la fractura dinámica en función de la velocidad de la grieta.

La máquina HSDT es diseñada, construida e instrumentada para medir: fuerza de impacto, velocidad de propagación de grieta y velocidad de impacto durante la ejecución de una prueba. Diferentes mezclas de nanocompósitos son producidas mediante métodos de extrusión y moldeo por inyección. Las mezclas de nanocompósitos fueron hechas de polietileno de alta densidad como matriz (Alathon H5618) y nanoarcilla montmorillonita (I.31PS) como nanorefuerzo. Las mezclas de HDPE I.31PS 1 %más., HDPE I.31PS 3 %más., HDPE I.31PS 5 %más. fueron preparadas. Las técnicas de caracterización: difracción de rayos X, análisis dinámico mecánico y, prueba de flexión de tres puntos con geometría SENB fueron llevadas a cabo para estudiar las propiedades mecánicas de los nanocompósitos propuestos. Además, dichos compósitos fueron ensayados en la máquina HSDT implementada considerando velocidad de impacto de 2.4±0.3 m/s bajo una temperatura de acondicionamiento de -5±0.1°C. Luego, la resistencia a la fractura dinámica bajo condiciones de deformación plana es calculada mediante un modelo dinámico que considera la existencia de ondas torsionales y un modo de propagación de grieta tipo stick-slip. Los resultados experimentales mostraron que la resistencia a la fractura dinámica bajo condiciones de deformación plana incrementaron conforme el %más. incrementaba. Esta mejora fue atribuida principalmente a la morfología intercalada y exfoliada que se logró en las mezclas correspondientes y, al incremento del módulo de pérdida observado en DMA.

Maestro en Nanotecnología

Master thesis

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA MECÁNICA MEDIDA DE PROPIEDADES MECÁNICAS

Filosofía de la física: vínculos entre teoría y observación desde la mecánica cuántica y la relatividad desde el descubrimiento del bosón de Higgs

PANIEL OSBERTO REYES CARDENAS (2016)

Paniel Reyes Cárdenas completó sus estudios de maestro en Filosofía y doctor en Filosofía (MPhil y PhD) en la Universidad de Sheffield, Reino Unido. Su tesis investigó el pragmatismo y la metafísica del realismo escolástico en C. S. Peirce. Aunque animado por su interés en la tradición pragmatista, Paniel tiene un amplio interés filosófico. Ha publicado artículos sobre Filosofía de las matemáticas, Metafísica, Filosofía medieval, Filosofía de la religión, Hegel, y sobre todo, Kierkegaard. Ha participado en un importante número de congresos académicos en más de 15 países y es fundador de la Sociedad Mexicana de Metafísica y Filosofía de la Ciencia. También es miembro activo del ChiPhi (Centre for the History of Philosophy) del consorcio de las universidades White Rose (Sheffield, Leeds y Yor de México. Después de hacer un postdoctorado en la Universidad de Nottingham (UK) Paniel se integró como profesor-investigador a la UPAEP, en donde es profesor ordinario de Filosofía del lenguaje y de Filosofía medieval.k) y miembro asociado de la Sociedad Académica Kierkegaard.

Universidad Iberoamericana Ciudad de México

Article

Filosofía de la física Mecánica cuántica Espacio-tiempo Modelo estándar de la física de partículas Philosophy of physics Quantum mechanics Space-time Standard model of particle physics HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA

Síntesis y caracterización de carburos de tántalo y la relación de su microestructura con la dureza

ADRIANA VAZQUEZ PELAYO (2020)

"En el presente trabajo se sintetizó carburo de tántalo por molienda mecánica en dos tipos de molinos: planetario (muestra 1) y vibratorio (muestra 2). La síntesis se realizó a partir de una mezcla estequiométrica de polvos con una relación 1:1 de Ta (Sigma-Aldrich, 99.9%) y C (grafito, Sigma-Aldrich, <20μm). La formación del carburo de tántalo se monitoreó por difracción de rayos X, se realizó la indexación de los picos de los patrones de difracción y se observó presencia de TaC cúbico y WC hexagonal. El WC proviene del material de molienda (tazón y bolas). Con la finalidad de conocer la morfología, las partículas fueron sometidas a un estudio de microscopía electrónica de barrido, donde se observó que presentan una morfología indefinida y que tienden a formar aglomerados. Para complementar el análisis de estructura, se realizó microscopía electrónica de transmisión con el objetivo de corroborar las fases presentes en la muestra, se determinó que la muestra 1 presentaba fases de TaC cúbico y trigonal, mientras que la muestra 2 presentaba las fases de TaC cúbico y WC hexagonal proveniente del material de molienda.

Las muestras previamente obtenidas por molienda mecánica se fundieron por arco eléctrico para la formación de pastillas en las cuales se pudiera medir su dureza Vickers. De acuerdo a los valores, la muestra 1 se clasifica dentro de los materiales duros, ya que presenta una dureza de 22.86GPa, mientras que la medición de la muestra 2 no fue concluyente debido a que las pastillas presentaban porosidad."

"In the present work, tantalum carbide was synthesized by mechanical milling in two types of mills: planetary (sample 1) and vibratory (sample 2). The synthesis was carried out from a stoichiometric powder mixture of Tantalum (Sigma-Aldrich, 99.9%) and carbon (graphite, Sigma-Aldrich,<20μm) with a 1:1 M ratio. Tantalum carbide formation was monitored by X-ray diffraction, the powder diffraction patterns were indexed and cubic TaC and hexagonal WC presence was seen. WC comes from the mechanical milling material (bowl and balls). Particle’s morphology was analyzed by scanning electron microscopy. An indefinite morphology was perceived. Furthermore, there was a tendency to form agglomerates.

In order to complement the structure analysis, transmission electron microscopy was performed to verify the present phases in the samples. It was discovered that sample 1 had two tantalum carbide’s crystalline phases, cubic and trigonal, whilst sample 2 presented cubic tantalum carbide and hexagonal tungsten carbide crystalline phases.

The previously samples obtained by ball milling were further treated in an electric arc furnace to form pellets which are suitable for Vickers hardness measurements. According to the obtained values, sample 1 has been classified as hard material, since it has a hardness of 22.86GPa, whilst the measurement of sample 2 was inconclusive due the material was too porous to be formed into adequate pellets for hardness measurements."

Master thesis

Carburo de tántalo Molienda mecánica Dureza Vickers Microscopía Electrónica de Transmisión INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis de Vibración de Platos Anulares con Soporte Elástico

José Alfredo Ramírez Monares (2020)

La presente investigación consiste en un modelo mecánico de sujeción por resortes a flexión y a tensión-compresión para analizar el cambio en las frecuencias naturales y formas modales con respecto a las rigideces en la sujeción del disco. Las sujeciones empotradas de un sistema mecánico real son comúnmente modeladas como una sujeción ideal que restringe totalmente los momentos y fuerzas, lo cual comúnmente no existe en los sistemas reales. Esta limitación motiva el desarrollo del presente modelo que permite tomar en cuenta la elasticidad de la sujeción que existe en el disco anular. Se modela la vibración libre de un plato anular con aristas externa libre y diferentes valores de rigidez como condiciones de frontera en la arista interna y se resuelve analíticamente mediante las funciones de Bessel. Los parámetros de frecuencia natural γ2 son tabulados para el soporte empotrado y elástico con diferentes relaciones de radios externo-interno, modos de vibración y rigideces en la arista interna. Se observa que conforme las rigideces del soporte flexible aumentan, los valores de los parámetros γ2 convergen a los del disco con soporte clásico empotrado. Las formas modales cambian de manera distinta con respecto a los cambios en la rigidez a tensión-compresión y con respecto a cambios en la rigidez a flexión.

Article

Artículo

frecuencias naturales disco anular vibración libre formas modales Ingeniería Mecánica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Impacto de materiales de alto desempeño en construcciones de mampostería.

Luis Antonio Badillo Lozano (2010)

Hoy en día la mampostería es uno de los materiales de construcción más usados alrededor del mundo y México no es la excepción, por ello se tiene el interés de generar conocimiento en esta rama de los materiales de construcción, buscando trasladar parte del amplio conocimiento sobre tecnología del concreto y mortero a un nivel práctico. Con este propósito se planteó como objetivo estudiar el impacto que pudiera presentar el uso de un material de alto desempeño en el sistema constructivo de mampostería. Primeramente se procedió a realizar el trabajo necesario para diseñar un mortero de alto desempeño, en esta labor se hizo uso de una herramienta computacional para el diseño estadístico de un experimento que condujera a obtener la dosificación adecuada del mortero de alto desempeño. Posteriormente se procedió a evaluar el uso del mortero fabricado en la construcción de elementos de mampostería, para lo que se realizaron pruebas experimentales enfocadas en determinar la resistencia a compresión y resistencia a compresión diagonal de la mampostería fabricada con el mortero de alto desempeño, así como de mampostería de referencia fabricada según los requerimientos establecidos en la normativa aplicable. Además de realizar la evaluación, se hizo uso de la técnica de correlación digital de imágenes para el análisis de las pruebas, lo que aportó información interesante acerca del uso de este tipo de técnicas y sus posibles aplicaciones en un futuro. Los resultados de este estudio demuestran que el uso de materiales de alto desempeño tiene un impacto positivo en la mampostería, además se comprobó la eficacia de las herramientas computacionales empleadas en la realización de este trabajo de investigación.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA MECÁNICAS MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

Búsqueda de las escaleras de Wannier en sistemas elásticos 1D gobernados por la ecuación de Timoshenko-Ehrenfest

WILLIAM JAVIER RODRIGUEZ CRUZ (2021)

“En este trabajo se presenta un análogo del fenómeno cuántico de las Escaleras de Wannier-Stark (EWS), más brevemente escaleras de Wannier, en sistemas elásticos 1D, vigas de aluminio, gobernados por la ecuación de Timoshenko-Ehrenfest. Nuestra investigación inicialmente se enfoca en el estudio de las ondas torsionales, cuyo Modelo de Viga Independiente (MVI) es medular para el diseño de las estructuras 1D.Con un razonamiento similar al utilizado en ondas torsionales, abordamos las ondas flexionales, cuyo formalismo es descrito por dos ecuaciones diferenciales acopladas de segundo grado, en contraste con las vibraciones torsionales que se rigen por la ecuación de onda. El comportamiento exótico del espectro de frecuencias como función de la longitud, en una viga con sección transversal rectangular uniforme y la naturaleza de la ecuación de Timoshenko-Ehrenfest ponen de manifiesto el reto que constituye la observación de las EWS en ondas flexionales, el cual en este trabajo es resuelto de forma teórica y experimental. En este sentido y por primera vez, un espectro de frecuencias con espaciamiento constante y sus eigenfunciones asociadas bien localizadas emerge de forma natural en un sistema que no es gobernado por la ecuación de onda”.

Doctoral thesis

Mecánica de ondas Análisis de vibraciones CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Sistema robótico Distribuído CORBA: Caso de estudio Robot Motoman UP6

FEDERICO GUEDEA ELIZALDE (2005)

Se presenta el caso de un robot industrial operado remotamente bajo una arquitectura distribuida. Este se basa en el middleware estándar CORBA para controlar un brazo manipulador MOTOMAN UP6 de seis grados de libertad. Este robot está basado en el controlador XRC2001. La propuesta se puede extender a cualquier otro controla-dor Yaskawa (e.g. ERC, ERCII, MRC, MRCII) sin grandes cambios en la configuración final propuesta. Igualmente el sistema puede adaptarse fácilmente para el control de movimientos de otros brazos manipuladores de mayores capacidades, como podrían ser un UP20, UP50, entre otros.La idea principal es definir un grupo genérico de intercases IDL que puedan ser usados para integrar librerías comerciales que oculten lo intrincado de los componentes de bajo nivel. Con esto los tiempos de desarrollo en las aplicaciones y la interoperabilidad entre equipos independientemente del proveedor de los componentes robóticos se ven mejorados.El reto final en el caso de estudio es crear una aplicación remota distribuida cliente-servidor, el cual facilite la integración de uno o varios brazos manipuladores basados en los controladores anteriormente mencionados o de otros fabricantes, independientemente del sistema computacional o las plataformas computacionales utilizadas en el desarrollo de las aplicaciones.

Maestro en Ciencias

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA MECÁNICAS EQUIPO Y MAQUINARIA INDUSTRIAL