Dynamics and control of highly flexible structures for aerospace applications

Highly flexible space structures such as thin-film solar arrays, deployable antennas, solar concentrators, solar and drag sails, are typically made of very thin tensioned membranes. These deployable structures are considered promising technologies for their lightness, high deployed-to-packed volume ratio, and low cost. These advantages make them an extremely interesting technology for satellites of small classes, such as nanosatellites (including CubeSats) that are becoming more and more common because of their capability to provide many of the services that were performed by larger satellites in the past with a fraction of their cost. However, the size of deployable structures is not proportional to the dimension of the hosting satellite but depends on the specific mission and application. In addition, the miniaturization of satellites comes very often with the reduction of the performance of their attitude control system. Therefore, large appendages mounted on a nanosatellite can be an issue in terms of attitude control, with a possible reduction of the stability and pointing precision, or even the loss of the whole mission. For this reason, control systems must be envisaged in order both to limit or avoid the oscillations of these structures and to reduce the transmission of disturbing forces from the deployable appendage to the central body of the satellite. This Ph.D. research is focused on the analysis of the dynamic behavior of highly flexible space structures, and the study of the effectiveness of possible methods to control their oscillations, both in terms of damping techniques directly applied to the appendage, and vibrations transmission reduction at the interface between the deployed structure and the main body of the satellite. Two test cases with completely different approaches were identified for this study, both based on solar arrays. The first test case focuses on a membrane solar array not supported by an external structure. Numerical simulations explore the effectiveness of controlling the oscillations of this membrane, subject to a sinusoidal force and non-flat initial conditions with the use of thin patches of piezoelectric material. This study confirms the possibility to apply the robust Hinf closed-loop control system, in order to correct the initial non-horizontal shape of the membrane to reach a flat deployed configuration. The second test case studies the dynamics of a solar array structure that is deployed and kept in tension by two external composite tape springs. Bistable boom prototypes have been manufactured and their theoretical dynamic behavior is studied in detail. Numerical simulations and experimental tests focus on the analysis of the dynamics of the system and the exploration of possible control strategies in terms of active oscillations reduction directly applied to the appendage structure and passive vibration isolation between the deployed structure and the main body of the satellite. The main results confirm the concern that uncontrolled deployment of deployable appendages on a small spacecraft with limited attitude control capabilities exploiting only the stored strain energy of the tape springs can generate torques that can lead to uncontrolled rotations and mission failure. Hence, the dynamic behavior of controlled deployments using a small motor is studied and compared to the previously mentioned case. Although mass and complexity are added to the system, this approach brings many benefits such as disturbance reduction and the possibility of retracting the deployed structure whenever needed. Moreover, the effectiveness of two different strategies to control the oscillations of the booms is confirmed, respectively following a numerical and an experimental approach

Implant supported rehabilitation

Introducción: El tratamiento del edentulismo con implantes y, en concreto, con sobredentaduras es, desde hace 20 años, un procedimiento altamente predecible y satisfactorio para los pacientes, por consiguiente, su grado de predictibilidad y sus ventajas frente a las prótesis completas han hecho que sea considerado el tratamiento mínimo para rehabilitar una mandíbula edéntula.Introduction: The treatment of edentulism with implants and, specifically, with overdentures has been, for 20 years, a highly predictable and satisfactory procedure for patients, therefore, its degree of predictability and its advantages over complete prostheses have made it possible to be considered the minimum treatment to rehabilitate an edentulous mandible.Facultad de Odontologí

Alveolectomy in a Tooth Extraction with Complication

Introducción: la exodoncia es un procedimiento que debe ser siempre realizado teniendo en cuenta que la pieza extraída será en un futuro reemplazada por una prótesis removible, fija o implantosoportada. Muchas veces se debe realizar una exodoncia a colgajo ya sea como complicación de una exodoncia simple o como técnica quirúrgica planificada, sin importar cuál de los casos se presente, siempre he invariablemente se pierde tabla ósea vestibular, palatina o lingual en forma parcial o total. Pérdida ósea a la que posteriormente se sumarán reabsorciones óseas que se producen en el hueso maxilar por la edad del paciente, por enfermedades metabólicas, óseas o endócrinas y/o por ausencia de función. En múltiples ocasiones se deben realizar exodoncias de piezas dentarias o de restos radiculares de una forma no convencional, debido a que no podemos llegar a ellas con el sistema y medios que hemos visto en la extracción simple. Cualquiera extracción simple se nos puede complicar y convertirse en una extracción quirúrgica, pero vamos a considerar las exodoncias quirúrgicas ya diagnosticadas y programadas de antemano.Introduction: extraction is a procedure that must always be performed taking into account that the extracted part will in the future be replaced by a removable, fixed or implant-supported prosthesis. Many times a flap tooth extraction must be performed, either as a complication of a simple tooth extraction or as a planned surgical technique, regardless of which case is presented, always and invariably, the partial or total vestibular, palatal or lingual bone table is lost. Loss of bone, to which bone resorption will subsequently be added, which occurs in the maxillary bone due to the age of the patient, due to metabolic, bone or endocrine diseases and / or due to lack of function. On multiple occasions, dental teeth or teeth extraction must be performed. root remains in an unconventional way, because we cannot reach them with the system and means that we have seen in simple extraction. Any simple extraction can complicate us and become a surgical extraction, but we will consider surgical extraction already diagnosed and scheduled in advance.Facultad de Odontologí

On-orbit servicing commercial opportunities with security implications

The On-Orbit Servicing (OOS) working group discussed legal and political implications of developing a commercial OOS industry. The group considered the benefits that OOS and Active Debris Removal (ADR) can offer the satellite industry, as well as potential disadvantages for international relations between space faring nations. To gain an accurate perspective of stakeholders involved in such a process, the OOS working group held a mock hearing for OOS licensing, with members of the working group assigned to represent stakeholders. Working group members presented their cases at a simulated domestic regulatory panel, constructed of members representing various government ministers, to fully explore stakeholder views. The mock hearings explored the challenges faced by OOS and ADR entrepreneurs as well as the benefit of regulation. The groups highlighted recommendations to ensure the practicality of OOS and determine how best to encourage licensing and regulation of such activities, as summarised below. 1. The United Nations (UN) should provide regulatory guidelines for OOS and ADR. 2. Government agencies should license OOS. The Federal Aviation Administration (FAA) has taken responsibility for licensing commercial space transportation in the United States and this should be extended to OOS/ADR missions to enable short-term advancement prior to further UN regulation. 3. Government should support OOS and ADR development to ensure continued demand. This includes leading by example on government satellites and potential launch levies to enable on-going ADR funding. 4. All stakeholders should prevent weaponisation of space through transparency of operations. 5. Nations should initiate international cooperation on ADR. OOS and ADR will ensure sustainable use of satellites, particularly in LEO and GEO, for the coming decades. It is through transparency, economic stimulation and close monitoring that such endeavours will be successful

Preventive Behaviors Against Oral Trauma

Introducción: Educar para la salud bucal es una de las premisas de este proyecto, que considera que los traumatismos dentales se incrementan con el propio desarrollo psicomotor del niño. Como son eventos que suceden con frecuencia y afectan no solo psicológicamente a los niños deben ser considerados como un tema de relevante importancia. Un trauma dentario es una lesión de extensión e intensidad variable, de origen accidental o intencional, causado por fuerzas que actúan sobre el órgano dentario y los tejidos que le rodean. Este proyecto reconoce la gravedad y frecuencia de estas lesiones, así como las alteraciones patológicas que a corto y a largo plazo pueden provocar en los pacientes afectados.Introduction: Educating for oral health is one of the premises of this project, which considers that dental trauma increases with the child's own psychomotor development. As they are events that happen frequently and not only affect children psychologically, they must be considered as a topic of relevant importance. A dental trauma is a lesion of variable extension and intensity, of accidental or intentional origin, caused by forces acting on the dental organ and the tissues that surround it. This project recognizes the severity and frequency of these injuries, as well as the pathological changes that they can cause in the affected patients in the short and long term.Facultad de Odontologí

Tooth Extraction with Bucosinusal Complication

Introducción: El tratamiento de la comunicación buco sinusal, se basa en lograr el cierre hermético del mismo y la cicatrización por primera. Uno de los principales inconvenientes para lograr el mismo se debe a la falta de tejido fibromucoso; Existen diferentes alternativas quirúrgicas dependiendo del caso clínico a tratar, realizando osteotomías de las tablas alveolares, colgajos marginales, a puente, vestibulares, palatinos e incluso utilizando la bola adiposa de Bichart. En este caso no se utilizó ninguna de las técnicas quirúrgicas convencionales, minimizando así el trauma quirúrgico optando por realizar la sección del periostio logrando desplazar los tejidos blandos para su posterior reposición y sutura.Introduction: The treatment of bucosinusal communication is based on achieving hermetic closure and healing for the first time. One of the main disadvantages to achieve it is due to the lack of fibrous muscle tissue; There are different surgical alternatives depending on the clinical case to be treated, performing osteotomies of the alveolar tables, marginal, bridge, vestibular, palatal flaps and even using the Bichart fat ball. In this case, none of the conventional surgical techniques was used, thus minimizing the surgical trauma, opting to perform the periosteal section, moving the soft tissues for later replacement and suture.Facultad de Odontologí

Cystic Complication in Tooth Extraction

Introducción: Los quistes son bolsas de tejido conectivo epitelial, en su interior hay un contenido líquido o semilíquido, son asintomáticos y se descubren eventualmente ante una radiografía de rutina. Estos quistes ocasionan trastornos ya sea en la estética como en la función alterando la integridad del componente maxilofacial.es importante arribar a un correcto y precoz diagnostico y tratamiento, debido a que los trastornos sonde variable intensidad. Descripción caso clínico : Paciente mujer de 16 años de edad a la cual por estudios radiográficos de rutina para realizarse un tratamiento de ortodoncia, se le detecta y diagnostica una lesión osteológica de maxilar, a posteriori se le solicitan estudios complementarios para realizar la extirpación quirúrgica y tratamiento de la cavidad ósea con relleno de plasma rico en plaquetas el material extraído se manda al laboratorio histopatológico diagnosticándose quiste inflamatorio radicular lateral, por la reabsorción que produjo la lesión quística la paciente pierde el diente vecino ( pieza12).Conclusiones: En la práctica se ha puesto en evidencias dificultades para la interpretación clínica y radiográficas de estas lesiones, ello es por la similitud de los diferentes quistes. Donde el comportamiento clínico e histológico difiere sustancialmente por lo que las consideraciones quirúrgicas de los quistes de los maxilares están relacionadas directamente con el caso clínico y a la biopsia o respuesta histopatológica de cada uno de ellos. El crecimiento es lento y siempre expansivo y osteolítico, pudiendo provocar fracturas y reabsorciones óseas importantes, son recidivantes y se clasifican en no odontogénicos y odontogénicos dentro de estos últimos los más frecuentes son los epiteliales en un 90% y dentro de estos los dentígeros y los radiculares son los de mayor incienciaFacultad de Odontologí

Opening The Door to Oral Health. Stage VI

Introducción: En este proyecto se desarrollaron actividades educativas individuales, grupales y familiares, así como también, a través de acciones preventivas orientadas a la disminución de los factores de riesgo, que contribuyen a la aparición de enfermedades bucales, revertir la problemática de lesiones cariosas en molares de niños de 3 a 11 años, considerando las edades de los destinatarios, como por ejemplo la relevancia del flúor como protección de la caries dental y la aplicación de selladores de fosas y fisuras, debido a la alta prevalencia. Objetivos: conocer índices epidemiológicos iniciales en pos de identificar problemáticas específicas para posible resolución, generar un cambio de actitud con respecto a los hábitos de higiene bucal, enseñar técnica de cepillado y el uso de complementos de higiene bucal, concientizar y capacitar a los padres para realizar acciones de autocuidado y la consulta periódica al odontólogo.Introduction In this project, individual, group and family educational activities were developed, as well as, through preventive actions aimed at reducing risk factors that contribute to the appearance of oral diseases, reversing the problem of carious lesions in molars of children from 3 to 11 years old, considering the ages of the recipients, such as the relevance of fluoride as protection against dental caries and the application of pit and fissure sealants, due to the high prevalence Objectives: to know initial epidemiological indices in order to identify specific problems for possible resolution, generate a change of attitude regarding oral hygiene habits, teach brushing technique and the use of oral hygiene supplements, raise awareness and train parents to perform self-care actions and regular consultation with the dentist.Facultad de Odontologí

Alveolectomy in a Tooth Extraction with Complication

Introducción: la exodoncia es un procedimiento que debe ser siempre realizado teniendo en cuenta que la pieza extraída será en un futuro reemplazada por una prótesis removible, fija o implanto-soportada. Muchas veces se debe realizar una exodoncia a colgajo ya sea como complicación de una exodoncia simple o como técnica quirúrgica planificada, sin importar cuál de los casos se presente, siempre e invariablemente se pierde tabla ósea vestibular, palatina o lingual en forma parcial o total. Perdida ósea a la que posteriormente se sumarán reabsorciones óseas que se producen en el hueso maxilar por la edad del paciente, por enfermedades metabólicas, óseas o endócrinas y/o por ausencia de función. En múltiples ocasiones se deben realizar exodoncias de piezas dentarias o de restos radiculares de una forma no convencional, debido a que no podemos llegar a ellas con el sistema y medios que hemos visto en la extracción simple. Cualquiera extracción simple se nos puede complicar y convertirse en una extracción quirúrgica, pero vamos a considerar las exodoncias quirúrgicas ya diagnosticadas y programadas de antemano. Descripción del caso clínico: paciente de 25 años, sexo femenino, ambulatorio, lucido, marcha activa y normal, ubicado en tiempo y espacio, asintomático, termodinámicamente estable; concurre a la asignatura de cirugía a curso 6, para que se le realice exodoncia del resto radicular de la pieza 12. Pasos diagnostico clínico y radiográfico, antisepsia, aislamiento, anestesia, incisión, legrado, ostectomía, extracción indicaciones postoperatorias, medicación. Conclusión: la alveolectomía interna es una técnica que preserva la tabla ósea vestibular por no alterar la estética facial, no complicar el trata miento protético, pero, dificulta la colocación de implantes por generar un reborde alveolar filoso.Facultad de Odontologí

Tercer molar inferior retenido con complicación quística

Introduccion:La presencia de restos epiteliales odontogénicos, sumados a restos embrionarios del desarrollo facial en el interior de los huesos maxilares, pueden proliferar bajo ciertas circunstancias llegando a dar origen a quistes. Existen variedades de ellos diferenciándose en su etiopatogenia, aspectos clínicos, radiográficos, histológicos y terapéuticos. El quiste dentígero o quiste folicular se encuentra relacionado con dientes no erupcionados con mayor porcentaje de incidencia en los molares, caninos y dientes supernumerarios. El quiste dentígero es el segundo en incidencia después de los quistes radiculares. Se presenta normalmente como una patología aislada pero también se puede presentar en algunos síndromes como la disostosis cleidocraneal o en la mucopolisacaridosis tipo VI. No hay predilección por sexo y se presenta entre la segunda y tercera década de la vida. Descripción caso clínico: Paciente que se presenta a la consulta en la asignatura Cirugía “A”, para ser operado de sus terceros molares, por derivación de la ortodoncista. Se realiza un diagnóstico clínico y por imágenes (Radiografía panorámica y Tomografía Axial Computada), se observa expansión de la tabla lingual en la zona de maxilar inferior sector de molares del lado izquierdo, con imagen de lesión osteolítica compatible con quiste dentígero.Conclusiones : El caso resulto ser una lesión benigna, sin embargo, es un hecho resaltante la necesidad de concientizar a la población acerca de someterse a controles odontológicos con cierta periodicidad.Facultad de Odontologí