El Método de los Elementos Finitos (MEF) es una herramienta numérica muy empleadas para la resolución de problemas de contorno. Uno de los fundamentos de la aproximación numérica en MEF es la interpolación polinómica, lo cual hace especialmente óptima su aplicación a problemas con solución suave. Desde el enfoque de Mecánica de la Fractura Elástica Lineal (MFEL), se tiene en consideración la posible presencia de grietas en el material. El comportamiento de la solución analítica no es suave en las cercanías de estas imperfecciones. El carácter local que aquí presenta la solución se ve gobernado por la singularidad, cuya intensidad, depende de la fuente que la produzca. El MEF se ha aplicado a problemas de MFEL con el objeto fundamental de obtener los Factores de Intensidad de Tensiones (FIT), parámetros que caracterizan el comportamiento de la solución cerca de la singularidad. El refinamiento adaptativo de la malla en el contorno y frente de la grieta así como el empleo de elementos especiales para el caso del extremo de grieta, han sido las principales estrategias para mejorar la solución. El Método de los Elementos Finitos Extendidos (XFEM), surge en aplicación a problemas con diversos tipos de singularidad. El método XFEM hace innecesaria la adaptación de la malla a la geometría de la singularidad. La interpolación polinómica y el enriquecimiento local de la solución basado en el cumplimiento de la partición de la unidad son sus principales características. En la aplicación de XFEM a problemas de MFEL, se emplean dos tipos de funciones de enriquecimiento capaces de representar el comportamiento discontinuo de la solución en el plano de la grieta y el comportamiento asintótico de la misma en el frente de grieta. En la Tesis se ha implementado el método XFEM incluyendo las diferentes mejoras que, en los últimos años, han sido desarrolladas con el objetivo de perfeccionar el planteamieto básico de esta herramienta numérica. / Vercher Martínez, A. (2010). Mejora de los elementos de transición en XFEM aplicado a Mecánica de la Fractura Elástica Lineal [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8506 / Palancia

En el análisis de la dinámica ferroviaria el estudio del contacto rueda-carril representa un papel muy importante debido a que no sólo condiciona el movimiento de los vehículos en vía, con fenómenos asociados como la estabilidad o el confort, sino que también produce fenómenos de degradación como el desgaste asociado a baja frecuencia (desgaste de los perfiles) o alta frecuencia (desgaste ondulatorio en carriles) o fenómenos de fatiga de contacto en rodadura. Tras estudiar la bibliografía disponible relacionada con el contacto rueda-carril, en esta Tesis se ha desarrollado e implementado un modelo para resolver el problema completo de contacto, cuya aplicación es la simulación dinámica y la estimación de desgaste en el rango de baja frecuencia. Este modelo tiene en cuenta la geometría tridimensional del contacto rueda-carril y estima el área de contacto a partir de la interpenetración virtual entre perfiles. Para resolver el problema normal, se define una elipse equivalente al área de contacto no-elíptica y se asume una distribución de tensiones normales que sigue la teoría de Hertz. El problema tangencial se resuelve para la elipse equivalente con la opción de considerar el coeficiente de rozamiento variable. El desarrollo de este modelo de contacto se acompaña de resultados experimentales que permiten, o bien validar los resultados numéricos obtenidos con la aplicación del modelo de contacto, o bien parametrizar estos modelos para considerar distintas condiciones en el contacto. Por una parte, se utiliza la técnica de ultrasonidos, aplicada para el estudio del contacto entre superficies metálicas. Esta técnica permite obtener la forma y tamaño del área de contacto así como una estimación de la distribución de presiones normales. Por otra parte, se emplean curvas de tracción medidas experimentalmente en una máquina de doble disco para extraer los parámetros que definen el comportamiento tangencial del contacto rueda-carril bajo distintas condiciones. / Rovira Cardete, A. (2012). Modelado del contacto rueda-carril para aplicaciones de simulación de vehículos ferroviarios y estimación del desgaste en el rango de baja frecuencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14671 / Palancia

En este proyecto de tesis se ha definido un conjunto de soluciones tecnológicas intensivas en conocimiento, basadas en valoración funcional biomecánica, dirigidas a dotar de criterios, rigor y objetividad a los procesos de valoración propios de la medicina laboral, la rehabilitación de trabajadores lesionados y la gestión de los recursos sociosanitarios ligados a la incapacidad temporal y permanente de origen musculo-esquelético. Para ello, se ha generado un cuerpo de conocimiento base asociado a la caracterización funcional biomecánica de los trastornos del aparato locomotor más prevalentes en la población laboral española, así como un modelo de transferencia completo, dotado de las estructuras organizativas y los medios técnicos y humanos necesarios para garantizar su incorporación y utilización por parte de las entidades y profesionales del ámbito de la medicina laboral. Adicionalmente, se han propuesto los instrumentos y mecanismos específicos para garantizar la sostenibilidad, la explotación y la eficiencia de las soluciones propuestas en el seno de las mutuas de accidentes de trabajo y enfermedades profesionales de la Seguridad Social, así como de las empresas privadas de valoración y peritación médica del daño corporal. Finalmente se ha realizado un análisis detallado de la implantación alcanzada de las soluciones tecnológicas propuestas a nivel nacional, así como del grado de utilización práctica logrado por los profesionales usuarios, lo que corrobora su utilidad en un entorno real de trabajo. / Garrido Jaen, JD. (2012). La valoración funcional. Aplicaciones en el ámbito de la discapacidad y el daño corporal. Modelo de transferencia tecnológica de laboratorios de valoración de la discapacidad y del daño corporal [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16466 / Palancia

El Método de los Elementos Finitos (MEF) ha sido y es uno de los métodos numéricos más utilizados para la estimación de parámetros caracterizantes en Mecánica de la Fractura. En el caso de la Mecánica de la Fractura Elástico-Lineal (MFEL), existe una gran cantidad de métodos que permiten estimar el factor de intensidad de tensiones K (o equivalentemente, la tasa de liberación de energía G) a partir de un análisis de elementos finitos (EF). Este tipo de análisis ha permitido estudiar la propagación de grieta en fase II y la estimación de vida. En los últimos años la aplicación del método de elementos finitos (X-FEM) ha demostrado ser una herramienta muy eficaz para el modelado numérico de grietas en MFEL, donde proporciona beneficios significativos en la elaboración de modelos numéricos de propagación de grietas. Las principales ventajas son que la malla de elementos finitos no necesita ajustarse a los límites de la grieta para modelar la discontinuidad geométrica, y, además, la regeneración de la malla no es necesaria en las simulaciones de crecimiento de la grieta. Por lo tanto, una única malla, que a menudo se genera con facilidad, puede ser utilizada para cualquier longitud de grieta y orientación. Las aportaciones realizadas en esta Tesis están relacionadas con tres aspectos: el modelado del contacto con fricción de caras de grieta con X-FEM, el modelado de la orientación de propagación en fretting fatiga en casos de contacto completo y la estimación de vida, también en contacto completo. En estos dos últimos casos se ha realizado una correlación con los resultados obtenidos mediante ensayos experimentales. En ciertos problemas de fatiga se pueden presentar situaciones de contacto entre caras de grieta a lo largo del ciclo, y por tanto, las grietas experimentan procesos de cierre con contacto entre sus caras. En esta Tesis se utiliza una formulación integral para establecer el contacto entre los segmentos de caras de grieta dentro de cada elemento. / Sabsabi ., M. (2010). Modelado de grieta y estimación de vida en Fretting Fatiga mediante el Método de los Elementos Finitos Extendido X-FEM [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7521 / Palancia

[ES] La interacción de contacto entre sólidos deformables es uno de los fenómenos más complejos en el ámbito de la mecánica computacional. La resolución de este problema requiere de algoritmos robustos para el tratamiento de no linealidades geométricas. El Método de Elementos Finitos (MEF) es uno de los más utilizados para el diseño de componentes mecánicos, incluyendo la solución de problemas de contacto. En este método el coste asociado al proceso de discretización (generación de malla) está directamente vinculado a la definición del contorno a modelar, lo cual dificulta la introducción en la simulación de superficies complejas, como las superficies NURBS, cada vez más utilizadas en el diseño de componentes. Esta tesis está basada en el "Cartesian grid Finite Element Method" (cgFEM). En esta metodología, encuadrada en la categoría de métodos "Immersed Boundary", se extiende el problema a un dominio de aproximación (cuyo mallado es sencillo de generar) que contiene al dominio de análisis completamente en su interior. Al desvincular la discretización de la definición del contorno del problema se reduce drásticamente el coste de generación de malla. Es por ello que el método cgFEM es una herramienta adecuada para la resolución de problemas en los que es necesario modificar la geometría múltiples veces, como el problema de optimización de forma o la simulación de desgaste. El método cgFEM permite también crear de manera automática y eficiente modelos de Elementos Finitos a partir de imágenes médicas. La introducción de restricciones de contacto habilitaría la posibilidad de considerar los diferentes estados de integración implante-tejido en procesos de optimización personalizada de implantes. Así, en esta tesis se desarrolla una formulación para resolver problemas de contacto 3D con el método cgFEM, considerando tanto modelos de contacto sin fricción como problemas con rozamiento de Coulomb. La ausencia de nodos en el contorno en cgFEM impide la aplicación de métodos tradicionales para imponer las restricciones de contacto, por lo que se ha desarrollado una formulación estabilizada que hace uso de un campo de tensiones recuperado para asegurar la estabilidad del método. Para una mayor precisión de la solución, se ha introducido la definición analítica de las superficies en contacto en la formulación propuesta. Además, se propone la mejora de la robustez de la metodología cgFEM en dos aspectos: el control del mal condicionamiento del problema numérico mediante un método estabilizado, y la mejora del campo de tensiones recuperado, utilizado en el proceso de estimación de error. La metodología propuesta se ha validado a través de diversos ejemplos numéricos presentados en la tesis, mostrando el gran potencial de cgFEM en este tipo de problemas. / [CAT] La interacció de contacte entre sòlids deformables és un dels fenòmens més complexos en l'àmbit de la mecànica computacional. La resolució d'este problema requerix d'algoritmes robustos per al tractament de no linealitats geomètriques. El Mètode dels Elements Finits (MEF) és un dels més utilitzats per al disseny de components mecànics, incloent la solució de problemes de contacte. En este mètode el cost associat al procés de discretització (generació de malla) està directament vinculat a la definició del contorn a modelar, la qual cosa dificulta la introducció en la simulació de superfícies complexes, com les superfícies NURBS, cada vegada més utilitzades en el disseny de components. Esta tesi està basada en el "Cartesian grid Finite Element Method" (cgFEM). En esta metodologia, enquadrada en la categoria de mètodes "Immersed Boundary", s'estén el problema a un domini d'aproximació (el mallat del qual és senzill de generar) que conté al domini d'anàlisi completament en el seu interior. Al desvincular la discretització de la definició del contorn del problema es reduïx dràsticament el cost de generació de malla. És per això que el mètode cgFEM és una ferramenta adequada per a la resolució de problemes en què és necessari modificar la geometria múltiples vegades, com el problema d'optimització de forma o la simulació de desgast. El mètode cgFEM permet també crear de manera automàtica i eficient models d'Elements Finits a partir d'imatges mèdiques. La introducció de restriccions de contacte habilitaria la possibilitat de considerar els diferents estats d'integració implant-teixit en processos d'optimització personalitzada d'implants. Així, en esta tesi es desenvolupa una formulació per a resoldre problemes de contacte 3D amb el mètode cgFEM, considerant tant models de contacte sense fricció com a problemes amb fregament de Coulomb. L'absència de nodes en el contorn en cgFEM impedix l'aplicació de mètodes tradicionals per a imposar les restriccions de contacte, per la qual cosa s'ha desenvolupat una formulació estabilitzada que fa ús d'un camp de tensions recuperat per a assegurar l'estabilitat del mètode. Per a una millor precisió de la solució, s'ha introduït la definició analítica de les superfícies en contacte en la formulació proposada. A més, es proposa la millora de la robustesa de la metodologia cgFEM en dos aspectes: el control del mal condicionament del problema numèric per mitjà d'un mètode estabilitzat, i la millora del camp de tensions recuperat, utilitzat en el procés d'estimació d'error. La metodologia proposada s'ha validat a través de diversos exemples numèrics presentats en la tesi, mostrant el gran potencial de cgFEM en este tipus de problemes. / [EN] The contact interaction between elastic solids is one of the most complex phenomena in the computational mechanics research field. The solution of such problem requires robust algorithms to treat the geometrical non-linearities characteristic of the contact constrains. The Finite Element Method (FE) has become one of the most popular options for the mechanical components design, including the solution of contact problems. In this method the computational cost of the generation of the discretization (mesh generation) is directly related to the complexity of the analysis domain, namely its boundary. This complicates the introduction in the numerical simulations of complex surfaces (for example NURBS), which are being increasingly used in the CAD industry. This thesis is grounded on the Cartesian grid Finite Element Method (cgFEM). In this methodology, which belongs to the family of Immersed Boundary methods, the problem at hand is extended to an approximation domain which completely embeds the analysis domain, and its meshing is straightforward. The decoupling of the boundary definition and the discretization mesh results in a great reduction of the mesh generation's computational cost. Is for this reason that the cgFEM is a suitable tool for the solution of problems that require multiple geometry modifications, such as shape optimization problems or wear simulations. The cgFEM is also capable of automatically generating FE models from medical images without the intermediate step of generating CAD entities. The introduction of the contact interaction would open the possibility to consider different states of the union between implant and living tissue for the design of optimized implants, even in a patient-specific process. Hence, in this thesis a formulation for solving 3D contact problems with the cgFEM is presented, considering both frictionless and Coulomb's friction problems. The absence of nodes along the boundary in cgFEM prevents the enforcement of the contact constrains using the standard procedures. Thus, we develop a stabilized formulation that makes use of a recovered stress field, which ensures the stability of the method. The analytical definition of the contact surfaces (by means of NURBS) has been included in the proposed formulation in order to increase the accuracy of the solution. In addition, the robustness of the cgFEM methodology is increased in this thesis in two different aspects: the control of the numerical problem's ill-conditioning by means of a stabilized method, and the enhancement of the stress recovered field, which is used in the error estimation procedure. The proposed methodology has been validated through several numerical examples, showing the great potential of the cgFEM in these type of problems. / Navarro Jiménez, JM. (2019). Contact problem modelling using the Cartesian grid Finite Element Method [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124348 / TESIS

[EN] The main objective of this Thesis is the development, design and implementation of an experimental test rig to obtain the acoustic characterization of mufflers and other elements of the exhaust line of internal combustion engines in the presence of mean flow. It has also been carried out a review of the models typically found in the literature for characterizing absorbent materials and perforated surfaces. Next, it has been studied the different indices representing the acoustic response of mufflers, and has been selected as most suitable index the transmission loss. First, a theoretical study of the governing equations of the acoustic phenomenon in ducts in the presence of mean flow has been carried out. Also, a review of the typical models found in the literature for characterizing absorbent materials and perforated surfaces has been achieved. Next, several indexes that represent the acoustic behavior of exhausts mufflers has been studied and the transmission loss has been selected as the most suitable. The matrix representation has been introduced through the plane wave model. It provides the acoustic characterization of the devices on the exhaust line. This representation allows obtaining the acoustic characterization of the complete exhaust line by multiplying the matrices that represent each element. Due to the limitation on frequency range of the one-dimensional theory, the numerical solution of the classical convective wave equation, that governs the acoustic phenomenon, has been obtained by means of the finite element method. The method has been particularized for axisymmetric geometries as the prototypes used. It has also been studied how to apply different boundary conditions to force acoustic velocity, the modeling of a perforated surface or an anechoic termination. The numerical solution obtained by the finite element method has been used to compare with experimental measurements. Furthermore, a detailed study of experimental techniques frequently used in the measurement of acoustic parameters has been carried out and an assessment of each indicating its suitability has been done for its use in the presence of mean flow analyzing advantages and disadvantages. As conclusion of the analysis it has been determined that the most interesting technique is the two microphones method. The original procedure contains some aspects associated which imply difficulties in the implementation in the presence of mean flow, such as the installation of an anechoic termination for the direct determination of the transmission loss and the excess time requirement for obtaining the same parameter using the alternative procedure which involves performing two separate tests. The experimental technique developed, based on the two microphones method, allows to carry out the two independent tests required simultaneously removing the need of an anechoic termination and reducing test time significantly. This aspect is especially critical in the presence mean flow because the environmental variables can change quickly. Finally, it has been implemented the experimental set-up designed and equipped it of the required instrumentation to measure environmental parameters and the acoustical signals. The validation of the developed technique has been carried out by obtaining the poles of the transfer matrix of a straight duct with uniform cross section that are available in the bibliography, with different values of mean flow. It has obtained the transmission loss for different types of exhaust mufflers, achieving in all cases satisfactory results. / [ES] El objetivo principal de esta Tesis es el desarrollo, diseño e implementación de un sistema experimental que permita obtener la caracterización acústica de silenciadores y otros elementos de la línea escape de motores de combustión en presencia de flujo medio. Para ello, en primer lugar, se ha hecho un estudio teórico de las ecuaciones que gobiernan el fenómeno acústico en conductos en presencia de flujo medio. También se ha llevado a cabo una revisión de los modelos que habitualmente se encuentran en la literatura para la caracterización de superficies perforadas y materiales absorbentes. A continuación, se han estudiado los diferentes índices que representan la respuesta acústica de silenciadores de escape, y se ha seleccionado como más conveniente el índice de pérdidas de transmisión. A través del modelo de onda plana se ha introducido la representación matricial que proporciona la caracterización acústica de los dispositivos presentes en la línea de escape. Dicha representación permite obtener la caracterización acústica de la línea de escape completa por multiplicación de las matrices que representan cada elemento. Debido a la limitación en frecuencia de la teoría unidimensional, se presenta el método de elementos finitos para la resolución numérica de la ecuación de ondas convectiva clásica que gobierna el fenómeno acústico. Se ha particularizado para geometrías con simetría de revolución como son los prototipos ensayados. También se ha abordado la aplicación de distintas condiciones de contorno para forzar una condición de velocidad acústica determinada, la modelización de una superficie perforada o de un extremo final anecoico. La solución numérica obtenida mediante el método de elementos finitos se ha empleado para comparar las medidas experimentales. Además, se ha llevado a cabo un estudio pormenorizado de las técnicas experimentales habitualmente empleadas en la medida de parámetros acústicos y se ha hecho una valoración de cada una de ellas indicando su idoneidad para la aplicación en presencia de flujo medio, analizando ventajas e inconvenientes. Del análisis llevado a cabo se ha determinado que la técnica más interesante es el método de los dos micrófonos. Dicha técnica lleva asociados aspectos que suponen una dificultad para su implementación en presencia de flujo medio, en concreto, la necesidad de disponer de un final anecoico para la obtención directa del índice de pérdidas de transmisión y el exceso de tiempo necesario para obtener el mismo parámetro mediante dos ensayos independientes. La técnica experimental desarrollada, basada en el método de los dos micrófonos, permite llevar a cabo los dos ensayos independientes necesarios de forma simultánea eliminando la necesidad de disponer de un final anecoico y reduciendo considerablemente el tiempo de ensayo. Esta ventaja está especialmente indicada en presencia de flujo medio debido a que las variables ambientales pueden cambiar con rapidez. Finalmente, se ha implementado el dispositivo experimental diseñado y se ha dotado la línea de la instrumentación necesaria para la medida de parámetros ambientales y el registro de señales acústicas. La validación de la técnica desarrollada se ha llevado a cabo en base a la obtención de los polos de la matriz de transferencia de un conducto de sección uniforme, disponibles en la bibliografía, con distintos valores de flujo medio. Con este montaje, se ha obtenido el índice de pérdidas de transmisión para distintas tipologías de silenciadores de escape, logrando en todos los casos resultados satisfactorios. / [CAT] L'objectiu principal d'esta Tesi és el desenvolupament, disseny i implementació d'un sistema experimental que permeta obtindre la caracterització acústica de silenciadors i altres elements de la línia d'escapament de motors de combustió en presència de flux mig. Per això, en primer lloc, s'ha fet un estudi teòric de les equacions que governen el fenomen acústic en conductes amb presència de flux mig. També s'ha dut a terme una revisió dels models que habitualment es troben en la literatura per a la caracterització de superfícies perforades i materials absorbents. A continuació, s'han estudiat els diferents índexs que representen la resposta acústica de silenciadors d'escapament i s'ha seleccionat com més convenient l'índex de pèrdues de transmissió. A través del model d'ona plana s'ha introduït la representació matricial que proporciona la caracterització acústica dels dispositius presents en la línia d'escapament. Tal representació permet obtindre la caracterització acústica de la línia d'escapament completa per multiplicació de les matrius que representen cada element. A causa de la limitació en freqüència de la teoria unidimensional, es presenta el mètode d'elements finits per a la resolució numèrica de l'equació d'ones convectiva clàssica que governa el fenomen acústic. S'ha particularitzat per a geometries amb simetria de revolució com són els prototips assajats. També s'ha abordat l'aplicació de distintes condicions de contorn per a forçar una condició de velocitat acústica determinada, la modelització d'una superfície perforada o d'un extrem final anecoic. La solució numèrica obtinguda per mitjà del mètode d'elements finits s'ha empleat per a comparar les mesures experimentals. A més, s'ha dut a terme un estudi detallat de les tècniques experimentals habitualment empleades en la mesura de paràmetres acústics i s'ha fet una valoració de cada una d'elles indicant la seua idoneïtat per a l'aplicació en presència de flux mig, analitzant avantatges i inconvenients. De l'anàlisi dut a terme s'ha determinat que la tècnica més interessant és el mètode dels dos micròfons. Tal tècnica porta associats aspectes que suposen una dificultat per a la seua implementació en presència de flux mig, en concret, la necessitat de disposar d'un final anecoic per a l'obtenció directa de l'índex de pèrdues de transmissió i l'excés de temps necessari per a obtindre el mateix paràmetre per mitjà de dos assajos independents. La tècnica experimental desenvolupada, basada en el mètode dels dos micròfons, permet dur a terme els dos assajos independents necessaris de forma simultània eliminant la necessitat de disposar d'un final anecoic i reduint considerablement el temps d'assaig. Este avantatge està especialment indicat amb presència de flux mig pel fet que les variables ambientals poden canviar amb rapidesa. Finalment, s'ha implementat el dispositiu experimental dissenyat i s'ha dotat la línia de la instrumentació necessària per a la mesura de paràmetres ambientals i el registre de senyals acústics. La validació de la tècnica desenvolupada s'ha dut a terme basant-se en l'obtenció dels pols de la matriu de transferència d'un conducte de secció uniforme, disponibles en la bibliografia, amb distints valors de flux mig. S'ha obtingut l'índex de pèrdues de transmissió per a distintes tipologies de silenciadors d'escapament, aconseguint en tots els casos resultats satisfactoris. / Pedrosa Sanchez, AM. (2015). Desarrollo de herramientas experimentales para la caracterización acústica de silenciadores en presencia de flujo medio [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52028 / TESIS

[EN] Rail corrugation is a wavy defect that appears on the running surfaces of rails. It is one of the main reasons for abnormal increase in rolling noise and vibrations. Despite it being an old railway problem and there being an extensive literature on the subject, the causes of its occurrence are not yet fully understood in many cases. In this context, mathematical models simulating the initiation and development of the corrugation can help understand the causes behind it. In this Thesis, a nonlinear mathematical model is presented for predicting the growth of rail corrugation. The tool developed is based on a feedback process that involves, firstly, the vehicle-track interaction dynamics, and secondly, a methodology for estimating wear of rails. The train-track interaction model considers the hypothesis of cyclic track together with the flexibility and the inertial effects associated with the rotation of the wheelset. The same wheel-rail contact model, which relies on non-hertzian and non-steady-state hypotheses, is used both for calculating the train-track dynamics and for estimating wear. In the contact model developed here, which is based on the Variational Theory by Kalker, the potential contact area is discretized into triangular elements on which the distributions of contact stresses vary linearly. By doing so, a better representation of the contact stresses distributions is expected to be obtained in comparison to the original method. The influence of both the non-steady-state and the non-hertzian effects at wheel-rail contact on calculating the wear depth on the railhead is analyzed through simulations. Additionally, the influence of the flexibility and the inertial effects of the flexible rotating wheelset on estimating wear and rail corrugation growth is studied in order to identify possible wavelength-fixing mechanisms related to the dynamics of the wheelset. / [ES] El desgaste ondulatorio o corrugación en los carriles ferroviarios es un defecto que aparece en las superficies de rodadura de éstos, caracterizado por su geometría ondulada, siendo uno de los principales motivos de incremento anormal de ruido de rodadura y de vibraciones. A pesar de ser un problema ferroviario antiguo y existir una extensa bibliografía sobre el tema, siguen sin comprenderse las causas de su aparición en muchos casos. En este contexto, los modelos matemáticos que simulan el inicio y crecimiento de la corrugación pueden ayudar a entender las causas que la producen. En esta Tesis, se presenta un modelo matemático no lineal para predecir el crecimiento de la corrugación en carriles ferroviarios. La herramienta desarrollada se basa en un proceso realimentado en el que intervienen, por una parte, la interacción dinámica vehículo-vía, y por otra, una metodología para la estimación del desgaste en el carril. El modelo de interacción considera la hipótesis de vía cíclica, así como la flexibilidad y los efectos inerciales asociados al giro del eje montado. Tanto en el cálculo de la dinámica como en la estimación del desgaste, se hace uso de la misma teoría de contacto rueda-carril, que adopta hipótesis no hercianas y no estacionarias. En el modelo de contacto desarrollado, basado en la Teoría Variacional de Kalker, se discretiza el área potencial de contacto en elementos triangulares en los que las tensiones varían de forma lineal. Con ello se pretende conseguir una mejor representación de las distribuciones de tensiones respecto al método original. A través de simulaciones, se analiza la influencia en el cálculo de la profundidad del desgaste en el carril de los efectos no estacionarios y de los efectos no hercianos en el contacto. Asimismo, se estudia la influencia de la flexibilidad y los efectos inerciales del eje montado en la estimación del desgaste y el crecimiento de la corrugación, con el fin de identificar posibles mecanismos de fijación de la longitud de onda asociados a la dinámica del eje montado. / [CAT] El desgast ondulatori o la corrugació en els carrils ferroviaris és un defecte que apareix en les superfícies de rodament d'estos, caracteritzat per la seua geometria ondulada, sent un dels principals motius d'increment anormal de soroll de rodament i de vibracions. Tot i ser un problema ferroviari antic i existir una extensa bibliografia sobre el tema, segueixen sense comprendre's les causes de la seua aparició en molts casos. En este context, els models matemàtics que simulen l'inici i creixement de la corrugació poden ajudar a entendre les causes que la produeixen. En aquesta Tesi, es presenta un model matemàtic no lineal per predir el creixement de la corrugació en carrils ferroviaris. La ferramenta desenvolupada es basa en un procés realimentat en el qual intervenen, d'una banda, la interacció dinàmica vehicle-via, i per l'altra, una metodologia per a l'estimació del desgast en el carril. El model d'interacció considera la hipòtesi de via cíclica, així com la flexibilitat i els efectes inercials associats al gir de l'eix muntat. Tant en el càlcul de la dinàmica com en l'estimació del desgast, es fa ús de la mateixa teoria de contacte roda-carril, que adopta hipòtesis no hertzianes i no estacionàries. En el model de contacte desenvolupat, basat en la Teoria Variacional de Kalker, es discretitza l'àrea potencial de contacte en elements triangulars en què les tensions varien de forma lineal. Amb això es pretén aconseguir una millor representació de les distribucions de tensions respecte al mètode original. Mitjançant simulacions, s'analitza la influència en el càlcul de la profunditat del desgast al carril dels efectes no estacionaris i dels efectes no hertzians al contacte. Així mateix, s'estudia la influència de la flexibilitat i els efectes inercials de l'eix muntat en l'estimació del desgast i el creixement de la corrugació, per tal d'identificar possibles mecanismes de fixació de la longitud d'ona associats a la dinàmica de l'eix muntat. / Vila Tortosa, MP. (2015). Modelado del crecimiento del desgaste ondulatorio en carriles ferroviarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/57949 / TESIS

[EN] The rapid evolution of materials and manufacturing processes, driven by global competition and new safety and environmental regulations has had an impact on the automotive structures (BIW) manufacturing. The need for lighter vehicles, whit more equipment, safer and at the same time friendly to the environment, covers the entire life cycle of the car. Carmakers and steelmakers agree that weight reduction is possible, and the solution go through the new Advanced High-Strength Steels. Thinner and stronger materials lead to higher demands on stamping, the manufacturing system most used manufacturing BIW parts. In this context of persistent innovation the lubrication of surfaces is a problem associated with the change. After the question about the best lubricant to form these new materials, it was researched about characteristics and performance of known simulation equipment. An edges of punch and die drawing simulator was used. Two materials have been selected of AISI portfolio. DP600 for being one of most used in BIW frames, and TWIP is a new steel to evaluate, and with an extraordinary strain. They are designed and manufactured tools for the manufacture of the specimens. It has defined a simplified deformation model. It was developed a measurement protocol with twelve parameters that compare the behaviour of lubricants in the simulator. It was selected the best for each type of material by Factorial Experiments Design and efficiency parameters have been used to select the best one. The model has been applied to the formed specimens and is able to answer the initial question. Simultaneously it has been able to make the technological evolution of system simulation and measurement protocol / [ES] La rápida evolución de los materiales y procedimientos de fabricación, impulsada por una competencia globalizada y nuevas regulaciones de seguridad y medio ambiente ha tenido un fuerte impacto en la fabricación de estructuras de automóviles (BIW). La necesidad de vehículos con menos peso, con más equipamiento, más seguros y al mismo tiempo, respetuosos con el medio ambiente, abarca todo el ciclo de vida del vehículo. Constructores y fabricantes de acero están de acuerdo en que todavía hay margen para para la reducción, y la solución pasa por los nuevos Aceros Avanzados de Alta Resistencia. Materiales más delgados y más resistentes llevan a mayores exigencias en el conformado por estampación, que es el sistema de fabricación que abarca una mayor propor-ción de piezas y peso del chasis de vehículos ligeros. En este contexto de innovación persistente la lubricación de las superficies rozantes es un problema asociado al cambio. Tras formular la cuestión sobre el lubricante más adecuado para conformar estos nuevos materiales, se ha realizado una investigación sobre los equipos de simulación co-nocidos, sus características y prestaciones. Se ha utilizado un simulador del proceso de estampación referido a los bordes de punzón y matriz. Se han seleccionado dos materiales dentro de la propuesta de AISI. El DP600 por ser uno de los más utilizados en la construcción de la estructura, y el TWIP que es una novedad a evaluar, y con un extraordinario comportamiento en su deformación. Se han diseñado y construido útiles para la fabricación de las probetas. Se ha definido un modelo de deformación simplificado para la evaluación del comportamiento. Se ha desarrollado un protocolo de medición con doce parámetros que permiten comparar el comportamiento de los lubricantes en el simulador. Se han seleccionado los mejores para cada tipo de material mediante un Diseño de Experimentos Factorial y se han definido parámetros de eficiencia para tomar los mejores candidatos. Se ha aplicado el modelo a los materiales conformados y se ha podido responder a la cuestión inicial. Al mismo tiempo se ha podido realizar la evolución tecnológica del sistema de simulación y el protocolo de medida. / [CAT] La ràpida evolució dels materials i procediments de fabricació, impulsada per una competència globalitzada i noves regulacions de seguretat i medi ambient ha tingut un fort impacte el la fabricació d'estructures d'automòbils (BIW) La necessitat de vehicles amb menys pes, amb més equipament, més segurs i al mateix temps respectuosos amb el medi ambient, comprén el procés integral del vehicle. Constructors i fabricants d'acer estan d'acord en què encara hi ha marge para per a la reducció, i la solució panses pels nous Acers Avançats d'Alta Resistència. Materials més prims i més resistents porten a majors exigències en el conformat per estampació, que és el sistema de fabricació que comprén una major proporció de peces i pes del xassís de vehicles lleugers. En este context d'innovació persistent la lubricació de les superfícies rozantes és un problema associat al canvi. Després de formular la qüestió sobre el lubricant més adequat per a conformar estos nous materials, s'ha realitzat una investigació sobre els equips de simulació coneguts, les seues característiques i prestacions. S'ha utilitzat un simulador del procés d'estam-pació referit als bords de punxó i matriu. S'han seleccionat dos materials dins de la proposta d'AISI. El DP600 per ser un dels més utilitzats en la construcció de l'estruc-tura, i el TWIP que és una novetat a avaluar, i amb un extraordinari comportament en la seua deformació. S'han dissenyat i fabricat útils per a la fabricació de les provetes. S'ha definit un model de deformació simplificat. S'ha desenrotllat un protocol de me-surament amb dotze paràmetres que permeten comparar el comportament dels lubricants en el simulador. S'han seleccionat els millors per a cada tipus de material per mitjà d'un Disseny d'Experiments Factorial i s'han definit paràmetres d'eficiència per a prendre els millors candidats i el model de simular. S'ha aplicat el model als materials conformats i s'ha pogut respondre a la qüestió inicial. Al mateix temps s'ha podi realitzar l'evolució tecnològica del sistema de simulació i el protocol de mesura. / Plá Ferrando, R. (2015). Investigación de las condiciones tribológicas en el conformado de elementos estructurales de Aceros Avanzados de Alta Resistencia en vehículos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59222 / TESIS

[EN] This work's objective is to demonstrate the existence of positive relationships between social media usage, crowdsourcing tools and organizational learning and performance. The premise that motivates the investigation, proposes that usage of new technologies as the ones included in social media has direct influence on organizational efforts to capture and use knowledge in ways that make a positive difference on their results and performance. This premise is supported by a theoretical framework presented in chapters 1, 2 and 3 of this thesis, where we identified the relations among the variables from the point of view considered in previous works by different authors. Effects of organizational learning are analyzed from a mediating variable perspective. That is, over the idea that organizational learning works as a catalysis agent that allows transforming organizational strategies to leverage information obtained from social media and crowdsourcing projects and activities. An empirical study was done over a group of companies from Biotech and Telecom sectors in Spain. This study included a number of questionnaires whose measurement scales were confirmed by validity and fidelity parameters and their results also validated. Conclusions of this work add new knowledge to the study of social media tools and the way to use them in order to gain useful information and learning to positively impact organizational performance. / [ES] Este trabajo de investigación persigue el objetivo de demostrar la existencia de relaciones positivas entre el uso de las redes sociales, las herramientas de crowdsourcing, el aprendizaje organizativo y el desempeño organizativo. La premisa que mueve a la investigación considera que el uso de tecnologías emergentes como las mencionadas arriba tiene una influencia directa sobre los esfuerzos para capturar conocimiento y utilizarlo de forma que mejore los resultados en las organizaciones. Esta premisa se sustenta en un marco teórico que ha sido revisado en los capítulos 1, 2 y 3 de esta tesis, donde además se identifican las relaciones entre las variables que han sido estudiadas en trabajos previos. Los efectos del aprendizaje organizativo se analizan desde el punto de vista de una variable mediadora, esto es bajo la idea de que el aprendizaje organizativo funge como un catalizador que permite convertir los esfuerzos realizados por la estrategia de la organización en el aprovechamiento de la información generada en redes sociales y los resultados obtenidos en los trabajos y proyectos de crowdsourcing. Se realizó un estudio empírico aplicado sobre un grupo de empresas de los sectores de la Biotecnología y las Telecomunicaciones en España, el estudio consideró la aplicación de escalas de medida que fueron confirmadas bajo los parámetros de validez y fiabilidad y los resultados obtenidos fueron a su vez validados. Se cuenta con un grupo de conclusiones que abonan al estudio de herramientas y medios de allegarse información para la generación de aprendizajes útiles para las organizaciones que buscan mejorar sus resultados. / [CAT] Este treball d'investigació perseguix l'objectiu de demostrar l'existència de relacions positives entre l'ús de les xarxes socials, les ferramentes de crowdsourcing, l'aprenentatge organitzatiu i l'exercici organitzatiu. La premissa que mou a la investigació considera que l'ús de tecnologies emergents com les mencionades dalt té una influència directa sobre els esforços per a capturar coneixement i utilitzar-ho de manera que millore els resultats en les organitzacions. Esta premissa se sustenta en un marc teòric que ha sigut revisat en els capítols 1, 2 i 3 d'esta tesi, on a més s'identifiquen les relacions entre les variables que han sigut estudiades en treballs previs. Els efectes de l'aprenentatge organitzatiu s'analitzen des del punt de vista d'una variable mediadora, açò és davall la idea que l'aprenentatge organitzatiu exercix com un catalitzador que permet convertir els esforços realitzats per l'estratègia de l'organització en l'aprofitament de la informació generada en xarxes socials i els resultats obtinguts en els treballs i projectes de crowdsourcing. Es va realitzar un estudi empíric aplicat sobre un grup d'empreses dels sectors de la Biotecnologia i les Telecomunicacions a Espanya, l'estudi va considerar l'aplicació d'escales de mesura que van ser confirmades davall els paràmetres de validesa i fiabilitat i els resultats obtinguts van ser al seu torn validats. Es compta amb un grup de conclusions que abonen a l'estudi de ferramentes i mitjans d'arreplegar-se informació per a la generació d'aprenentatges útils per a les organitzacions que busquen millorar els seus resultats. / López Maciel, GT. (2016). Redes Sociales, Crowdsourcing, Aprendizaje y Desempeño Organizativo en las industrias de Biotecnología y Telecomunicaciones [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61445 / TESIS

[EN] Abstract Knowledge of the dynamic parameters of mechanical systems is required in different applications, particularly in the simulation and control problems. The Department of Mechanical and Materials Engineering at the Polytechnic University of Valencia has worked for several years in identification of dynamic parameters of serial and parallel robots. With this thesis it is to continue the process of identification of dynamic parameters, now on other mechanical systems. Given that mainly the mechanisms that make the systems and machines are closed kinematic chain, in this work the standard identification methods are discussed and a new methodology for identification of dynamic parameters is raised when the closed chain is low mobility. After obtaining the dynamic model as a linear system with respect to the dynamic parameters, a model based on parameters that can be solved by numerical methods such as least squares. The determination of this model based on parameters depends on the linear dependence relations between the dynamic parameters. These relationships and the base parameters can be obtained by symbolic and numerical methods. In this thesis the standard methodology for the identification from the singular value decomposition, and a symbolic approach based on the concept of transfer of inertial properties is applied for obtaining base parameters. The advantages of applying symbolic methods are corroborated with the application of both methods on a closed chain of low mobility such as the automotive suspension. Because models in base parameters are ill-conditioned, they are unfit for identification of dynamic parameters; it seeks to reduce this feature reducing the model. For this purpose, the system uses the criteria given by the dynamic contribution index of each parameter. This index accounts for the effect of the parameter on the generalized forces of the system. The reduction applied criterion requires an initial approximation of the dynamic parameters. It has been found that the use of this criterion is not significantly affected by the approach used when symbolic expressions of the base parameters are known. Such is the case of models obtained by inertial transfers. The comparison between the different models developed, supports the conclusion that the models obtained through the symbolic methods have lower prediction errors and are insensitive to the initial approach. / [ES] Resumen Conocer los parámetros dinámicos de los sistemas mecánicos es indispensable en diferentes aplicaciones, particularmente en las tareas de simulación y control. En el Departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales de la Universidad Politécnica de Valencia se ha trabajado durante varios años en identificación de parámetros dinámicos de robots serie y paralelo. Con la presente tesis se pretende continuar con el proceso de identificación de parámetros dinámicos, ahora sobre otro tipo de sistemas mecánicos. Teniendo en cuenta que la gran mayoría de mecanismos que conforman los sistemas y las máquinas son de cadena cinemática cerrada, en este trabajo se analizan las metodologías de identificación existente y se plantea una nueva metodología de identificación para cuando la cadena cerrada es de baja movilidad. Una vez obtenido el modelo dinámico como sistema lineal respecto a los parámetros dinámicos, se determina un modelo en parámetros base que puede ser resuelto a través de métodos numéricos como mínimos cuadrados. La determinación de este modelo en parámetros base depende de las relaciones de dependencia lineal que se tienen entre los parámetros dinámicos. Estas relaciones, y por tanto, los conjuntos de parámetros base pueden obtenerse a través de metodologías simbólicas y numéricas. En esta tesis se aplica la metodología estándar de identificación a partir de la descomposición en valores singulares, y una metodología simbólica a partir del concepto de trasferencia de propiedades inerciales, para obtener modelos en parámetros base. Las ventajas de aplicar métodos simbólicos sobre los numéricos son evidenciadas y corroboradas con la aplicación de ambas metodologías sobre una cadena cerrada de baja movilidad como lo es la suspensión de un vehículo automóvil. Como los modelos en parámetros base presentan altos condicionamientos numéricos que los hacen impropios para tareas de identificación, se busca disminuir esta característica reduciendo el modelo. Para ello, se aplica como criterio el ordenamiento dado por el índice de contribución dinámica de cada parámetro. Este índice da cuenta del efecto del parámetro sobre las fuerzas generalizadas del sistema. El criterio de reducción aplicado requiere de una aproximación inicial de los parámetros dinámicos. Se ha podido comprobar que la utilización de este criterio no se ve afectada significativamente por la aproximación utilizada cuando se conocen las expresiones simbólicas de los parámetros base. Tal es el caso de los modelos obtenidos por transferencias inerciales. La comparación entre los diferentes modelos elaborados, permiten afirmar que los modelos obtenidos a través de los métodos simbólicos presentan menores errores de predicción y son poco sensibles a la aproximación inicial. / [CAT] Resum Coneixer els parametros dinamics dels sistemes mecanics es indispensable en diferents aplicacions, particularment en les tasques de simulació i control. En el Departament d'Ingenieria Mecanica i Materials de l'Universitat Politecnica de Valencia s'ha treballat durant varis anys en identificació de paràmetres dinàmics de robots serie i paralel. En el present TESIS es pretén continuar en el proces d'identificació de paràmetres dinámics, ara sobre atre tipo de sistemes mecanics. Tenint en conte que la gran majoria de mecanismes que conformen els sistemes i les maquines son de cadena cinematica tancada, en este treball s'analisen les metodologies d'identificació existent i se planteja una nova metodologia d'identificació per a quan la cadena tancada es de baixa movilitat. Despres d'obtingut el model dinàmic com sistema llinial respecte als paràmetres dinàmics, se determina un model en paràmetres base que pot ser resolt a través de metodos numerics com minims quadrats. La determinació d'este model en paràmetres base depen de les relacions de dependencia llinial que se tenen entre els paràmetros dinàmics. Estes relacions, i per tant, els conjunts de paràmetres base poden obtindre's a través de metodologies simboliques i numeriques. En este treball s'aplica la metodologia estandart d'identificació a partir de la descomposició en valors singulars, i una metodologia simbolica a partir del concepte de transferencia de propietats inerciales, per a obtindre models en paràmetres base. Les ventages d'aplicar metodos simbolics sobre els numerics son evidenciades i corroborades en l'aplicació d'abdos metodologies sobre una cadena tancada de baixa movilitat com ho es la suspensió d'un vehicle automovil. Com els models en paràmetres base presenten alts condicionaments numerics que els fan impropis per a tasques d'identificació, se busca disminuir esta caracteristica reduint el model. Per a aixó, s'aplica com criteri l'ordenament donat per l'index de contribució dinàmica de cada paràmetre. Este index dona conte de l'efecte del paràmetre sobre les forces generalisades del sistema. El criteri de reducció aplicada requerix d'una aproximació inicial dels paràmetros dinàmics. S'ha pogut comprovar que l'utilisació d'este criteri no se veu afectada significativament per l'aproximació utilisada quan se coneixen les expressions simboliques dels paràmetres base. Tal es el cas dels models obtinguts per transferencies inerciales. La comparança entre els diferents models elaborats, permeten afirmar que els models obtinguts a través dels metodos simbòlics presenten menors erros de predicció i son poc sensibles a l'aproximació inicial. / Mejía Calderón, LA. (2016). Metodología para la identificación de parámetros dinámicos en sistemas mecánicos de baja movilidad: Aplicación a una suspensión de vehículo automóvil [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62352 / TESIS