Aplicación del método de redes a la solución de problemas de fricción seca: superficies suaves a escala atómica y superficies a escala macroscópica

[ESP] El estudio del fenómeno cotidiano que supone la fricción sigue manteniendo un gran nivel de dificultad a pesar de su larga historia. Las causas de esta dificultad radican en las diferentes escalas de las características del fenómeno, macroscópicas y microscópicas, y en su distinto comportamiento en condiciones estáticas y dinámicas. A lo mencionado anteriormente se añade que los sistemas sujetos a fricción son muy sensibles al valor de los parámetros que los definen, pudiendo dar lugar a comportamientos caóticos. Así, han ido apareciendo modelos muy diferentes, válidos en un ámbito reducido, y que utilizan simplificaciones importantes que impiden su generalización. En esta tesis se presenta la aplicación del método de simulación por redes a la solución numérica al estudio de la fricción a escalas muy distintas. Por un lado, a escala microscópica se han estudiado los modelos de Frenkel-Kontorova-Tomlinson y de diferentes microscopios de fuerza atómica, relacionados con el análisis de superficies suaves a escala atómica. Por otro lado, a escala macroscópica se han estudiado los modelos relacionados con el análisis de superficies industriales, como el de un mecanismo de freno. Tras presentar en esta memoria una revisión de las distintas formulaciones de la fuerza de fricción, de la naturaleza de las superficies que participan en el fenómeno, así como de la definición de los problemas a analizar (Capítulo 2); se revisan las herramientas relacionadas con el análisis de la estabilidad de los sistemas dinámicos (Capítulo 3). En este sentido, cabe resaltar la utilidad de los diagramas de fase y los exponentes de Lyapunov, incluyendo los algoritmos más recientes para su estimación. El diseño de los modelos en red y la implementación de las condiciones iniciales se explica en el Capítulo 4. Se ha elaborado un programa en Matlab para la generación de modelos en red, simulación en Pspice y representación gráfica de resultados. En el Capítulo 5 se presenta el resultado de la aplicación de los modelos en red a los problemas planteados en el Capítulo 2. Con el fin de verificar la fiabilidad de los modelos propuestos se comparan sus resultados con las soluciones obtenidas por otros métodos numéricos o resultados experimentales, uno de ellos a partir de un dispositivo desarrollado durante la elaboración de esta memoria. [ENG] The study of everyday phenomena involving friction continues to maintain a high level of difficulty despite its long history. The causes of this problem lie in the different scale of the characteristics of the phenomenon, macroscopic and microscopic, and their different behaviour in static and dynamic conditions. To the above is added to the systems subject to friction are very sensitive to the value of the parameters that define them, may lead to chaotic behaviour. Thus, very different models, valid in a narrow scope and using simplifications that prevent generalization, have been appearing. This thesis presents the application of network simulation method to the numerical solution to the study of friction at very different scales. On the one hand, on a microscopic scale Frenkel-Kontorova-Tomlinson and different atomic force microscopes models have been studied, related to the analysis of soft surfaces at the atomic scale. Furthermore, on a macroscopic scale models related to the analysis of industrial areas, such as a brake mechanism have been studied. After presenting herein is a review of the different formulations of the friction force, the nature of the surfaces involved in the phenomenon, as well as the definition of the problems to be analyzed (Chapter 2); reviews the tools related to stability analysis of dynamic systems (Chapter 3). In this regard, we highlight the usefulness of the phase diagrams and Lyapunov exponents, including recent algorithms for their estimation. The design of network models and the implementation of the initial conditions is explained in Chapter 4. It has developed a program in Matlab to generate network models, Pspice simulation and graphical representation of results. Chapter 5 presents the result of the application of network models to problems in Chapter 2. In order to verify the reliability of the proposed models, their results are compared with the solutions obtained by other numerical methods or experimental results, one from a device developed during the preparation of this report.Universidad Politécnica de Cartagen

GOYA: a teleoperated system for blasting applied to ships maintenance

This paper presents the GOYA Project, a teleoperated system for blasting applied to hull cleaning in ship maintenance. The objective of the project is to develop a reliable and cost effective technology regarding hull grit blasting, obtaining a high quality surface preparation together with a dramatic reduction of waste and zero emissions to environment. Present technology for hull cleaning and the problematic in shipbuilding industry are analysed. Selection of blasting technologies and materials is also approached in this paper, showing the different tests carried out to achieve a hull surface cleanliness of SA 2 ½. The desing of the robot is also presented, showing aspects of mechanical, control unit, teleoperation system and blasting head design. It also shows the consecution of a smooth hull surface and the reduction of operation costs atmospheric contamination. It also eliminates the hard working conditions of the operators in the present manual operation. This work is supported by the Spanish government and the European Union (CICYT-FEDER) and is tested in BAZAN Co.The authors want to acknowledge the Spanish government and European Communities for CICYT-FEDER support (1FD97-0823). Additional funds support from BAZAN and Spanish Ministry of Industry (ATYCA)

Supply Chain Risk of Obsolescence at Simultaneous Robust Perturbations

The earlier planning methods of supply chains (SC) in the skeleton of the extended material requirements planning (EMRP), where the time horizon of the reverse Laplace is infinite, were not convenient to estimate the impact of the technical obsolescence of the product or technology involved, which has economic, environmental, and social consequences. Therefore, the perturbations of timing are presented until the possible obsolescence, with parallel execution of the network simulation model (NSM) to evaluate the impact of the finite lifespan on the value of the chain. The EMRP, as well as the NSM, are based on the skeleton of the material requirements planning model, where delays and their perturbations are presented transparently. Contrary to the previous studies of the net present value (NPV) in the EMRP skeleton, where the infinite horizon is assumed, the impact of shortening the horizon of activities is shown here, in order to also evaluate the risk of financing investments in the SC with a shorter lifespan of products or technology. Owing to the simultaneous appearances of the stochastic variables, the parallel execution and exchanging of data, using NSM is advised. The procedures for estimation of correction factors of the NPV and their values are given.This research was partly funded by the Slovenian Research Agency, grant P5-0364 and J6-9396, and partly by the University of Padua

Service robot for hull-blasting

Present grit blasting technology for hull cleaning is very pollutant, environmentally unaffordable, and it is progressively forbidden in the most environmental countries (mainly north of Europe). At the time being, the above methodology has been partially substituted by ultra highpressure water blasting, however they do not show as good performance as the grit blasting systems. This paper describes a service robot for hull blasting. The technology we developed consists of the cleaning head, the robot body, the remote control unit and the teleoperation platform. This solution allows a reliable and cost effective operation regarding hull grit blasting, obtaining a high quality surface preparation (SA 2 ½) together with a dramatic reduction of waste and zero emissions to environment. A prototype of the robot has been developed and tested in IZAR shipyards. We presents the functional requirements, system concept and architecture of this robot. This work was supported by the Spanish government, the European Union (CICYT-FEDER)The authors want to acknowledge the Spanish government and European Communities for CICYT-FEDER support (1FD97-0823). Additional funds support from IZAR and Spanish Ministry of Industry (ATYCA)

Service robot for hull-blasting

Present grit blasting technology for hull cleaning is very pollutant, environmentally unaffordable, and it is progressively forbidden in the most environmental countries (mainly north of Europe). At the time being, the above methodology has been partially substituted by ultra highpressure water blasting, however they do not show as good performance as the grit blasting systems. This paper describes a service robot for hull blasting. The technology we developed consists of the cleaning head, the robot body, the remote control unit and the teleoperation platform. This solution allows a reliable and cost effective operation regarding hull grit blasting, obtaining a high quality surface preparation (SA 2 ½) together with a dramatic reduction of waste and zero emissions to environment. A prototype of the robot has been developed and tested in IZAR shipyards. We presents the functional requirements, system concept and architecture of this robot. This work was supported by the Spanish government, the European Union (CICYT-FEDER)The authors want to acknowledge the Spanish government and European Communities for CICYT-FEDER support (1FD97-0823). Additional funds support from IZAR and Spanish Ministry of Industry (ATYCA)

Envase activo para conservación de productos vegetales frescos

Número de publicación: ES2393388 A1. También publicado como: ES2393388 B1. Número de solicitud: P201031030Envase activo para conservación de productos vegetales frescos. Se describe un recipiente de envasado, y un envase activo que lo comprende, con propiedades de adsorción del etileno, control del vapor de agua y capacidad antimicrobiana, de aplicación a productos vegetales frescos, en especial hortofrutícolas, con el que se modifica la atmósfera en el interior del envase, se controla la humedad y que actúa de barrera frente a los microorganismos, extendiendo la vida útil de los productos envasados, sin necesitar temperaturas bajas de conservación. Este envase activo consta de un recipiente de material biodegradable como el cartón, recubierto en su superficie interna de una lámina de un polímero con capacidad de absorción del etileno y vapor de agua, tal como PLA, en la que se incorporan aceites esenciales naturales con acción antimicrobiana, y de una película de envoltura que se aplica y termosella tras llenar el envase de producto.Universidad Politécnica de CartagenaUniversidad de Murci

Adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). El problema de las clases numerosas

[SPA]Con el objetivo de conseguir una adaptación al EEES, la Universidad Politécnica de Cartagena viene desarrollando desde el curso pasado una iniciativa de innovación docente consistente en la creación de grupos docentes que analizan diversos aspectos de esta adaptación con el objetivo de generar documentos de apoyo para el resto de la comunidad universitaria en este proceso de convergencia. En esta comunicación se presenta el trabajo realizado por el grupo docente “planificación de la docencia en grupos numerosos“ desde su creación, así como una introducción al trabajo que se está desarrollando este curso académico. [ENG]In order to achieve an adaptation to the EEES, Universidad Politécnica de Cartagena is developping since the last academic course an innovative education initiative, involving the creation of teaching groups that discusses various aspects of this adaptation in order to produce documents in support of the rest of the university community in this process of convergence. This communication shows the work done by the group called “teaching planning in large classes" since its creation, and an introduction to the work that is taking place this academic year.Campus Mare Nostrum, Universidad Politécnica de Cartagena, Universidad de Murcia, Región de Murci

Revisión y Control del Plan de Vigilancia Ambiental de las obras de dragado del Puerto de Maó

Se integra información hidrográfica, geomorfológica, sedimentológica y biológica, para la caracterización de los ecosistemas marinos en el punto de vertido y área adyacente previa al inicio de las obras de dragado del Puerto de Maó.RESUMEN: En este documento se presentan los trabajos científicos realizados por el Instituto Español de Oceanografía, dentro del Plan de Vigilancia Ambiental del dragado del Puerto de Maó (Menorca, Islas Baleares), para la caracterización de los ecosistema marino en el punto de vertido y área adyacente, previa al inicio de las obras. Se incluyen los resultados y las conclusiones de los estudios realizados por diversos grupos de investigación, principalmente en Enero-Marzo 2014, en relación al fondo marino, la hidrodinámica, las praderas de Posidonia oceanica y el molusco bivalvo Pinna nobilis, el macro-bentos de los fondos circalitorales blandos y los contaminantes en agua, sedimentos y biota, así como en especies de interés comercial para el consumo humano. Este informe se contempla en el contrato entre la Autoridad Portuaria de Baleares y el Instituto Español de Oceanografía, suscrito el 5 Febrero 2014, para los trabajos de asistencia técnica para la revisión y control del Plan de Vigilancia Ambiental del dragado del Puerto de Maó.RESUM: En aquest document es presenten els treballs científics realitzats per l’Instituto Español de Oceanografía, dins del Pla de Vigilància Ambiental del dragat del Port de Maó (Menorca, Illes Balears), per a la caracterització dels ecosistemes marins en el punt de vessament i àrea adjacent, prèvia a l’inici de les obres. S’inclouen els resultats i les conclusions del estudis realitzats per diversos grups de recerca, principalment durant Gener-Març 2014, en relació al fons marí, la hidrodinàmica, les praderies de Posidonia oceanica i el mol•lusc bivalve Pinna nobilis, el macro-bentos dels fons circalitorals tous i els contaminants en aigua, sediments i biota, així com en espècies d’interès comercial pel consum humà. Aquest informe es contempla en el contracte entre l’Autoritat Portuària de Balears i el Instituto Español de Oceanografía, subscrit el 5 Febrer 2014, pels treballs d’assistència tècnica per a la revisió i control del Pla de Vigilància Ambiental del dragat de Port de Maó.ABSTRACT: This document presents the scientific actions developed by the Instituto Español de Oceanografía within the Environmental Monitoring Plan of the works of dredging the Port of Maó (Minorca, Balearic Islands), for the characterization of the marine ecosystems in the point of discharge of dredged material and adjacent area, before the beginning of the dredging. The results and conclusions of the studies developed by several research groups, mainly in January-March 2014, in relation to the bottom, hydrodynamics, Posidonia oceanica meadows, and the bivalve mollusc Pinna nobilis, the macro-benthos of the circalittoral soft bottoms and the contaminants in water, sediments and biota, as well as in commercial species for human consumption, are included. This report is contemplated within the contract between the Autoridad Portuaria de Baleares and the Instituto Español de Oceanografía, signed on 5 February 2014, for the technical assistance activities to review and control the Environmental Monitoring Plan of the works of dredging the Port of Maó.Autoridad Portuaria de Baleare

Revisión y Control del Plan de Vigilancia Ambiental de las obras de dragado del Puerto de Maó

Se integra información hidrográfica, geomorfológica, sedimentológica y biológica, para la caracterización de los ecosistemas marinos en el punto de vertido y área adyacente previa al inicio de las obras de dragado del Puerto de Maó.RESUMEN: En este documento se presentan los trabajos científicos realizados por el Instituto Español de Oceanografía, dentro del Plan de Vigilancia Ambiental del dragado del Puerto de Maó (Menorca, Islas Baleares), para la caracterización de los ecosistema marino en el punto de vertido y área adyacente, previa al inicio de las obras. Se incluyen los resultados y las conclusiones de los estudios realizados por diversos grupos de investigación, principalmente en Enero-Marzo 2014, en relación al fondo marino, la hidrodinámica, las praderas de Posidonia oceanica y el molusco bivalvo Pinna nobilis, el macro-bentos de los fondos circalitorales blandos y los contaminantes en agua, sedimentos y biota, así como en especies de interés comercial para el consumo humano. Este informe se contempla en el contrato entre la Autoridad Portuaria de Baleares y el Instituto Español de Oceanografía, suscrito el 5 Febrero 2014, para los trabajos de asistencia técnica para la revisión y control del Plan de Vigilancia Ambiental del dragado del Puerto de Maó.RESUM: En aquest document es presenten els treballs científics realitzats per l’Instituto Español de Oceanografía, dins del Pla de Vigilància Ambiental del dragat del Port de Maó (Menorca, Illes Balears), per a la caracterització dels ecosistemes marins en el punt de vessament i àrea adjacent, prèvia a l’inici de les obres. S’inclouen els resultats i les conclusions del estudis realitzats per diversos grups de recerca, principalment durant Gener-Març 2014, en relació al fons marí, la hidrodinàmica, les praderies de Posidonia oceanica i el mol•lusc bivalve Pinna nobilis, el macro-bentos dels fons circalitorals tous i els contaminants en aigua, sediments i biota, així com en espècies d’interès comercial pel consum humà. Aquest informe es contempla en el contracte entre l’Autoritat Portuària de Balears i el Instituto Español de Oceanografía, subscrit el 5 Febrer 2014, pels treballs d’assistència tècnica per a la revisió i control del Pla de Vigilància Ambiental del dragat de Port de Maó.ABSTRACT: This document presents the scientific actions developed by the Instituto Español de Oceanografía within the Environmental Monitoring Plan of the works of dredging the Port of Maó (Minorca, Balearic Islands), for the characterization of the marine ecosystems in the point of discharge of dredged material and adjacent area, before the beginning of the dredging. The results and conclusions of the studies developed by several research groups, mainly in January-March 2014, in relation to the bottom, hydrodynamics, Posidonia oceanica meadows, and the bivalve mollusc Pinna nobilis, the macro-benthos of the circalittoral soft bottoms and the contaminants in water, sediments and biota, as well as in commercial species for human consumption, are included. This report is contemplated within the contract between the Autoridad Portuaria de Baleares and the Instituto Español de Oceanografía, signed on 5 February 2014, for the technical assistance activities to review and control the Environmental Monitoring Plan of the works of dredging the Port of Maó.Autoridad Portuaria de Baleare

Analysis of Chaotic Response of Frenkel-Kontorova-Tomlinson Model

The Frenkel-Kontorova-Tomlinson (FKT) model represents mechanical systems in which the atomic smooth surfaces of two bodies slide against each other. The model is very sensitive to changes of the system parameters, and ranges from simple stable harmonic to chaotic solutions. The design of the model between two bodies for the dynamic problem, following the network method rules, is explained with precision and run on standard electrical circuit simulation software. It provides the phase diagrams of atom displacement for each atom and the total friction force by the summation of all the atom displacements. This article is focused on studying the effect of the selected time step on the result and in the lack of sensitivity of Lyapunov exponents to assess chaotic behaviour