El objetivo específico de esta memoria es analizar la posibilidad de utilizar el modelo propuesto por Crisafulli para determinar la resistencia al corte de muros de albañilería confinada, aplicándolo a una muestra de 22 muros sometidos a una fuerza lateral alternada aplicada en forma cuasi-estática en ensayos realizados en Chile entre los años 1987 y 2009. El modelo de Crisafulli se basa en un modelo macro del tipo puntal-tensor y en la teoría de falla propuesta por Mann y Müller con la que se establece la capacidad resistente del puntal de compresión que representa la presencia del paño de albañilería. De los resultados obtenidos al aplicar el modelo se comprueba que se obtiene una buena estimación de la carga de agrietamiento diagonal por corte del paño de albañilería cuando no hay aplicada una carga vertical externa, resultando el valor promedio de la relación entre la carga calculada y la carga experimental igual a 0,92 con un coeficiente de variación de 0,16. En el caso de los muros sometidos a una carga vertical, el modelo subestima el valor de la resistencia al corte de los muros, debido a que no incluye el efecto benéfico de la fuerza axial de compresión sobre esta resistencia, entregando una relación entre carga calculada y carga experimental igual a 0,55. Teniendo en cuenta este último resultado, en esta memoria se propone una modificación del modelo de Crisafulli, la cual se relaciona con: (a) el ancho del puntal en compresión cuando está presente la carga vertical de compresión, (b) la distribución de la carga vertical en la sección transversal del muro, y (c) la reducción de la resistencia a la compresión de la albañilería debido a la inclinación del puntal de compresión con respecto a la junta horizontal de mortero. Con el Modelo Modificado se logra mejorar la estimación de la resistencia al corte de los muros ensayados con carga vertical, resultando el valor promedio de la relación entre la carga calculada y la carga experimental igual a 0,68 con un coeficiente de variación de 0,13. Otra bondad del modelo es la posibilidad de identificar el modo de falla que controla la resistencia al corte, comprobándose teóricamente que predominan las fallas por adherencia y tracción diagonal, que la falla por compresión diagonal queda descartada salvo en aquellos muros construidos con unidades con baja resistencia a la compresión y que en los muros con esbeltez igual a 2 la falla está controlada por la fluencia de las armaduras longitudinales de los pilares de confinamiento. Se observa que las predicciones tienen una buena coincidencia con los modos de falla observados en los ensayos con la excepción de los muros esbeltos en los cuales no es posible confirmar el modo de falla por fluencia a causa de la ausencia de instrumentación en la armadura. Teniendo en cuenta los resultados de esta memoria, se recomienda continuar con esta investigación concentrándose en la determinación del ancho del puntal de compresión en función de la carga vertical aplicada y del coeficiente de reducción de la resistencia a la compresión en función de la orientación de la junta horizontal de mortero para muros con unidades con baja resistencia a la compresión o muros construidos con ladrillo fiscal.

El control de calidad de las obras de hormigón se basa principalmente en los resultados de ensayos a compresión de probetas cúbicas representativas del hormigón colocado. En el caso de hormigones de alta resistencia es común recurrir a ensayos de compresión sobre probetas cilíndricas y utilizando la relación de conversión que establece la norma NCh170.Of1985, “Hormigón – Requisitos generales”, obtener los valores de resistencia referidos a probetas cúbicas normales. Considerando que los hormigones que se suministran actualmente a las obras han experimentado variaciones significativas con respecto a los que se producían en los años 80, resulta de interés actualizar los criterios y especialmente las relaciones que se requieren para un adecuado control de aceptación de los hormigones. Para lograr este objetivo se confeccionan 15 hormigones de prueba, dos coladas de 160 l para cada hormigón, con relaciones A/C desde 1,0 hasta 0,30, que permitieron moldear 18 probetas cúbicas y 21 probetas cilíndricas, para ensayar a las edades de 7 y 28 días. Adicionalmente, se estudia la influencia del tipo de refrentado (capping v/s rectificado) en los valores de resistencia a compresión cilíndrica obtenida. Como resultado de esta experiencia, se obtiene que el rango de resistencias de los hormigones estudiados van desde los 110 kg/cm2 hasta los 1150 kg/cm2 y dentro de este rango se establecen correlaciones existentes entre el ensayo de probetas cúbicas y cilíndricas a 7 y 28 días de edad. Del análisis de los resultados obtenidos se deduce una nueva relación para la conversión de resistencias a compresión de probeta cilíndrica a probeta cúbica y que los cilindros preparados con refrentado en sus caras dan resistencias mayores que los cilindros preparados con rectificado en sus caras.

Geólogo / En el rubro de la minería siempre están muy presentes dos factores, la rentabilidad del negocio y la seguridad de los trabajadores. Para cumplir con ambas es necesario tener un acabado conocimiento sobre el comportamiento local de la roca. Entre las pruebas más básicas e importantes dentro de la caracterización física de la roca está el de compresión uniaxial no confinado (UCS), que como bien dice su nombre, es una prueba donde se aplica compresión en un solo sentido (vertical) a una muestra de roca cilíndrica, hasta que esta falle. Externamente se usa un dispositivo para medir la deformación, como los strain gauges y LVDT. Si bien estos son métodos confiables y ampliamente usados, en este trabajo, el objetivo es validar una técnica relativamente nueva en esta área, la medición de deformación usando correlación de imágenes digitales (DIC). El concepto básico de esta consiste en tomar una gran cantidad de fotos de un objeto en una ventana de tiempo en la que presente algún tipo de movimiento o deformación. Estas imágenes son luego procesadas en un software especializado que identifica los desplazamientos a través de la comparación de imágenes. Lo que se hace en este trabajo es realizar y grabar 15 ensayos UCS de carga fija en probetas de roca, con los que se busca determinar hasta donde llegan las capacidades del DIC en estudios de roca. En las pruebas realizadas se encuentra que los gráficos de deformación versus estrés son parecidos a los que se hacen con otros métodos. La cantidad de deformación es similar, mientras que la forma y eventos capturados en la curva dependen mucho del criterio de posicionamiento de las mediciones por DIC. Se confeccionan representaciones visuales de la deformación, donde se muestra, usando mapas de colores, las zonas que sufren desplazamiento durante el proceso de falla. Por último, en el análisis estructural de la secuencia se hace un detalle de cómo va apareciendo cada fractura durante la carga, dando la posibilidad de encontrar relaciones entre cada falla. A partir de los resultados obtenidos se concluye que el DIC es un método muy flexible en cuanto que puede hacer infinitas mediciones de la cara estudiada, de alta precisión y que entrega mucha más información que otros métodos. Todo esto hace que sea muy útil en tres escenarios: cuando se quieren hacer mediciones de deformación sobre una muestra, cuando se quiere mostrar visualmente la deformación ocurrida en la muestra y para hacer análisis estructurales muy enfocados.

El sector ferroviario, en las líneas de Alta Velocidad, apuesta por piezas inyectadas con polímeros técnicos de altas prestaciones, como son los topes de guía de poliamida reforzada con fibra corta de vidrio. El mantenimiento y renovación de vía, que periódicamente se lleva a cabo, en ocasiones, genera grandes acumulaciones de estos elementos, que se suman a las piezas producidas para tal fin, desechadas por no superar los controles de calidad, y las mazarotas generadas en la inyección. En esta Tesis se ha determinado que existe un grado de reciclabilidad óptimo de los topes de guía, que garantiza su uso industrial en condiciones de máxima seguridad, en aras de, preservar las fuentes naturales de obtención de materia prima, contribuyendo a la sostenibilidad del medio ambiente, y de potenciar un importante ahorro económico. / The railway sector, high-speed lines, bets on injected pieces with high performance technical polymers, such as short glass fiber reinforced polyamide flanged plates. The maintenance and track renewal, which regularly takes place, sometimes, generate large accumulations of these elements. These accumulations join to the produced pieces for this purpose, dismissed for failing quality controls, and risers generated in the injection. In this thesis it has been determined that there is an optimal degree of recyclability of flanged plates, which guarantees their industrial use in high security conditions, in order to preserve the natural sources of procurement of raw material, contributing to the sustainability of the environment, and promote significant economic savings.

Debido al incremento a nivel nacional de las obras civiles, las empresas constructoras deben controlar la calidad de los materiales de construcción, entre los que podemos mencionar a los agregados, concreto, ladrillos, y otros. El Laboratorio de Ensayo de Materiales de la Universidad Ricardo Palma requiere una estrategia que les permita mejorar la efectividad en la entrega de los resultados de los ensayos que realizan. Por ello se recurre a la tecnología de la informática, para tener un contacto directo y rápido con las empresas constructoras; creando ventajas competitivas y generando un valor agregado a los clientes que se sentirán satisfechos con la rapidez en la prestación de los servicios. El sistema será una herramienta útil para la atención al cliente, en el cual se podrá registrar y actualizar los informes diariamente de acuerdo a las fechas de rotura de las diversas obras de las diferentes empresas constructoras que necesitan resultados rápidos. El LEM de la URP entrega mensualmente reportes a las Oficinas de Planificación de Ingeniería, Tesorería y Contabilidad General, por los ingresos que genera la prestación de servicios externos, dichos reportes son realizadas de acuerdo a los requerimientos de cada una de las oficinas antes mencionada.

El objetivo de este trabajo de investigación es evaluar y adaptar los modelos constitutivos existentes para la caracterización termomecánica de las aleaciones con memoria de forma de níquel-titanio (Ni-Ti) para permitir su uso en aplicaciones tecnológicas.Los modelos constitutivos macroscópicos a analizar son los desarrollados por Tanaka [TAN,1986]a Liang-Rogers [LIA,1990]b Brinson [BRI,1993]a y Auricchio [AUR,1997]a realizándose la evaluación de dichos modelos en el ámbito numérico y experimental. Pese a que existen en la literatura comparaciones previas de los modelos constitutivos macroscópicos, dichas comparaciones no han sido basados en datos experimentales propios. Con este trabajo de investigación es la primera vez que se compararan, bajo el mismo conjunto de ensayos experimentales y en las mismas condiciones, los modelos de Tanaka, Liang-Rogers, Brinson y Auricchio.Dado que los modelos constitutivos utilizan como variables de control la tensión y la temperatura, la implementación numérica de los modelos en control por deformación y temperatura se torna excesivamente compleja. En consecuencia, otra contribución esencial es el desarrollo de los algoritmos adecuados para la implementación numérica de los modelos constitutivos en control por deformación. Para ello, se utiliza una técnica semejante a la empleada por los algoritmos de plasticidad: predicción elástica-corrección plástica. En ningún caso se encuentra en la literatura el desarrollo de los algoritmos en control por deformación para todos los modelos analizados.Para la verificación experimental se desarrollan todas las técnicas adecuadas para la obtención de los parámetros constitutivos de los modelos seleccionados. Ello requiere la realización de una serie de ensayos a tracción a diferentes temperaturas. Sin embargo, el comportamiento de este material varía significativamente en el ciclado a tracción (número de veces que se repite un proceso de tracción carga-descarga) por lo que se estudia con detalle las consecuencias de la estabilización de las aleaciones con el ciclado en la obtención de los parámetros constitutivos, y se compara con la obtención de los parámetros en probetas sin ciclar. Otra aportación original de este trabajo es el estudio exhaustivo de las condiciones de la estabilización: número de ciclos, deformación en el ciclado, condiciones de estabilización y temperatura de estabilización de tal forma que queden claras la influencia de la estabilización en la obtención de los parámetros.Para complementar la contrastación experimental de los modelos constitutivos se realizan ensayos a tensión constante y a tensión constante-deformación constante, simulando la acción de un actuador. De la comparación de los resultados experimentales con las simulaciones numéricas se detectan las deficiencias y las necesidades de mejora de los modelos constitutivos macroscópicos. Como consecuencia de este análisis se propone un modelo constitutivo propio complementario al modelo de Brinson y Auricchio, que subsana las deficiencias encontradas por los modelos estudiados y complementa la modelización de estos materiales.Para contrastar las mejoras aportadas a los modelos así como para profundizar en su comparación, se desarrolla un modelo de viga empotrada sometida a flexión adecuado a las ecuaciones constitutivas evaluadas así como el análisis experimental del comportamiento a flexión de una probeta de SMA empotrada en un extremo. Este estudio teórico y experimental a flexión con viga empotrada con carga en el extremo está basado en la teoría clásica de Euler-Bernouilli. Implementando los modelos analizados bajo este estado de carga se comparan y verifican con los resultados experimentales obtenidos. Con todo este estudio se consigue un exhaustivo estudio teórico y experimental del modelado macroscópico de las Aleaciones con Memoria de Forma NiTi. / The main objective of this thesis is to evaluate and adaptate the main macromechanical constitutive models for the thermomechanical characterization of the NiTi Shape Memory Alloy allowing their use in technological applications.The constitutive models that have been analyzed are those developed for Tanaka [TAN,1986]a Liang-Rogers [LIA,1990]b Brinson [BRI,1993]a and Auricchio [AUR,1997]a being the evaluation done in a numerical and experimental way.Despite there are in the literature some comparisons of the macromechanical models these have not been based on their own experimental data. In this thesis is the first time that the Tanaka's model, Liang-Rogers's model, Brinson's model and Auricchio's model are compared under a unique group of experimental tests and under the same conditions.Given that the constitutive models use stress and temperature as control variables, the numerical implementation of the models in a strain-Temperature driven way is extremely complex. Accordingly, another essential contribution if this thesis is the development of the properly algorithm for the numerical implementation under this control way. There has been used a numerical technique similar to those used in plasticity models: elastic predictor/inelastic-corrector. Is not possible to find in the literature the development of the numerical implementation in a strain driven way for all the models studied.The suitable techniques to obtain the constitutive parameters of the models have been developed to check the experiments. This required a number of tension tests under different temperatures. However, the mechanical behaviour of Shape Memory Alloys is strongly affected by the thermomechanical history of the material. In order to develop a realistic macroscopic constitutive model is necessary that their parameters, obtained by experimental procedures, represent appropriately the cyclic behaviour of the alloy. The necessity of a stabilization of a Nitinol SMA wire is analyzed as a previous condition before obtaining these parameters. Several samples are cycled in tension at different temperatures in the range of the shape memory effect, and the number of cycles needed to the stabilization is deduced. The parameters obtained in this way are compared with those obtained under the non-cycled conditions. This is another important contribution of this thesis: the analysis of the conditions for the material stabilization.In order to obtain a completely experimental validation of the models, there have been developed tests under constant stress and constant stress-constant strain in a similar way of an actuator work. Being detected the main differences between experimental tests and numerical results, a new constitutive model has been proposed. This model is based on the Brinson and Auricchio model and improves the material characterization.To improve the models validation a beam model (cantilever model) has been developed and checked under experimental procedures. This beam model is based on the classical Euler-Bernouilli theory and needs the analyzed constitutive relations. With all this study, a completely theoretical and experimental analysis has been done in order to predict the response of the SMA NiTi to different kind of loading.

La recuperación de Zn de polvos de acería mediante el proceso Waelz genera como subproducto una escoria denominada Ferrosita o escoria Waelz. Este subproducto, con elevadas cantidades de óxidos de hierro, óxido de calcio y sílice, puede ser objeto de utilización por parte de otras empresas mediante la incorporación como recurso a otro ciclo productivo. Tras el estudio de diversos sectores industriales a los que la escoria Waelz pudiera ser destinada, se considera el sector cerámico como uno de los procesos susceptibles del empleo de este subproducto. Éste presenta la capacidad de incorporar múltiples materiales sin necesidad de realizar cambios relevantes en el proceso productivo y obteniendo un producto comercial de calidad en condiciones técnicas, económicas y medioambientales iguales o superiores a las actuales de acuerdo a la Ley de Prevención y Control Integrado de la Contaminación (IPPC). / The recovery of Zn from steel dust by the Waelz process generates a by-product called Ferrosite or Waelz slag. Due to its high amounts of iron oxides, calcium oxides and silica, it could be considered a good candidate for valorisation as resource in other processes. The analysis of the industrial sectors in which the Waelz slag could be employed points out the ceramic field as a potential receptor. The ceramic sector has the capacity of admitting alternative materials without major process modifications. Besides, this allows the obtention of quality products in technical, economical and environmental conditions equal, or even superior, to those gathered in the Law on Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC).

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rogerioleonebuchaim_tese.pdf: 3407631 bytes, checksum: 87786b69303a26860816554562d2cdab (MD5) Previous issue date: 2004-05-17 / The present study was aimed at examining the biocompatibility of anionic collagen matrices, their local bone response following implantation in surgically-created bone defects and also the influence of the collagen fiber orientation in the neoformed bone tissue. Seventy two rats ( Rattus norvegicus albinus ) were used in this experiment. The animals were divided into four experimental groups: Group 1 (control), without implants; Group 2, pericardium medullar implants, 12 hours; Group 3, medullar implants of tendon, 24 hours, with the bigger axes of collagen fibers parallel to the bigger axes of the tibia; and Group 4, medullar implants of tendon, 24 hours, with the bigger axes of collagen fibers perpendicular to the bigger axes of the tibia. After the experimental surgery, the evolution of the repair process was microscopically evaluated in 7, 15 and 30 days post-surgery. The results demonstrated the implanted matrices to be biocompatible and to function as a scaffold inducing the formation of bone, mainly in Group 4. At first, the cellularity follows the arrangement of collagen fibers, obtaining a growing multidirectional arrangement, suggesting that the direction and the orientation are related to the direction and to the magnitude of the stress applied to the bone. / Este estudo apresentou como objetivo, examinar a biocompatibilidade de matrizes de colágeno aniônico, sua resposta óssea local após implantação em defeitos ósseos criados cirurgicamente e a influência da orientação das fibras colágenas no tecido ósseo neoformado. Foram utilizados 72 ratos (Rattus norvegicus albinus) divididos em 4 grupos experimentais de 6 animais cada: Grupo 1 (controle), sem implante; Grupo 2, implante medular pericárdio 12 horas; Grupo 3, implante medularde tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionados paralelamente ao maior eixo da tíbia e , Grupo 4, implante medular de tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionadas perpendicularmente ao maior eixo da tíbia. A evolução do processo de reparo, após a cirurgia experimental, foi avaliada microscopicamente com 7, 15 e 30 dias pós-operatórios. Os resultados demosntraram que as matrizes implantadas são biocompatíveis e funcionam como uma matriz tridimensional induzindo a formação de osso, maior no grupo 4. a celularidade, inicialmente, acompanha o arranjo das fibras colágenas, adquirindo um arranjo multidirecional crescente, sugerindo que a direção e a orientação estão relacionadas com a direção e a magnitude do stress aplicado sobre o osso.