Estudio de la frecuencia de vibración en vigas

En este trabajo se ha realizado el estudio de la frecuencia de oscilación de distintos elementos estructurales. En concreto se han analizado de forma exacta las frecuencias naturales de oscilación de vigas. Se ha aplicado a los casos de fuerzas uniformemente distribuidas y puntuales aplicadas en el centro de la viga en los casos de vigas apoyadas en los extremos, vigas empotradas en los extremos y vigas apoyadas en un extremo y empotradas en el otro

Análisis térmico en la obtención de aceros y fundiciones

El análisis térmico consiste en determinar las temperaturas de las transformaciones alotrópicas (puntos críticos) que se originan al calentar o enfriar un metal o aleación. Con ellas se puede trazar la gráfica de las funciones entre tiempo y temperatura. Los puntos de inflexión o tramos horizontales de las curvas indican las temperaturas de las transformaciones alotrópicas que van acompañadas de un desprendimiento de calor (en el calentamiento). Para efectos prácticos, el análisis térmico solo es factible cuando las transformaciones en el metal ocurren con un efecto térmico lo suficientemente considerable como para que sea detectable y medible con instrumentos de medida industriales. En este trabajo el estudio se ha concretado en la faceta que interesa al fundidor, cual es la del enfriamiento desde el estado líquido hasta la solidificación total. El análisis de las transformaciones y puntos de inflexión permite predecir la composición, estructura y propiedades que tendrán las piezas que se cuelen en esa aleación líquida y aplicar a tiempo las correcciones pertinentes y necesarias para satisfacer las características exigidas a esas piezas. Es decir, hay dos pasos u objetivos en el análisis térmico: el primero es conocer que metal tenemos en el horno; el segundo es, basándose en ese conocimiento, determinar las adiciones correctoras que hay que introducir en el horno o cuchara para satisfacer las demandas del acero y fundición especificados. En este trabajo el estudio se ha concretado en la faceta que interesa al fundidor, cual es la del enfriamiento desde el estado líquido hasta la solidificación total. El análisis de las transformaciones y puntos de inflexión permite predecir la composición, estructura y propiedades que tendrán las piezas que se cuelen en esa aleación líquida y aplicar a tiempo las correcciones pertinentes y necesarias para satisfacer las características exigidas a esas piezas. Es decir, hay dos pasos u objetivos en el análisis térmico: el primero es conocer que metal tenemos en el horno; el segundo es, basándose en ese conocimiento, determinar las adiciones correctoras que hay que introducir en el horno o cuchara para satisfacer las demandas del acero y fundición especificados

Detección de desplazamientos y vibraciones en estructuras mediante sensores magnéticos

Se ha desarrollado, analizado y construido un sensor magnético de alta precisión (SEPOMAP) que nos permite detectar los posibles corrimientos o vibraciones en elementos estructurales, aunque por supuesto puede ser aplicable a otros casos como vibraciones en máquinas, etc. El sensor que se ha construido después de los análisis y experimentaciones correspondientes, es del tipo magnético y dentro de estos, los del tipo inductivo. Se ha investigado lo realizado hasta la actualidad en este tipo de sensores que nos ha permitido conocer lo realizado hasta ahora y comprobar que el sensor realizado mejora en algunos aspectos lo ya realizado, como: · No hay contacto eléctrico entre la cabeza sensora y la electrónica de medida y registro que lleva asociada. · El núcleo sensor no varía con los cambios ambientales. · Al ser un núcleo móvil que se desliza dentro del solenoide sin rozamiento, la degradación mecánica es nula y el margen dinámico se puede ajustar a las necesidades concretas de aplicación sin mas que ajustar la longitud del solenoide y del correspondiente material magnético que forma el núcleo del mismo. · La medida del desplazamiento se realiza midiendo cambios en la frecuencia de respuesta del mismo, según la posición relativa del núcleo magnético respecto al solenoide, con lo cual la dependencia de la ganancia de la electrónica con la temperatura, afecta mínimamente a la respuesta del sensor. El sensor construido consta de: 1. Solenoide con un núcleo ferromagnético en su interior, habiéndose analizado, construido y experimentado con dos tipos de núcleos, ambos ferromagnéticos: a) Ferromagnético clásico cristalizado anisótropo: acero dulce. b) Ferromagnético amorfo isótropo, habiéndose tratado dicho material mediante "recocidos con pulsos de corriente" para eliminar las tensiones residuales propias del proceso de fabricación, para lo cual se ha desarrollado un montaje experimental que evita los posibles picos de intensidad. Ambos materiales se han caracterizado mediante los correspondientes ciclos de histéresis. 2. Circuito oscilador senoidal tipo Colpitts, donde se implementa el solenoide con su núcleo, alimentado por una tensión en continua, dándonos una respuesta en corriente alterna. Para el circuito del oscilador Colpitts se han tomado como elementos activos de ganancia el transistor bipolar y el amplificador operacional. El resultado ha sido mucho mejor usando el amplificador operacional que el transistor, pues con este último se introduce mucho ruido en la señal. Así pues, se ha diseñado el circuito impreso mediante diseño asistido por ordenador, obteniéndose dicho circuito para el caso del amplificador operacional. 3. Electrónica asociada al sensor, constando dicha electrónica de: a) Circuito amplificador. b) Circuito de acondicionamiento y salida de la señal. Analizado y construido el sensor se ha podido comprobar su aplicación al campo de las estructuras de edificación y concretamente aparte de otras posibles aplicaciones, se ha observado que permite detectar los corrimientos, así como las frecuencias propias de vibración de elementos estructurales

Study of helical induced anisotropy in amorphous ribbons for sensor applications

Amorphous samples with helical induced anisotropy show magnetization processes that can be controlled by applying a longitudinal magnetic field simultaneously with an alternating current flowing through the sample. By varying the current amplitude and the phase difference between current and applied field, a wide range of coercivity and susceptibility values can be achieved. This work shows that the apparent coercive field and the susceptibility can be controlled in amorphous ribbons with helical anisotropy. These characteristics make these samples very suitable for their application as sensor cores, magnetic amplifiers, variable reluctance transformer cores, et

Monte Carlo simulation of circular grain growth

Monte Carlo simulations have been carried out to study the effect of temperature on the growth kinetics of a circular grain. This work demonstrates the importance of roughening fluctuations on the growth dynamics. Since the effect of thermal fluctuations is stronger in d =2 than in d =3, as predicted by d =3 theories of domain kinetics, the circular domain shrinks linearly with time as A (t)=A(0)-αt, where A (0) and A(t) are the initial and instantaneous areas, respectively. However, in contrast to d =3, the slope α is strongly temperature dependent for T≥0.6TC. An analytical theory which considers the thermal fluctuations agrees with the T dependence of the Monte Carlo data in this regime, and this model show that these fluctuations are responsible for the strong temperature dependence of the growth rate for d =2. Our results are particularly relevant to the problem of domain growth in surface scienc