[pt] O design otimizado de estruturas considerando não-linearidades tem sido amplamente pesquisado nas décadas recentes. A análise de elementos finitos aplicada à otimização topológica é prejudicada pela deformação excessiva de elementos de baixa densidade sob alta compressão, o que impede o processo de encontrar uma solução ótima. Dois métodos, o esquema Interpolação de Energia e a técnica de Hiperelasticidade Aditiva, são implementados para superar essa dificuldade no problema de minimização da flexibilidade, e modelos de materiais hiperelásticos são usados para investigar suas influências na topologia otimizada. O Método das Assíntotas Móveis é usado para atualizar as variáves de projeto cujas sensibilidades foram calculadas pelo método adjunto. A equação de estado é resolvida através do método de Newton-Raphson com um incremento de carga ajustável para reduzir o custo computacional. Resultados de dois problemas de referência são comparado com aqueles já estabelecidos na literatura. O uso de diferentes modelos hiperelásticos apresentou pouca influência no design final da estrutura. O método de Interpolação de Energia foi capaz de convergir para cargas muito maiores que o método padrão, enquanto a Hiperelasticidade Aditiva apresentou dificuldades de convergência em estado plano de deformação. / [en] The optimized design of structures considering nonlinearities has been widely researched in the recent decades. The finite element analysis applied to topology optimization is jeopardized by the excessive deformation of low-density elements under high compression, which hinders the process of finding an optimal solution. Two methods, the Energy Interpolation scheme and the Additive Hyperelasticity technique, are implemented to overcome this difficulty in the minimum compliance problem, and hyperelastic material models are used to investigate their influence on the optimized topology. The Method of Moving Asymptotes is used to update the design variables whose sensitivities were calculated from the adjoint method. The state equation is solved through the Newton-Raphson method with an adjusting load step to reduce computational cost. Results for two benchmark problems are compared with those already established in the literature. The use of different hyperelastic models presented little influence on the final design of the structure. The Energy Interpolation method was able to converge for much higher loads than the default method, while the Additive Hyperelasticity presented convergence difficulties in plane strain.

The influence of biological supplement AEN 700 in broiler chicken fattening was traced in operating conditions of broiler houses Kladruby.This influence was analysed economically.Compared to year 2005 when the antibiotic stimulators of growth were used there are well-balanced zootechnical and economical results.The results of development confirmed that the biological supplement AEN 700 has minimally equivalent effect in production and in economical effect compared to antibiotic stimulators of growth.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The species composition of the vegetation of Caatinga in three successional stages was characterized by sampling 20 installments, with 20x20m (400m2), in each stage.The initial stage corresponds to areas abandoned for nearly three years, the city of Poco Redondo; intermediate stage is located in the Monumento Natural Grota do Angico situated between the cities of Caninde do Sao Francisco and Poco Redondo, this site is in forest regeneration just over 20 years; and the late stage belongs to the Caatinga fragment found in the Fazenda Sao Pedro, Porto da Folha, which does not suffer human action for over 60 years.All subjects were considered from shrub - woody stratum with CAP (circumference at breast height 1.30 m)> 6 cm, had measured its circumference and height. The additive partitioning model used corresponds to the following formula: × = £ + Ò1 + Ò2, where × is the total diversity, £ is the mean diversity within plots, Ò1 is the diversity between plots of the same area, Ò2 is the diversity between the three areas.In the inicial area 15 species belonging to 8 families and 15 genera were identified. The density and total dominance found in this area were equivalents 818,75ind./ha and 0.89 m2/ha, respectively. The species with the highest importance value was Poincianella pyramidalis. The diversity index of Shannon-Wiener (H ´) and equability index of Pielou (J´) for this area were, respectively, 0.72 and 0.61. The intermediate area showed 15 families, 25 genera and 25 species. The total density was 1611.3 ind/ha, and total dominance was 3.31 m2/ha. P. pyramidalis was the species that showed the highest values of relative density, frequency, dominance and VI. The diversity index was 0.74 and the equability was 0.53. In the area in late stage 22 families, 40 genera and 46 species were identified. The total density was 2741.3 ind/ha and total dominance equal to 13.02 m2/ha. Bauhinia cheilantha had the highest VI. The H ´and J´ indices were 1.07 and 0.64, respectively. The results of the GLM from model ANOVA confirmed that the three areas differ from each other.The graphs obtained from NMDS showed from the ordering of the points that the areasare different in species richness. The analysis of additive partitioning of diversity showed that the £ component was the least contributed to the diversity ×, but the observed value for this component was higher than expected by the null model. The component Ò1 observed was lower than expected by the model, which illustrates the grouping of species generated by the limit of dispersion the same, which hampers migration among the remaining Caatinga.The component that best contributed to the diversity × was Ò2, highlighting the importance of replacement of species along the successional process. / A composicao de especies da vegetacao de Caatinga em tres estagios sucessionais foi caracterizada amostrando-se 20 parcelas, com 20x20m (400m2), em cada estagio.O stagio inicial corresponde a areas abandonadas ha cerca de 3 anos, no municipio de Poco Redondo; o estagio intermediario localiza-se no Monumento Natural Grota do Angico situado entre os municipios de Caninde do Sao Francisco e Poco Redondo, este local esta em regeneracao florestal a pouco mais de 20 anos; o estagio tardio pertence ao fragmento de Caatinga encontrado na fazenda Sao Pedro, Porto da Folha, que nao sofre acao antropica ha mais de 60 anos. Todos os individuos do estrato arbustivo ¡V arboreo com CAP (Circunferencia a altura do peito a 1,30m) > 6 cm tiveram sua circunferencia e altura aferidas.O modelo de particao aditiva utilizado corresponde a seguinte formula: × = £ + Ò1 + Ò2, onde × e a diversidade total, £e a diversidade media dentro das parcelas, Ò1 e a diversidade entre as parcelas da mesma area, Ò2 e a diversidade entre as tres areas. Na area inicial foram identificadas 15 especies pertencentes a 8 familias e 15 generos. A densidade e dominancia total encontradas nesta area foram equivalentes a 818,75 ind/ha e 0,89 m2/ha, respectivamente. A especie com maior valor de importanciafoi Poincianella pyramidalis. O indice de diversidade de Shannon-Wiener (H¡¦) e o indice de equabilidade de Pielou (J¡¦) foram, respectivamente, 0,72 e 0,61. A area intermediaria apresentou 15 familias, 25 generos e 25 especies. A densidade total foi 1611,3 ind/hae a dominancia total foi de a 3,31 m2/ha. P. pyramidalis foi a especie que apresentou os maiores valores de densidade relativa, frequencia, dominancia e VI. O indice de diversidade foi 0,74 e o de equabilidade foi 0,53. Ja na area tardia foram identificadas 22 familias, 40 generos e 46 especies. A densidade total foi 2741,3 ind/ha e a dominancia total 13,02 m2/ha. Bauhinia cheilanthaapresentou o maior VI. Os indices H¡¦ e J¡¦ foram 1,07 e 0,64, respectivamente.Os resultados do GLM do modelo ANOVA confirmaram que as tres areas diferem entre si. Os graficos obtidos a partir do NMDS mostraram a partir do ordenamento dos pontos que as areas sao diferentes em riqueza de especies.A analise da particao aditiva da diversidade mostrou que o componente £ foi o que menos contribuiu para a diversidade ×, porem o valor observado para tal componente foi superior ao esperado pelo modelo nulo. Ja o componente Ò1observado foi inferior ao esperado pelo modelo, o que ilustra o agrupamento de especies gerado pelo limite de dispersao das mesmas, o que dificulta a migracao entre os remanescentes de Caatinga. O componente que melhor contribuiu para a diversidade × foi Ò2, evidenciando a importancia da substituicao das especies ao longo do processo de sucessao.

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The main goals of the current study were to: i) identify landscape and spatial environmental predictors responsible for the structure of aquatic insects communities (Trichoptera); ii) identify which hierarchical scale within the hydrologic basins is responsible for the highest biodiversity variation, what may provide subsidies for future studies and planned conservation of lotic environments. In order to achieve such goals, we did different studies with specific objectives directed to (i) measure the contribution of environmental and spatial variables while determining species richness and composition within Trichoptera communities, separately considering species with wide and narrow spatial distribution; (ii) measure the influence of landscape attributes such as vegetation cover in different spatial scales on species richness and bet diversity, as well on the different trophic functional groups found within the Trichoptera community; (iii) evaluate the effects of nested headwater streams community structure embedded within superior hierarchical levels (e.g. microbasins, subbasins, and the whole catchment), as well as the effects of the environmental and spatial predictors on alpha, beta and gamaTrichoptera diversity considering different spatial scales. All studies were performed with a set of biological data sampled in 48 headwater streams within two hydrographic basins locate within the state of Goiás, Brazil, with different land use regimes. Within those streams, local environmental variables (physical-chemical variables and habtat integrity), landscape attributes (vegetation cover, and land use classification), and also the biological data regarding the Trichoptera insects were sampled. In the first study, we observed that compositional changes within the Trichoptera communities was determined by local processes, especially for genus with wider distribution, while the communities of those species with narrower distribution were probably structured by other factors not measured here. This study reinforces that the use of community deconstruction related to specific species attributes (e.g. spatial distribution) contributes to a better comprehension of the processes determining the metacommunities structure. In the second study, we verified that landscape attributes within the hydrologic basin, such as vegetation quality around the streamlet and vegetation cover up to 200m from the streamlet, are important predictors to the structure and functioning of Trichoptera communities. In the third study, results indicate that the variation in alpha, beta and gama diversities depend on the spatial scale considered and that the environmental degradation affects distinctly such patterns. We were able to verify that the structure of Trichoptera communities is determined by environmental factors, mainly in the local scales, such as water physical-chemical parameters and vegetation cover. Additionally, we observed that that the spatial scale within which the diversity is maximized is on catchment scale, reinforcing the need to increase the spatial scales considered in such studies in order to obtain a higher diversity for the Trichoptera in headwater streams. Finally, these studies confirm the vulnerability of Trichoptera communities to the variability on water quality and landscape changes, supporting the use of these organisms as indicators and reinforcing the need of conservation strategies which consider the aquatic diversity within each streamlet embedded in hydrologic basin elsewhere. / A diversidade biológica em riachos de cabeceira é muito importante para a manutenção da integridade de toda a bacia hidrográfica. Então, entender os processos que geram e/ou influenciam a diversidade nestes ambientes pode contribuir para futuros programas de monitoramento da integridade aquática e para o planejamento estratégico para a conservação de espécies e de comunidades das redes hidrográficas. O presente estudo teve por objetivo principal identificar os preditores ambientais locais, de paisagem e espaciais em múltiplas escalas responsáveis pela estruturação das comunidades de insetos aquáticos (Trichoptera). Além disso, objetivou verificar a escala hierárquica de bacias hidrográficas responsável pela maior variação da diversidade e desta forma, subsidiar futuros estudos e planejamento para conservação de ambientes lóticos. Para tanto, foramrealizados diferentes estudos com objetivos específicos direcionados a(i)medir a contribuição relativa de variáveis ambientais e espaciais na determinação da riqueza e composição taxonômica das comunidades de Trichoptera, considerando separadamente os táxons com distribuição ampla e restrita em riachos de nascente do bioma Cerrado, (ii)medir a influência dos atributos da paisagem como cobertura vegetal em diferentes escalas espaciais sobre a riqueza e diversidade beta, bem como sobre diferentes grupos tróficos funcionais da comunidade de Trichoptera, (iii) avaliar o efeito da estrutura aninhada de pequenos riachos de cabeceira inseridos dentro de níveis hierarquicamente superiores (microbacias, sub-bacias e bacias), bem como o efeito dos preditores ambientais e espaciais na diversidade alfa, beta e gama de insetos aquáticos. Todos os estudos foram realizados com o conjunto de dados amostrados em 48 riachos de nascente em duas bacias hidrográficas em Goiás, Brasil, com padrões de uso do solo distintos. Nestes riachos amostramos variáveis ambientais locais (físico-química e integridade de habitat) e de paisagem (índice de cobertura vegetal e uso do solo), assim como os insetos aquáticos da ordem Trichoptera.No primeiro estudo, observamos queamudança na composição das comunidades de Trichoptera foi determinada por processos locais, principalmente para os gêneros de distribuição mais ampla, enquanto os restritos provavelmente foram estruturados por outros fatores aqui não investigados. Este estudo reforça que o uso da abordagem de desconstrução da comunidade em função dos atributos das espécies contribui para uma melhor compreensão dos processos determinantes das metacomunidades. No segundo estudo, verificamos que as características da paisagem dentro da bacia de drenagem, como qualidade da mata em torno do riacho e da cobertura vegetal em escalas de até 200m do riacho, são importantes preditores da estrutura e funcionamento das comunidades de Trichoptera. No terceiro capítulo, os resultados indicam que a variação na diversidade alfa, beta e gama é dependente da escala espacial, e que o grau de degradação regional afeta distintamente estes padrões. Desta forma, podemos verificar que a estrutura das comunidades de Trichoptera é determinada por fatores ambientais, principalmente, na escala local, tanto as características da água como de cobertura vegetal. Além disso, observamos que a escala espacial em que a diversidade é maximizada é na escala de sub-bacia, reforçando a necessidade de ampliar as escalas espaciais para se obter a maior diversidade deste grupo em riachos de cabeceira. Por fim, estes trabalhos confirmam a vulnerabilidade das comunidades de Trichoptera à variações na qualidada de água e de modificações na paisagem como intensificação do uso do solo, o que suporta o uso destes como indicadores, além de reforçar a necessidade de estratégias para conservação que considere a diversidade aquática em riachos pertencentes a redes hidrográficas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The possibility of mapping soil properties using soil spatial prediction functions (SSPFe) is a reality. But is it possible to SSPFe to estimate soil properties such as the particlesize distribution (psd) in a young, unstable and geologically complex geomorphologic surface? What would be considered a good performance in such situation and what alternatives do we have to improve it? With the present study I try to find answers to such questions. To do so I used a set of 339 soil samples from a small catchment of the hillslope areas of central Rio Grande do Sul. Multiple linear regression models were built using landsurface parameters (elevation, convergence index, stream power index). The SSPFe explained more than half of data variance. Such performance is similar to that of the conventional soil mapping approach. For some size-fractions the SSPFe performance can reach 70%. Largest uncertainties are observed in areas of larger geological heterogeneity. Therefore, significant improvements in the predictions can only be achieved if accurate geological data is made available. Meanwhile, SSPFe built on land-surface parameters are efficient in estimating the psd of the soils in regions of complex geology. However, there still are questions that I couldn t answer! Is soil mapping important to solve the main social and environmental issues of our time? What if our activities were subjected to a social control as in a direct democracy, would they be worthy of receiving any attention? / A possibilidade de mapear as propriedades dos solos através do uso de funções de predição espacial de solos (FPESe) é uma realidade. Mas seria possível construir FPESe para estimar propriedades como a distribuição do tamanho de partículas do solo (dtp) em um superfície geomorfológica jovem e instável, com elevada complexidade geológica e pedológica? O que seria considerado um bom desempenho nessas condições e que alternativas temos para melhorá-lo? Com esse trabalho tento encontrar respostas para essas questões. Para isso utilizei um conjunto de 339 amostras de solo de uma pequena bacia hidrográfica de encosta da região Central do RS. Modelos de regressão linear múltiplos foram construídos com atributos de terreno (elevação, índice de convergência, índice de potência de escoamento). As FPESe explicaram mais da metade da variância dos dados. Tal desempenho é semelhante àquele da abordagem tradicional de mapeamento de solos. Para algumas frações de tamanho o desempenho das FPESe pode chegar a 70%. As maiores incertezas ocorrem nas áreas de maior heterogeneidade geológica. Assim, melhorias significativas nas predições somente poderão ser alcançadas se dados geológicos acurados forem disponibilizados. Enquanto isso, FPESe construídas a partir de atributos de terreno são eficientes em estimar a dtp de solos de regiões com geologia complexa e elevada instabilidade. Mas restam dúvidas que não consegui resolver! O mapeamento de solos é importante para a resolução dos principais problemas sociais e ambientais do nosso tempo? E se nossas atividades estivessem submetidas ao controle da população como em uma democracia direta, seriam elas dignas de receber atenção?

The thesis deals with the processes that occur in the course of the manufacturing of rigid polyurethane-polyisocyanurate (PU-PIR) foams, their properties and technology. It deals above all with principles of foam nucleation and stability. The purpose of understanding these principles is their possible use for improving thermo-insulating properties of the material. The experimental part of the thesis studies the influence of additives and ultrasound on the PU-PIR foam properties. It has been found that low molecular weight compounds with perfluorinated chain leads to decreasing foam cell size and its lower thermal conductivity. The additives mentioned act probably on the surfactants principle by facilitating nucleation and stabilizing growing centres of bubbles. They probably form also part of blowing agents mixture inside the foam cells which cause lowering of thermal conductivity as well. Compounds with similar chemical structure have unique influence on the properties of rigid PU-PIR foams. Further research ought to be focused on cheaper modes of producing perfluorinated compounds.

The subject of this thesis is the issue of reduction of the operating temperatures in the production and laying asphalt mixtures with a more specific focus on influencing the functional properties of these mixtures, especially low-temperature parameters. The thesis is notionally divided into two parts. The first part refers to the low-temperature asphalt mixtures and the second part pays the attention to asphalt mixtures with an added R-material. For production of asphalt mixtures in the first part of thesis were used five additives and for the second part were used a total of four different asphalt mixtures which differs in the participation of added R-material. Both parts are divided into a theoretical part, which discusses the existing experience, the use of these mixtures and the practical part, which analyses in detail the tested mixture ( the composition and preparation of tested specimens ) and deals with the result of laboratory test. In particular, it is a test of asphalt mixture resistance against the formation of frost cracks according to ČSN EN 12697-46 and by comparing the individual mixtures in comparison with the reference sample and among each other.

Orientador: Cesar Renato Foschini / Resumo: Desenvolvimento de uma ortese personalizada para subluxação de ombro por manufatura aditiva a partir de escaneamento corporal. A órtese é um dispositivo aplicado à superfície externa do corpo para: controlar o alinhamento biomecânico, corrigir ou acomodar a deformidade, proteger e suportar uma lesão, auxiliar na reabilitação, reduzir a dor, aumentar a mobilidade e a independência. Nos últimos anos, o desenvolvimento de órteses usando manufatura aditiva tem se incrementado tanto para membros superiores como inferiores devido a sua capacidade de reposicionar o membro de maneira mais precisa e personalizada. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para projetar e fabricar uma órtese de subluxação de ombro utilizando escaneamento corporal e manufatura aditiva. O usuário foi submetido ao escaneamento 3D para obtenção do modelo digital sólido em formato 3D, operações elementares espaciais foram aplicadas ao modelo escaneado do usuário para a obtenção da órtese a fim de gerar uma silhueta tridimensional adequada ao ombro/tórax do paciente. Finalmente, a silhueta foi evoluída a órtese pela agregação de espessura, furos e contornos. Uma vez obtida a órtese, foi impressa, ajustada e testada no paciente. Uma primeira versão foi proposta em função do relato do paciente quanto à adaptação do ombro e conforto, e outras duas versões evolutivas foram desenvolvidas e avançaram para outros aspectos importantes como a redução de peso, graus de liberdade nos ombros saudávei... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Development of a custom shoulder orthosis by additive manufacturing from body from body scan. Orthotics is a device applied to the external surface of the body to control biomechanical alignment, correct or accommodate the deformity, protect and support an injury, assist in rehabilitation, reduce pain, increase mobility and independence. In recent years, the development of orthosis using additive manufacturing has been increasing for both upper and lower limbs because of their ability to more accurately and custom reposition the limb. This work aimed to develop a methodology to design and manufacture a shoulder subluxation orthosis using body scanning and additive manufacturing. The user underwent 3D scanning to obtain the solid digital model in 3D format, spatial elemental operations were applied to the user's scanned model to obtain the orthosis to generate a three-dimensional silhouette suitable for the patient's shoulder / chest. Finally, the silhouette was evolved into orthosis by aggregating thickness, holes, and contours. Once the orthosis was obtained, it was printed, adjusted and tested on the patient. A first version was proposed based on the patient's report on shoulder adaptation and comfort, and two other evolutionary versions were developed and advanced to other important aspects such as weight reduction, degrees of freedom in healthy shoulders and comfort gain. In each of the three prototypes, an evaluation questionnaire was applied to the user to improve diffe... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[ES] El desarrollo tecnológico, consecuencia de las revoluciones industriales, ha generado que constantemente en los procesos de manufactura se alteren y sustituyan las técnicas de producción, impactando, a su vez, la gestión de flujos de información, financieros y de materiales en las cadenas de suministro. La manufactura aditiva es considerada como una técnica de producción con alto potencial para impactar la configuración y gestión de las cadenas de suministro, dado que supone el aumento de la eficiencia y satisfacción de la demanda por medio de resultados personalizados, ajustados a las necesidades de los clientes, reduciendo tiempos y costos en el almacenamiento, transporte y empaque. Por estas razones, con la presente tesis doctoral se desarrolló un modelo matemático a través de la dinámica de sistemas que permitiera analizar el impacto en las cadenas de suministro que han apropiado el proceso de impresión 3d como uno de sus enfoques de producción. Se inició analizando el desarrollo de la manufactura aditiva (MA) a través del tiempo, para determinar las variables que describen los cambios, el estado de madurez y el nivel de penetración en los sectores económicos; para lograrlo, se realizaron revisiones de literatura y análisis bibliométrico. Posteriormente, se definió como unidad de análisis el sector salud, debido al grado de apropiación de la MA en los procesos de atención. Se realizó la caracterización del estado actual y la propuesta de escenarios que fueron analizados a partir del modelo que simulara el comportamiento de cada escenario. Para los escenarios aditivos se consideró el rol que desempeña el miembro de la cadena que implementa el proceso aditivo y cómo esto altera la estructura, los procesos de gestión y la relación entre los actores. Los resultados demuestran el alto potencial de impacto de la MA, desde los eslabones de producción hasta el acercamiento con el cliente, respecto a la literatura, está emergiendo la investigación respecto al desarrollo de granjas de impresión y estructuras atomizadas. Se describieron los procesos de gestión de la cadena y cómo el proceso aditivo permea en los roles, la dependencia y autonomía que tiene cada miembro; siendo las variables con mayor afectación los costos de producción y distribución, tiempos de espera, respuesta e intervenciones, así como los resultados satisfactorios. Se explica a través del contraste de tres escenarios, uno tradicional y dos aditivos la reducción de, al menos, el 50% del lead time de la cadena, 30% las cantidades de unidades de insumos y 20% la capacidad disponible. En contraste, todavía se evidencian grandes retos para una adecuada implementación, relacionados con el conocimiento, cobertura, poder de adquisición económica y el nivel de respuesta de la producción tradicional. Para futuras líneas de investigación, se señala la vinculación con las demás tecnologías de la industria 4.0, el análisis de cada uno de los procesos de gestión de la cadena y el desarrollo de modelos que permitan la selección de la estructura más apropiada para la inclusión de la MA a partir de simulación de escenarios aditivos, entre otros. / [CA] El desenvolupament tecnològic, conseqüència de les revolucions industrials, ha generat que constantment en els processos de manufactura s'alteren i substituïsquen les tècniques de producció, impactant, a la mateixa vegada, la gestió de fluxos d'informació, financers i de materials en les cadenes de subministrament. La manufactura additiva és considerada com una tècnica de producció amb alt potencial per a impactar la configuració i gestió de les cadenes de subministrament, atés que suposa l'augment de l'eficiència i satisfacció de la demanda per mitjà de resultats personalitzats ajustats a les necessitats dels clients, reduint temps i costos en l'emmagatzematge, transport i empaquetatge. Per aquestes raons, amb la present tesi doctoral es va desenvolupar un model matemàtic a través de dinàmica de sistemes que permetera analitzar l'impacte en les cadenes de subministrament que han apropiat el procés d'impressió 3d com un dels seus enfocaments de producció. Es va iniciar analitzant el desenvolupament de la manufactura additiva (MA) a través del temps per a determinar les variables que descriuen els canvis, l'estat de maduresa i el nivell de penetració en els sectors econòmics; per a aconseguir-ho, es van realitzar revisions de literatura i anàlisi bibliomètrica. Posteriorment, es va definir com a unitat d'anàlisi el sector salut a causa del grau d'apropiació de la MA en els processos d'atenció. Es va realitzar la caracterització de l'estat actual i la proposta d'escenaris que van ser analitzats a partir del model que simulés el comportament de cada escenari. Per als escenaris additius es va considerar el rol que exerceix el membre de la cadena que implementa el procés additiu i com això altera l'estructura, els processos de gestió i la relació entre els actors. Els resultats demostren l'alt potencial d'impacte de la MA, des de les baules de producció fins a l'acostament amb el client, respecte a la literatura està emergint la investigació respecte al desenvolupament de granges d'impressió i estructures atomitzades. Es van descriure els processos de gestió de la cadena i com el procés additiu permea en els rols, la dependència i autonomia que té cada membre; essent les variables amb major afectació els costos de producció i distribució, temps d'espera, resposta i intervencions, així com els resultats satisfactoris. S'explica a través del contrast de tres escenaris, un tradicional i dos additius la reducció de, almenys, el 50% del lead time de la cadena, 30% les quantitats d'unitats d'inputs i 20% la capacitat disponible. En contrast, encara s'evidencien grans reptes per a una adequada implementació, relacionats amb el coneixement, cobertura, poder d'adquisició econòmica i el nivell de resposta de la producció tradicional. Per a futures línies d'investigació s'assenyala la vinculació amb les altres tecnologies de la indústria 4.0, l'anàlisi de cadascun dels processos de gestió de la cadena i el desenvolupament de models que permeten la selecció de l'estructura més apropiada per a la inclusió de la MA a partir de simulació d'escenaris additius, entre altres. / [EN] The technological development, as a consequence of industrial revolutions, has generate that constantly in the manufacturing process, the production techniques has alter and replace, at the same time, it impacts the information flows, the financial flows and the materials flows in the supply chain. The additive manufacturing is considerate as a production technique with a high potential to impact the setting and the management of the demand through the custom results, adjust to the client needs, reducing times and costs of storage, transport and packing. For these reasons, with the present doctoral thesis a mathematic model has been developed through the dynamic of systems, that allowed to analyze the impact of the supply chains that has appropriate the 3d print process as one of its production approaches. The first step was to analyzed the additive manufacturing (AM) development through the time to determine the variables that describes the changes, the state of maturity and the permeation levels in the economic sector, to make it, it was made literature reviews and bibliometric analysis. Later, it was defined as an analysis unit the health care sector due to the appropriation of the AM in the attention process. A characterization of the actual state was made, and the scenario proposal were analyzed from the model that simulates the behavior on each scenario. For the additive scenario, it was considered the role that is performed the member of the chain that implements the additive process and how this alter the structure, the management process and the relation between the actors. The results, show a high potential on the impact of AM, from the production links to the approach with the client, about the literature, it is emerging the investigation of print farms development and atomized structures. The process of the chain management was described and how the additive process permeates the roles, the dependence and the autonomy that each member has; the variables with most affectation is, the production and distribution costs, the waiting times, response and interventions, also the satisfactory results. It is explaining through the contrast of three scenarios, one traditional and two additives, the reduction of, at least the 50% of the chain lead time, 30% the supplies quantity and 20% the available capacity. By contrast, it still evidences great challenges for a proper implementation, related with the knowledge, coverage, economic acquisition power and the response level of the traditional production. For future investigations, it is points out the bonding with the other technologies of the 4.0 industries, the analysis of each one of the management process of the chain and the model development, that allowed the selection of a proper structure for the inclusion of the AM from the simulation of additive scenarios, among others. / Núñez Rodríguez, J. (2021). Modelo para el análisis del impacto de la manufactura aditiva en la gestión de la cadena de suministro [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180383 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] El principal objetivo de la presente tesis doctoral se centra en la obtención de poliésteres alifáticos con propiedades mejoradas para su empleo en procesos industriales aplicando técnicas de fabricación específicas de polímeros como son el proceso de inyección o la fabricación aditiva. Para alcanzar dicho objetivo se proponen diferentes estrategias como la incorporación de aditivos plastificantes de origen natural, la incorporación de cargas naturales, la obtención de mezclas con otros polímeros, así como la incorporación de aditivos orientados al sector médico. En una primera fase, se han estudiado los poliésteres alifáticos de la familia de los polihidroxialcanoatos - PHA. Las modificaciones realizadas a los polihidroxialcanoatos van desde la incorporación de residuos de cáscara de almendra para la obtención de composites, el desarrollo de mezclas binarias con poli(¿-caprolactona) para la mejora de las propiedades dúctiles y el análisis del efecto de diferentes plastificantes derivados de terpenoides, concretamente ésteres de geraniol. En esta primera fase se propone el uso del moldeo mediante inyección para la determinación precisa de las propiedades que alcanzan las formulaciones tras las modificaciones realizadas. Posteriormente se propone el uso de los polihidroxialcanoatos para su empleo en el sector médico debido a sus propiedades biocompatibles y bioabsorbibles. En un primer momento se opta por analizar el efecto de los parámetros a emplear en fabricación aditiva empleando PHA, siendo polímeros con una ventana de procesado bastante estrecha, y con una alta sensibilidad al grado de cristalinidad que alcanzan en función de las condiciones de enfriamiento. La incorporación de aditivos osteoconductores como la hidroxiapatita tiene un especial interés para la mejora del proceso de regeneración ósea; es por ello que se considera como aditivo para PHA en el sector médico. En un primer trabajo, se propone el uso del proceso de moldeo por inyección para determinar las propiedades que se obtienen con la incorporación de las nanopartículas de hidroxiapatita. Posteriormente, esas mismas formulaciones se emplean en impresión 3D para ofrecer una aplicación más directa al sector médico mediante la obtención de scaffolds que pueden ser empleados en procesos de regeneración ósea. Finalmente, esta tesis aborda el empleo de ácido poliláctico - PLA, empleando las técnicas de conformado mediante inyección y fabricación aditiva. El PLA es un poliéster alifático con propiedades y coste interesante, pero presenta una elevada fragilidad; es por ello que el uso de plastificantes naturales derivados de ésteres del ácido itacónico ofrece una especial relevancia para el desarrollo de formulaciones con alta ductilidad. Adicionalmente, el PLA es un material con alto interés en fabricación aditiva. El empleo de diferentes patrones y la cantidad de relleno tiene un efecto marcado sobre el comportamiento mecánico de los componentes fabricados mediante impresión 3D, que también está vinculado con el tiempo necesario para completar la impresión. Una de las aplicaciones interesantes de la fabricación aditiva con PLA, es la fabricación de dispositivos médicos con la capacidad de ser reabsorbidos por el cuerpo humano de forma progresiva. En este sentido se propone el diseño y validación de una prótesis de fijación ósea para fémur. / [CA] El principal objectiu de la present tesi doctoral se centra en l'obtenció de polièsters alifàtics amb propietats millorades per al seu ús en processos industrials aplicant tècniques de fabricació específiques de polímers com són el procés d'injecció o la fabricació additiva. Per a aconseguir aquest objectiu es proposen diferents estratègies com la incorporació d'additius plastificants d'origen natural, la incorporació de càrregues naturals, l'obtenció de mescles amb altres polímers, així com la incorporació d'additius orientats al sector mèdic. En una primera fase, s'han estudiat els polièsters alifàtics de la família dels polihidroxialcanoats - PHA. Les modificacions realitzades als polihidroxialcanoats van des de la incorporació de residus de corfa d'ametla per a l'obtenció de compòsits, el desenvolupament de mescles binàries amb poli(¿-caprolactona) per a la millora de les propietats dúctils i l'anàlisi de l'efecte de diferents plastificants derivats de terpenoids, concretament èsters de geraniol. En aquesta primera fase es proposa l'ús del moldeig mitjançant injecció per a la determinació precisa de les propietats que aconsegueixen les formulacions després de les modificacions realitzades. Posteriorment es proposa l'ús d'aquests polihidroxialcanoats per al seu ús en el sector mèdic donat que tenen propietats biocompatibles i bioabsorbibles. En un primer moment s'opta per analitzar l'efecte dels paràmetres a emprar en fabricació additiva en els utilitzant PHA, donat que es tracta de polímers amb una finestra de processament bastant estreta, i amb una alta sensibilitat pel grau de cristal·linitat que aconsegueixen en funció de les condicions de refredament. La incorporació d'additius osteoconductors com la hidroxiapatita té un especial interés per a la millora del procés de regeneració òssia; és per això que es considera com a additiu per a PHA per al sector mèdic. En un primer treball, es proposa l'ús del procés de moldeig per injecció per a determinar les propietats que s'aconsegueixen amb la incorporació de les nanopartícules d'hidroxipatita. Posteriorment, aqueixes mateixes formulacions s'utilitzen en impressió 3D per oferir una aplicació més directa al sector mèdic mitjançant l'obtenció d'scaffolds que poden ser emprats en processos de regeneració òssia. Finalment, aquesta tesi aborda l'ús de l'àcid poliláctic - PLA emprant les tècniques de conformat mitjançant injecció i fabricació additiva. El PLA és un polièster alifàtic amb propietats i cost interessants, però presenta una elevada fragilitat; és per això que l'ús de plastificants naturals derivats d'èsters de l'àcid itacònic té una especial rellevància per al desenvolupament de formulacions amb alta ductilitat. Addicionalment, el PLA és un material amb alt interés en fabricació additiva. L'ús de diferents patrons i la quantitat de farciment té un efecte marcat sobre el comportament mecànic dels components fabricats mitjançant impressió 3D, que també està vinculat amb el temps necessari per a completar la impressió. Una de les aplicacions interessants de la fabricació additiva amb PLA, és la fabricació de dispositius mèdics amb la capacitat de ser reabsorbits pel cos humà de manera progressiva. En aquest sentit es proposa el disseny i validació d'una pròtesi de fixació òssia per a fèmur. / [EN] The main objective of this thesis is to obtain aliphatic polyesters with improved properties for their application in industrial processes by applying conventional polymer processing techniques such as injection moulding and additive manufacturing. In order to reach the aforementioned objective several strategies are proposed such as the incorporation of natural origin plasticizing additives, the incorporation of natural fillers, the development of polymer blends and the incorporation of additives for the medical sector. The first stage of this research consists in the study of aliphatic polyesters from polyhydroxyalkanoates - PHA. The modifications made to those polymers have been the introduction of almond shell wastes to produce composites, the development of binary blends with poly(¿-caprolactone) to improve ductile properties and the addition of different plasticizers derived from terpenoids, more specifically geraniol esters. In this first stage, injection-moulding is proposed to obtain all the properties and features of the formulations after the aforementioned modifications. Afterwards, the use of these polyhydroxyalkanoates in the medical sector due to they are biocompatible and resorbable, is proposed. First, the effect of the parameters to be used in additive manufacturing of PHA is analysed. These polymers possess a very narrow processing window and a great sensitiveness to the degree of crystallinity depending on the cooling conditions. The incorporation of osteoconductive additives such as hydroxyapatite is of great interest for the improvement of the bone regeneration process, so it is considered as an additive of PHA for medical applications. It is for this reason that in the first work, injection moulding is used for determining the effect of nanohydroxyapatite have on the polymer matrix. Then, the developed formulations are used in 3D printing to assess the feasibility of this technology for the medical sector by obtaining scaffolds structures that can be used in bone regeneration processes. Finally, poly(lactic acid) - PLA is processed by injection-moulding and additive manufacturing to assess the feasibility of these techniques. PLA is a cost-effective aliphatic polyester with balanced properties; nevertheless, it shows high intrinsic brittleness. Therefore, the use of natural plasticizers derived from esters of itaconic acid are of especial interest for the development of formulations with improved toughness. Additionally, PLA is a material with a great interest in additive manufacturing. The use of different patterns and infills used in 3D printing play a key role on mechanical behavior of the 3D-printed components, which is also related to the overall 3D-printing time. One of the interesting applications of additive manufacturing with PLA, is the production of medical devices with the ability to be progressively reabsorbed by the human body. In this sense, the design and validation of a femur fixing prosthesis is proposed. / I would like to thank the Ministry of Universities for their financial support through the FPU grant FPU19/01759 regarding my PhD studies. I am very grateful to Universitat Politècnica de València for their financial support through the FPI PhD grant PAID–2019– SP20190011. I thank the Ministry of Science and Innovation for their financial support to the research group in the projects RTI2018–097249–B–C21, MAT2017–84909–C2–2–R and PID2020–116496RB–C22. I acknowledge Generalitat Valenciana for their grants AICO/2021/025 and CIGE/2021/094 as a support to the research group. / Ivorra Martínez, J. (2023). Procesado y caracterización de formulaciones industriales de poliésteres alifáticos mediante tecnologías de inyección y fabricación aditiva [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192667 / Compendio