La correlación de imágenes digitales (Digital Image Correlation: DIC) es una herramienta moderna de la ingeniería que permite visualizar y medir en tiempo real el movimiento y las deformaciones de diversos sistemas mecánicos. El objetivo del presente trabajo es realizar una investigación de la literatura técnica enfocada en la aplicación de la técnica DIC en ensayos de materiales. El trabajo contempla la descripción de los fundamentos y principios de funcionamiento de la técnica, así como del equipamiento necesario y los procedimientos empleados para realizar una medición. Asimismo, se presenta una recopilación de trabajos desarrollados por investigadores en el campo de DIC y ensayos de materiales, resaltando el equipo empleado, los ensayos y materiales utilizados, y los resultados obtenidos. La técnica DIC presenta facilidad de implementación, versatilidad para ser aplicada en diversos ensayos, posibilidad de medir deformaciones en 3D, contacto nulo con los especímenes, alta precisión, y la posibilidad de ensayar diversos tipos de materiales. Asimismo, la técnica permite la integración con los equipos de ensayos para realizar un análisis detallado del comportamiento de un material y determinar sus propiedades. El presente trabajo se constituye como un documento de referencia para la implementación de la técnica DIC en un laboratorio y su aplicación en ensayos de materiales.

El presente trabajo de tesis de corte experimental, se realizo utilizando un rotor de álabes rectos radiales (Angulo de ingreso del rotor: β1= β2=90°) Debido a la complejidad en tener un procedimiento para este tipo de ventiladores se compararon procedimientos ya que mediante fórmulas no se tiene un resultado claro sobre valor del ancho del rotor de álabes rectos radiales. Lo primero que se hizo fue comparar los resultados hallados en los ensayos del ventilador ubicado en el laboratorio de energía de la universidad, el estudio consistió en hacer una comparación de resultados hallados con fórmulas establecidas para poder confirmar el cumplimiento de sus resultados. Posteriormente se compararon procedimiento planteados por diferentes estudiosos de ventiladores para poder identificar una aproximación que cumpla con el ventilador estudiado y proponerlo como opción de cálculo o aproximación. Finalmente se propuso una opción de trabajo que se aproximó mas al resultado real pero no es una opción de trabajo ya que no se pudo confirmar que sea factible en diferentes casos. Los resultados obtenidos con las teorías de Bohl, eck y Bleier no llegaron a dar un planteamiento exacto para obtener el ancho del rodete pero los resultados obtenidos utilizando estudios de Bohl fueron los más confiables y cercanos.

El presente trabajo es la integración de un conjunto de elementos en un Sistema de Captura, Procesamiento y Análisis Digital de Imágenes, que nos permita la solución de problemas relacionados a la caracterización microestructural y/o macroestructural de materiales, obteniéndose con esto una mejora cualitativa y cuantitativa en los resultados de la solución de dichos problemas, desarrollados en la actualidad, generalmente mediante métodos visuales basados en la comparación con información gráfica proporcionada por normas internacionales especializadas.

El material más usado en la construcción de viviendas en el Perú es la albañilería y una de sus propiedades estructurales más importante es la resistencia a compresión. Para conocer la resistencia a compresión de la albañilería se construyen prismas o pilas, asentando unidades de albañilería una sobre otra con mortero, para después someterlas a ensayos de compresión axial.

En el presente trabajo se desarrolla el diseño estructural de un edificio de albañilería confinada a escala natural y se propone un modelo a escala reducida a ensayar, dejando para un futuro trabajo la simulación en mesa vibradora y la interpretación de resultados.

En el presente estudio se diseñará un equipo portátil, basado en un potenciostato estándar, conectado a una celda electroquímica de tres electrodos. Las tarea principales serán, minimizar el ruido, tanto interno (generado en la celda y por los componentes a usar) como externo (inducido por campos electromagnéticos externos al equipo) y lograr que el sistema sea autónomo en su funcionamiento. Se debe tomar muchas precauciones con respecto al ruido externo pues, a diferencia de un equipo de laboratorio, un dispositivo de esta naturaleza estará expuesto a campos electromagnéticos indeseados así como a vibraciones y movimientos bruscos (como producto del traslado y la manipulación) los cuales se debe ponderar al momento del diseño. Otro punto importante es el hecho de que ya no se debe depender de la asistencia de una computadora personal para la realización del ensayo, por lo tanto se hará necesario trabajar con un microcontrolador local que permitirá llevar a cabo los procesos de configuración, adquisición y tratamiento de señales, y también el procesamiento, almacenamiento y transmisión de los datos para su posterior análisis. Para permitir una operación simple y adecuada se contará con una interfaz equipo – usuario basada en un teclado, para introducir las instrucciones básicas para la realización del ensayo, y una pantalla de cristal líquido. Además se implementará un módulo de comunicaciones para el envío, vía puerto serial (utilizando la interfaz RS-232), de los datos obtenidos por el equipo portátil a una aplicación que se ejecutará en una computadora personal, que a su vez permitirá realizar análisis a posteriori más profundos y detallados de los datos obtenidos en los ensayos.

En la presente tesis, se ha realizado el diseño de ingeniería básica de un banco de ensayo de transporte neumático para materiales granulares, el cual satisface los requerimientos para realizar ensayos de transporte neumático con una capacidad de 200 kg/h en fase diluida y fase densa. De los resultados de los ensayos, se hallarán los parámetros para la evaluación energética del transporte y la selección de la operación del sistema. Para el diseño del banco de ensayo, se definió los procesos que debe tener el banco de ensayo. Luego, se determinó la disposición relativa entre los elementos del banco de ensayo considerando las longitudes de aceleración y las zonas de medición. Una vez determinado el diseño conceptual y dimensional, se calculó la disminución de presión y el caudal requerido para el transporte neumático de materiales a granel con una capacidad indicada en ambas fases. Con la determinación de los parámetros energéticos, se seleccionó el soplador regenerativo que proporcionará el aire con la presión y caudal requerido. Para el diseño del sistema de alimentación de material, se realizó la ingeniería básica de una válvula rotativa y, para el sistema de separación del aire y material, se realizó la ingeniería básica de un ciclón de alta eficiencia Stairmand. Asimismo, se seleccionó los instrumentos de medición de presión, caudal del aire de ingreso y flujo másico de material. Posteriormente, se realizó los protocolos requeridos para los ensayos a realizar. Finalmente, se realizó la estimación de costos para la adquisición, construcción y puesta en marcha del banco de ensayo de transporte neumático.

En la presente tesis se realizó un estudio comparativo del colapso de tubos rectangulares en ensayos de flexión de 3 puntos y viga en voladizo. Las curvas características de los tubos rectangulares fueron evaluadas mediante simulación numérica y modelos analíticos reportados en la literatura. Para validar los resultados de las simulaciones numéricas, se comparó las curvas características de bisagra plástica obtenidas computacionalmente con resultados experimentales presentados por Kecman (1979). Posteriormente, los modelos numéricos fueron utilizados para determinar el grado de correlación entre las curvas características con diferentes parámetros geométricos y de material. La tesis está dividida principalmente en tres partes. En la primera parte se presenta el fundamento teórico de las principales teorías de colapso por flexión de tubos rectangulares (Kecman (1979,1983), Wierzbickiycol. (1994b), y KimyReid (2001)). El cálculo del momento máximo y el análisis del mecanismo de colapso fue explicado detalladamente. En la segunda parte se analizó mediante simulación numérica el colapso de tubos rectangulares en ensayos de flexión de 3 puntos y viga en voladizo. Para generalizar las conclusiones de este trabajo, se clasificó los tubos rectangulares de acuerdo a su modo de colapso utilizando el parámetro adimensional Ocr/Oy. Después se realizó un estudio comparativo sobre el colapso en los ensayos de flexión. En general, los resultados demostraron que la carga transversal ejercida por el indentador en el ensayo de flexión de 3 puntos provoca que el perfil colapse prematuramente. Por último se comparó las curvas características generadas con modelos analíticos y numéricos para determinar en cuáles casos es recomendable utilizar las teorías de colapso. En la tercera parte se reportan las conclusiones del presente trabajo de investigación.

En las últimas décadas se han desarrollado diversos tipos de nuevas tecnologías en diversas áreas de la ciencia e ingeniería, como por ejemplo en la ingeniería de materiales. Las técnicas que se emplean actualmente requieren una mayor obtención de información, facilidad de uso y un menor margen de error, una de las mejores técnicas que ha ganado popularidad en los últimos años es la técnica de correlación de imágenes digitales (DIC). La DIC es una técnica óptica que permite tomar información de toda la superficie de una probeta sin estar en contacto con esta. Entre los beneficios más resaltantes de la técnica DIC está la capacidad de realizar casi cualquier tipo de ensayo en cualquier tipo de material, sin importar su forma o composición, además debido a que en esta técnica no existe un contacto directo con la probeta se reduce considerablemente el margen de error. En la industria de pruebas de materiales existen determinados ensayos que son utilizados en mayor frecuencia, como es el caso del ensayo de tracción, el cual se emplea para hallar propiedades importantes como el esfuerzo último y el esfuerzo de fluencia. De la misma manera, existen materiales que son empleados con mayor frecuencia para la realización de ensayos, como es el caso de el acero, el ABS y las resinas epóxicas con fibra de vidrio. Debido a la relevancia del ensayo de tracción en la industria y teniendo en cuenta el avance tecnológico para realizar pruebas en materiales, el presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una metodología para aplicar la moderna técnica DIC a ensayos de tracción en los tres materiales mencionados. Para efectuar los ensayos a tracción, se emplearán los requerimientos de estos ensayos según las normas ASTM correspondientes a cada material. Esta metodología propuesta estudia los efectos del comportamiento de cada material sobre los parámetros de ensayo más adecuados al ejecutar la técnica DIC, presenta parámetros recomendados de acuerdo a experiencias pasadas y discute sobre cómo adaptar dichas recomendaciones a cada caso específico. Posteriormente, presenta la implementación de la técnica DIC basándose en un equipo GOM ARAMIS y el cálculo e interpretación de deformaciones de la probeta siguiendo las normas ASTM. La importancia de este trabajo radica en que sirve de referencia para la implementación de un ensayo de tracción utilizando la técnica DIC en algún material de naturaleza cercana a los evaluados en este trabajo.

El diseñado planteado en el siguiente proyecto demuestra una propuesta bastante económica y versátil de una máquina para ensayos de desgaste del tipo pin on disk, ya que puede adaptarse a cualquier modificación planteada posteriormente sin afectar su buen funcionamiento durante los ensayos que se realicen. Esta máquina simula fenómenos de desgaste adhesivo, de esta manera permitiendo conocer las propiedades tribológicas de estos bajo ciertas condiciones de trabajo. El alcance de la tesis abarca desde el diseño mecánico de todos los componentes necesarios para el funcionamiento de la máquina hasta la elaboración de planos de despiece y ensamble de esta misma. Otro tema que incluye la tesis es la elaboración de un balance de costos que nos permite estimar el precio por la fabricación de la máquina de desgaste y comparar con los precios de otras máquinas que presenten similares funciones. La propuesta para el diseño de la máquina incluye un pin, el cual será forzado a hacer contacto con un disco giratorio y generar contacto sobre el mismo. El contacto entre el pin y el disco originará una huella, la cual se acentuará mientras va transcurriendo el ensayo, y brindará información del comportamiento del material frente al desgaste. Para el diseño se tomó como referencia los parámetros exigidos por la norma ASTM G-99 “Standard test method for wear testing with pin on disk apparatus”, los cuales nos indicaban que la velocidad de giro de la probeta debe encontrarse entre 60 a 600 rpm. Para la regulación de la carga se utilizarán pesas que nos permitan cuantificar la fuerza ejercida del pin hacia el disco.