Implementación de un sistema de carga con energía no convencional en un vehículo eléctrico tipo scooter

Implementar un sistema de carga con energía no convencional a un vehículo eléctrico, tipo scooter.El aumento de los medios de transporte en el Ecuador, está creciendo de una manera acelerada, y la demanda energética por combustibles fósiles para su funcionamiento también ha ido en aumento, provocando que el medio ambiente se contamine. Ante la situación planteada, se ha propuesto la utilización de energías alternativas en el sector automotriz, con la implementar un sistema de carga no convencional a un vehículo eléctrico, tipo scooter. La selección de componente eléctrico y mecánicos se realizaron a través de matrices de comparación con el fin de utilizar los más convenientes. Para los diseños y validaciones se hiso uso de cálculos teóricos y apoyos con software. Como resultado se obtuvo, el ensamble de un scooter eléctrico, con capacidad transportar una carga neta de 95 Kg a una velocidad máxima de 45 Km/h en línea recta; el vehículo cuenta con aproximadamente 30% de piezas construidas a nivel local, en su sistema mecánico. La implementación de energías alternativas se realizó por medio de un panel fotovoltaico, que, al pasar por el regulador de carga, entrega una tensión eléctrica nominal de 56 voltios y una corriente nominal de 160 miliamperios.Ingenierí

Elaboración de Curvas de Vulnerabilidad para Edificios de Marcos de Acero

El presente trabajo contiene una guía de los pasos a seguir para la elaboración de curvas de vulnerabilidad, desde el proceso de selección de los edificios, definición de componentes estructurales, selección del tipo de modelación, definición de los estados de daño, el tipo de análisis a realizar y la derivación de las curvas de fragilidad y vulnerabilidad. Además, se presenta la aplicación del procedimiento a un conjunto de edificios con tipología estructural de marcos de acero resistentes a momento sin arrostramiento, usando como demanda sísmica los registros acelerográficos de los eventos telúricos que han ocurrido en los últimos 40 años en El Salvado

Estudio del comportamiento dinámico del puente ferroviario Sumbay - Arequipa debido a la variación de velocidad y carga minera de la máquina locomotora GT42AC

En la presente tesis se investigó el comportamiento dinámico del puente ferroviario Sumbay-Arequipa debido a la variación de velocidad y carga minera transportado en los vagones por la máquina locomotora GT42AC.La metodología que se utilizó para el desarrollo de esta tesis es de tipo de investigación aplicada utilizando métodos cuantitativos, diseño experimental y nivel explicativo. Se realizaron mediciones experimentales mediante el uso de strain gages para medir deformaciones y el uso de acelerómetros triaxiales con el fin de obtener amplitudes de vibración. A partir de las deformaciones experimentales se calcularon analíticamente los valores de esfuerzos. Así mismo se comprobó los valores de los resultados experimentales mediante el uso de simulación numérica a través del FEM obteniéndose buena correspondencia de los resultados. Los resultados experimentales y numéricos llevan a la conclusión que los esfuerzos debido a la carga que produce la locomotora son mayores a los esfuerzos producidos por los vagones con o sin carga minera, estos esfuerzos están por debajo de los esfuerzos permisibles del material hierro forjado con un factor de seguridad de 3 considerando el esfuerzo de fluencia del hierro forjado (205 MPa) y con factor de seguridad a la fatiga de 3.92 calculado por el criterio de Soderberg. Mediante el análisis planteado se comprobó que no se producirán fallas en el puente ferroviario Sumbay debido a la variación de velocidad y carga minera transportada en los vagones por la locomotora GT42AC

Cálculo y diseño de un absorbedor dinámico de vibraciones para una chimenea metálica bajo carga de viento

Proyecto Integrador (IME)--FCEFN-UNC, 2016Trata del cálculo y desarrollo de un absorbedor de vibraciones mediante el estudio detallado de los efectos vibratorios causales de desplazamientos dinámicos considerados excesivos de una chimenea circular de escape de gases propiedad de la empresa nacional Aceitera General Deheza S.A. Dicha estructura posee 22,2 m de altura de los cuales los 6,33 m iniciales son de carbono S235 y el resto de acero inoxidable 304L. Ambos materiales poseen un diámetro externo de 1,23 m con espesores de 6 y 5 mm respectivament

Determinación numérica de la influencia del tamaño de las placas de continuidad en la respuesta histerética de una conexión viga HEA - columna PTE para PRM

Debido a que las conexiones precalificadas disponibles para el diseño de los proyectos de estructura metálica están limitadas a lo indicado en el manual “Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications, ANSI/AISC358-10” del American Institute of Steel Construction, así como en lo previsto en la NSR-10 en su título F.3.11 que trata de los ensayos para la calificación de conexiones cuando se provee a una estructura metálica de una conexión no precalificada, esta investigación se desarrolló con el fin de conocer el comportamiento de una conexión de complejidad moderada, la cual consta de una columna constituida de un PTE de sección cuadrada, unido a una viga HEA por dos placas de continuidad. Para ello, a través del MEF usando el programa ANSYS APDL, se ensayaron veinticinco diferentes configuraciones de conexión, variando el tamaño y espesor de la placa de continuidad, con el fin de conocer su influencia en la respuesta Momento – Rotación ante ciclos de histéresis. La calibración del modelo se realizó a través de ensayos experimentales, donde se pudo determinar la resistencia a la tracción del acero, tamaño de elemento finito y curva de histéresis, de acuerdo con el protocolo de carga de la NSR-10, para la calificación de conexiones de acero. Lo anterior, pudo demostrar que el incremento del tamaño y espesor de las placas de continuidad, afectan positivamente el comportamiento de la conexión ante ciclos de histéresis, así como el incremento en la capacidad resistente a momento global de la conexión.Due to the available prequalified connections for steel design projects are limited to the described in the Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications, ANSI/AISC 358-10” of the American Institute of Steel Construction, as well as in the provisions of the “Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente – NSR-10” in the title F.3.11 which is about the tests for qualification of connections when steel structures are provided of non-prequalified connection, this investigation was developed with the objective of knowing the behavior of a moderate complexity connection, which consists of a square HSS joined to HEA beam for two continuity plates. For it, through the Finite Element Method by using ANSYS APDL, were tested twenty-five (25) different connection configurations, varying the size and thickness of the continuity plates, to know its influence in the moment-rotation response subjected to hysteretic cycles. The model calibration was done with experimental tests, where was possible to determinate the steel yield strength, finite element size and hysteresis curve, according to load protocol described in the NSR-10 for the qualification of steel connections. The above, could demonstrate that the increase of the size and the thickness of the continuity plates, positively affects the behavior of the connection subjected to hysteresis cycles, such as the increase of the global moment resisting capacity of the connection.Magíster en Ingeniería CivilMaestrí

Análisis comparativo de comportamientos sísmicos entre sistemas estructurales aporticados configurados con acartelamientos de secciones cónicas, y los sistemas estructurales aporticado y dual convencionales; caso edificación “residencial kala”, Cusco 2021

En el presente trabajo de investigación se llevaron a cabo análisis paramétricos comparativos, en materia de comportamiento sísmico, para evaluar la incidencia que tiene la incorporación de Vigas Acarteladas de Sección Cónica dentro de los sistemas estructurales convencionales Aporticado y Dual en concreto armado dispuestos por la norma peruana E.030 (2020). Estudio que tuvo como excusa de probeta, una edificación multinivel de ocho plantas con fines de vivienda, ubicada en la ciudad del Cusco y denominada “Residencial Kala”. Para lo cual, 90 diferentes casos de prueba hipotéticos fueron inscritos, en los cuales la estructuración de cada propuesta de diferenciaba por si 1) los perfiles de acartelamiento de sus vigas fuesen Circulares, Elípticas o Parabólicas; 2) los peraltes de acartelamiento de estas; 3) las localizaciones que tuvieran dentro del sistema; y 4) la existencia (o no) de muros estructurales. Por otro lado, los 2 casos de control para los sistemas convencionales fueron también modelados. Posteriormente, los especímenes fueron sometidos a Análisis Estructurales Modales Espectrales por el Método de los Elementos Finitos a cargo del paquete computacional ARSAP 2022. Análisis que fueron ajustados a los procedimientos y propiedades dictadas por normas peruanas E.020: Cargas; E.030: Diseño sismorresistente; y E.060: Concreto armado. Llegándose legítimamente a formular cálculos restringidos a comportamientos lineales y elásticos tanto mecánica como geométricamente, siendo luego aproximados a comportamientos plásticos según lo requerido. Consecuentemente, los resultados mostraron que la incorporación de estos tipos de Vigas no Prismáticas dentro de ambos sistemas, inducen a incrementos de Cortantes, Momentos de Volteo y Torsiones Basales del orden de hasta 133.7%, 134.8% y 95.0%; respectivamente, en la dirección de análisis más crítica. No obstante, en esa misma dirección sísmica (X) se documentaron importantes ganancias de rigidez, en función a reducciones de Derivas y Máximos Desplazamientos Pseudo-plásticos, de hasta 59.8% y 70.6%, respectivamente. En lo que respecta a irregularidades estructurales provocadas por su inclusión, se reportó alzas en los Índices de Irregularidad Torsional de hasta 22.2% en la comparación entre sistemas Duales, y de bajas de hasta 8.1% en la comparación entre sistemas Aporticados. Luego, se detectaron decrementos de Periodos de Vibración de hasta 62.0% para casos Aporticados, y 52.3% para casos Duales. Finalmente, respecto a los Pesos Estructurales, se obtuvo que podían variar desde descuentos de 2.4% para sistemas Duales, hasta aumentos de 16.8% para sistemas Aporticados.In this thesis, comparative parametric analyses were carried out, in matter of seismic behavior, to assess the incidence that the incorporation of Conic Section Haunched Beams have on conventional reinforced concrete Framed and Dual structural systems disposed by the Peruvian code E.030 (2020). Study that had as test object, a multi-story building of eight levels for housing purposes, located in the city of Cusco and called “Residencial Kala”. In that way, 90 hypothetical test cases were inscribed, where each proposal of structuration differed accordingly whether 1) its haunched beam profiles were Circular, Elliptical or Parabolic; 2) their haunch depths; 3) haunched beams locations inside the system; and 4) the existence (or not) of shear walls. On the other hand, the two control cases for conventional systems were modeled as well. Subsequently, structured specimens were subjected to Modal Spectral Structural Analyses by the Finite Element Method brought out by the computational package ARSAP 2022. These analyses were adjusted to the dictated procedures and properties by the Peruvian codes E.020: Loads; E.030: Seismic-resistant design; and E.060: Reinforced concrete. Thus, legit formulated calculations were restricted to lineal-elastic behaviors both mechanically and geometrically, being approximated into plastic behaviors according to those design codes. Consequently, results showed that the incorporation of these types of Non-prismatic Beams in both systems, lead to Base Shears, Overturning Moments and Torsions increments up to 133.7%, 134.8% and 95.0%; respectively, in the most critical direction of analysis. Nevertheless, in that same seismic direction (X), important stiffness increases were found, in function of Drifts and Maximum Pseudo-plastic Displacement reductions, down to 59.8% and 70.6%, respectively. In regards of structural irregularities caused by their inclusion, augmentations up to 22.2% on Torsional Irregularity Indices were reported inside the Dual systems comparation, but also diminishments down to 8.1% inside the Framed systems comparation. Continually, decrements on Vibration Periods were detected, for percental values down to 62.0% on Framed cases, and 52.3% for Dual cases. Finally, in function of Structural Weights, it was obtained that non-conventional systems proposed could allow discounts down to 2.4% for Dual systems, but additions up to 16.8% for Framed systems

Diseño de una aeronave ultraliviana

Trabajo de grado (Ingeniero Mecánico) -- Universidad Autónoma de Occidente, 2004PregradoIngeniero(a) Mecánico(a

DISEÑO DE UNA IMPRESORA 3D PARA IMPRIMIR PIEZAS CON POLÍMEROS CON VOLUMEN MÁXIMO DE 30 CM x 30 CM x 30 CM PARA LA UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN

En esta tesis se realizó el diseño de una impresora 3D para la universidad Señor de Sipán, partiendo de datos obtenidos de entrevistas realizadas a docentes y directivos de la especialidad. Se analizaron variantes de diseño de proyectos similares mediante una matriz de selección, luego se estimaron las cargas de diseño para los ejes guía y soporte mediante cálculos estáticos y usando una GUI (interfaz gráfica de usuario) desarrollada en Matlab®, obtenidos los diámetros de las barras se determinó la velocidad, tasa de deposición, resolución, potencia de los motores y de la maquina en general, además se diseñó la estructura general, piezas de soporte y carcaza, luego se realizó la simulación de cargas de las barras y la estructura externa en Solidworks® para optimizar detalles de geometría y material, Finalmente se seleccionó el software de control, se determinó la configuración del firmware y selección de los componentes de la máquina para los subsistemas de movilidad, extrusión y mesa de trabajo. El diámetro calculado de las barras para los ejes X – Y es de 8 mm, y 10 mm para el eje Z, resultó favorable en el análisis de cargas, el material seleccionado fue el AISI 304, La estructura de perfiles angulares de aluminio presentan un factor de seguridad mínimo de 1.2. Se seleccionó los motores Nema 17, extrusor E3dv6, además, se determinó que la velocidad óptima de impresión usando filamento PLA debe ser de 60 mm/s a una temperatura de 210 °C, con una tasa de deposición de 7,5 mm3/s y resolución de 0,4 mm por capa, con un eje de rosca métrica M8 de 1.25 mm. La potencia del equipo es 360 W, por otro lado, la electrónica se compone de, Arduino Mega 2560, una placa CNC Ramps 1.4, además el software de control será el Repetier Host de uso libre, en el presupuesto económico se estimó una inversión de $ 809,68 que genera un ahorro de 75% con respecto a equipos comerciales de similares características.Tesi

Dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones para bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil

El objetivo de este proyecto fue realizar el dimensionamiento y selección de amortiguadores de pulsaciones en bombas reciprocantes utilizadas en la extracción de crudo en el sistema power oil. Se desarrolló una hoja de cálculo en Matlab para el dimensionamiento y selección de los tres tipos de amortiguadores de pulsaciones (PE, CT y ZM), que pueden ser instalados en el sistema referencial (Lago Agrio #23), que utiliza una bomba reciprocante National tríplex. Se diseñó las unidades de amortiguación, a partir de las consideraciones de la norma de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) VIII división 1 del 2019, con ello se realizó el modelado en SolidWorks. Finalmente, se validó el funcionamiento de los dispositivos según elementos finitos en ANSYS, este procedimiento sirvió para verificar si los espesores y dimensiones obtenidas son correctas y puedan soportar las condiciones de operación. Los valores teóricos calculados de esfuerzos de Von Mises, deformación, factor de seguridad y fatiga, están muy cerca de los valores obtenidos del análisis en ANSYS y de los analíticos, siendo adecuados para las exigencias de operación con un error porcentual dentro del 10% en los resultados, es decir los datos se validan y el diseño de los amortiguadores de pulsaciones se consideran seguros y es muy probable que no sufran fallas. Esto debido a la correcta selección de los espesores entre 0,28 y 1,5 pulgadas respectivamente que corresponden a las cinco unidades seleccionadas para el diseño. Llegando a la conclusión que el diseño de los cuerpos y demás componentes tienen suficiente resistencia en las condiciones de carga diseñadas, capaces de soportar una sobrepresión en su funcionamiento. Se recomienda que si el sistema de bombeo supera los 15 psi debe ir instalado estos dispositivos de atenuación de pulsos.The objetive of this Project was to carry out the sizing and selection of pulsation dampers in reciprocating pumps used in the extraction of crude oil in the power oil system. It Will seek to develop a spreadsheet in Matlab for the sizing and selection of the three types of pulsation dampers (PE, CT and ZM), which can be installed in the referential system (Lago Agrio #23), which uses a reciprocating pump National triplex. The damping units were designed, based on the considerations of the standard of the American Society of Mechanical Engineers (ASME) VIII division 1 of 2019, with this the modeling was carried out in SolidWorks. Finally, the operation of the devices was validated according to finite elements in ANSYS, this procedure served to verify if the thicknesses and dimensions abtained are correct and can withstand the operating conditions. The calculated theoretical values of Von Mises stress, deformation, safety factor and fatigue are very close to the values obtained from the ansys analysis and from the analytics, being adequate for the operating requirements with a percentage error within 10% in the results, it means, the data is validated and the design of the pulsation dampers are considered safe and most likely not to fail.This is due to the correct selection of the thicknesses between 0.28 and 1.5 inches respectively, which correspond to the five units selected for the design. To conclude the design of the bodies and other components have sufficient resistance in the designed load conditions, capable of withstanding an overpressure in its operation. It is recommended that if the pumping system exceeds 15 psi, these pulse attenuation devices should be installed