Ingeniero Civil Mecánico / Esta memoria forma parte de una investigación en la cual se busca mejorar las propiedades mecánicas del cobre. La forma de lograrlo consiste en incorporar una dispersión nanométrica de cerámicos in-situ, mediante molienda reactiva, los cuales dificultan el movimiento de dislocaciones y límites de grano. El principal objetivo del proyecto, es estudiar la influencia de la composición de aleaciones Cu-Ti-C, (específicamente Cu - 0%v TiC, Cu - 5%v TiC, Cu - 7,5%v TiC, Cu - 10%v TiC), sobre el límite de fluencia a temperatura ambiente y sobre la resistencia al ablandamiento por recocido. Se determina la resistencia al ablandamiento de 5 aleaciones en base Cu, empleando microdureza Vickers (100g), a temperatura ambiente. Una de las probetas no fue recocida y las otras sí lo fueron durante una hora a 400, 500, 600, 700, 800 y 900°C. Se realizan ensayos de compresión a temperatura ambiente a una velocidad de 1 mm/m, para determinar el límite de fluencia de las aleaciones. Se determina que efectivamente el material que tiene mayor límite de fluencia y mayor resistencia al ablandamiento es la que contiene la mayor cantidad de Ti, que a su vez valida la opción de formar precipitados y mejorar las propiedades mecánicas. Por otro lado se hace una estimación del límite elástico mediante el modelo de Besterci, que da resultados prácticamente el doble del experimental. También se mide la conductividad eléctrica de las aleaciones, presentando los valores más bajo para aleaciones con la mayor cantidad de Ti, Cu - 7,5%v TiC y Cu - 10%v TiC, con valores de %IACS = 47% y %IACS = 69%, respectivamente.

Ingeniero Civil Mecánico / Este trabajo de título corresponde a una investigación en la cual se busca mejorar las propiedades mecánicas del cobre. La forma de lograrlo consiste en incorporar una dispersión nanométrica de partículas cerámicas, mediante molienda reactiva, las cuales dificultan el movimiento de dislocaciones y límites de grano. El objetivo de esta memoria es estudiar la influencia de la composición de aleaciones Cu-Mo-C (específicamente Cu - 0%v Mo2 C, Cu - 5%v Mo2 C y Cu - 10%v Mo2 C), sobre el límite de fluencia a temperatura ambiente. Se realizaron moliendas reactivas de 40 y 80 horas, a partir de polvos elementales de Cu y Mo, para luego consolidar los polvos molidos mediante extrusión en caliente. Se determinó la resistencia al ablandamiento de 6 aleaciones en base Cu, empleando microdureza Vickers (300 [g]), a temperatura ambiente. Para cada una de las aleaciones se midió la microdureza de una probeta sin recocer y de otras recocidas durante una hora a 400, 500, 600, 700, 800 y 900 [°C]. Se realizaron ensayos de compresión a temperatura ambiente a una velocidad de 1 [mm/min], para determinar el límite de fluencia de las aleaciones. Se estableció que efectivamente el material que tiene mayor límite de fluencia y mayor resistencia al ablandamiento es el que contiene la mayor cantidad de Mo, lo cual valida la tesis de que se forman precipitados, que mejoran las propiedades mecánicas. Además se estimó el límite elástico mediante el modelo de Besterci, llegándose a resultados muy similares a los obtenidos experimentalmente. Por otra parte, en el caso de las muestras molidas 40 horas se apreció un descenso en la conductividad eléctrica al aumentar la cantidad de molibdeno presente. Así para Cu - 5%v Mo2C y Cu - 10%v Mo2C, obtuve valores de %IACS = 95,2% y %IACS = 85,6%, respectivamente.

Ingeniera Civil Mecánica / Las aleaciones ternarias Cu-Al-Ni, presentan en el extremo rico en Cu, una solución sólida α de estructura fcc, donde el Al y Ni ocupan posiciones de sustitución. Es sabido que las aleaciones Cu-Al-Ni de estructura inicial fase α, no necesariamente al equilibrio, endurecen por recocido. Durante el desarrollo de esta investigación, año 1994, al revisar la literatura, se encuentra que la mayor parte de las investigaciones originales, respecto al endurecimiento por recocido de las aleaciones Cu-Al-Ni, son previas al año 1950, sin el uso de Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM), sino basadas principalmente en análisis por Microscopía Óptica. Una investigación (CANMET, 1977), utiliza Microscopía Óptica, Extracción Química y Microsonda Electrónica. La motivación de este trabajo, es estudiar el endurecimiento por recocido de tres aleaciones ternarias Cu-xAl-xNi, con x = 3, 5 y 7% at., de estructura inicial monofásica α, con técnicas de análisis por Microdureza Vickers (100 g), Microscopía Óptica, agregando la técnica de Microscopía Electrónica de Transmisión TEM. Particularmente, en este trabajo, es de interés verificar si tal endurecimiento se debe principalmente a precipitado de una o más fases, precipitado de partículas finas Ni3Al o precipitado de NiAl, entre otros posibles mecanismos. Debido al tamaño de los precipitados que se trate, la técnica de TEM es aquí realmente necesaria para correlacionar las propiedades y microestructura. Mediante observaciones de TEM sobre la muestra, la Imagen obtenida, permite buscar defectos cristalográficos, como dislocaciones y su comportamiento, y con el Diagrama Difracción de electrones, realizar el análisis radiocristalográfico para identificar las distintas fases cristalinas presentes en la muestra, comparando el Diagrama de la muestra con los Diagramas Patrón clasificados sistémicamente en el atlas publicado por la A.S.T.M. Para los recocidos se consideran tiempos de 1 y 3 h, y temperaturas entre 200 y 800 C. La aleación con x= 3 % at no endurece ni presenta modificaciones en su estructura. Las aleaciones con x= 5 y 7 %at si exhiben endurecimiento por recocido; en cada gráfico Dureza versus Temperatura de Recocido, se observa un máximo de dureza para temperaturas de 550-600 [C]. Este endurecimiento se puede asociar, mediante TEM, a la precipitación de finas partículas esféricas de la fase Ni3Al, con un diámetro medio de 0,02-0,03 μm. Nuestros resultados permiten también ayudar a precisar la ubicación del límite α/α + Ni3Al en el diagrama de equilibrio Cu-Ni-Al a 600C. Los resultados obtenidos serán relevantes para motivar y proponer recomendaciones para continuar el desarrollo de esta línea de investigación, para posteriores investigaciones del endurecimiento en aleaciones Cu-Al-Ni, mediante técnicas de análisis de TEM y Difracción de Rayos X, entre otras, y ampliar el campo de aplicación de estas aleaciones.

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El cobre es uno de los materiales metálicos más utilizados hoy en día debido a sus excelentes propiedades eléctricas y térmicas, sin embargo, la baja resistencia mecánica que exhibe, ha llevado a alearlo con otros elementos como el Ti, con el cual se han logrado notables mejoras en las propiedades mecánicas luego de realizarle tratamientos de envejecimiento. El presente trabajo de título pretende analizar la influencia de la adición de una pequeña concentración de Cr en el endurecimiento por precipitación de aleaciones binarias de Cu-Ti. Con esta finalidad, sobre una aleación ternaria de Cu-5%wt.Ti-0.5%wt.Cr, se realizaron análisis calorimétricos (DSC), ensayos de microdureza Vickers y análisis TEM. El análisis energético y cinético de las curvas calorimétricas, fue realizado mediante los modelos de Kissinger modificado y Mehl-Johnson-Avrami (MJA), respectivamente. Los ensayos de dureza y el análisis TEM, fueron realizados para distintos tratamientos de envejecimiento, cada uno de ellos asociado a los diferentes procesos de transformación de fase presentados por el material. Las curvas calorimétricas muestran la presencia de dos procesos exotérmicos, seguidos de una reacción endotérmica y una última exotérmica, las que fueron observadas para todas las velocidades de calentamiento utilizadas. Los procesos exotérmicos pueden ser asociados a la formación de las fases Cu4Ti, Cr2Ti y Cu3Ti, respectivamente, mientras que el endotérmico corresponde a la disolución parcial de alguna de las dos primeras fases formadas, Cu4Ti o Cr2Ti. Se puede afirmar que los procesos de transformación y crecimiento son gobernados por difusión. Las energías de activación obtenidas en los procesos exotérmicos fueron de 120, 93 y 179 [kJ/mol] para el Cu4Ti, Cr2Ti y Cu3Ti, respectivamente. Los bajos valores obtenidos para los dos primeros procesos pueden atribuirse a la contribución de las vacancias introducidas por el temple. Para el proceso de disolución se obtuvo una energía de activación de 211 [kJ/mol]. Los resultados cinéticos establecen que el Cr2Ti precipita por nucleación y crecimiento, mientras que el Cu3Ti precipita en los bordes de grano. El análisis TEM permitió observar una descomposición espinodal con fluctuaciones de la concentración de Ti, correspondiente a la precipitación continua de la fase metaestable Cu4Ti. Los resultados de la microdureza determinaron que la aleación es predominantemente reforzada por mecanismos de endurecimiento por precipitación, observándose un incremento de dureza de 171 HV, desde la condición templada, al peak de dureza alcanzado. Estos incrementos de dureza obtenidos, establecen una mejora en las propiedades mecánicas de la aleación ternaria con respecto a los presentados por la aleación binaria, donde el mayor reforzamiento de la matriz está asociado a la precipitación de partículas de Cu4Ti.

El cobre es un elemento metálico que, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores eléctricos y térmicos. Sin embargo, sus propiedades mecánicas son más bien bajas comparado con otros metales. El objetivo general del presente trabajo de título fue estudiar el proceso de precipitación en aleación de Cu - 2% Co (% peso) y su efecto sobre el endurecimiento de la matriz. Para realizar este trabajo se utilizó una metodología que involucró la obtención de muestras y probetas, aplicación de tratamientos térmicos, análisis energético y cinético mediante el uso de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y aplicación de los modelos matemáticos Kissinger Modificado y Mehl-Johnson-Avrami (MJA), análisis de segregación de soluto a las dislocaciones y análisis de microdureza Vickers. Las curvas calorimétricas de la aleación templada muestra, la presencia de dos efectos exotérmicos traslapados, en todas las velocidades de calentamiento lineal utilizadas, que pueden ser asociadas a la formación de precipitados en la matriz de cobre, ricos en Cobalto-α. Se puede afirmar que el sistema está gobernado por variables cinéticas más que termodinámicas. La energía de activación es 164,7 y 195,6 [kJ/mol] para las etapas 1 y 2, respectivamente. El valor de la etapa 2 es bastante cercano al teórico, que es de 200,6 [kJ/mol], mientras que el de la etapa 1 es menor, lo que se puede atribuir a la presencia de vacancias introducidas por el temple. Los resultados cinéticos indican que, en el caso de la etapa 1, se está en presencia de un fenómeno de precipitación por nucleación y crecimiento, en cuanto a la etapa 2, se tiene un proceso de crecimiento a partir de núcleos pre-existentes de tamaño no despreciable. En cuanto a la deformación en frío, se llegó a la conclusión que al aumentar esta, se tiende a inhibir la etapa 2 de precipitación, debido a segregación de soluto en las dislocaciones en la etapa 1 donde cuando comienza la precipitación. Por lo tanto, la aleación endurece por dos procesos, formación de precipitados y segregación de estos átomos de cobalto a las dislocaciones, entorpeciendo su movimiento. La microdureza Vickers para el material templado es superior a medida que aumenta la temperatura de envejecimiento, llegado a los 84, 1[HV], en cuanto a el material deformado en frío, se concluye que mientras aumenta la deformación, mayor es la dureza, llegándose a 141,5 [HV] para el caso de 50% de deformación en su espesor. Cabe mencionar que para ambos casos, material templado y sin deformar, la medida de dureza fue 65,8 [HV]. Se concluye que el material endurece por formación de precipitados y además que algunos de estos son segregados a las dislocaciones, lo que también aumenta las propiedades mecánicas.

En el presente trabajo de título se estudió la factibilidad de endurecer superficialmente un acero al carbono por deposición de ferro-aleaciones, mediante la utilización de electrodescarga (ESD). El ESD se puede describir como un proceso de microsoldadura de tipo pulsante, en el cual se transfiere material desde un ánodo (electrodo) hacia una pieza de trabajo (substrato) mediante pulsos de corriente de corta duración y alta intensidad. La deposición se realizó manualmente mediante un dispositivo rotatorio fabricado localmente. Se fabricaron ánodos cilíndricos, de 5 mm de diámetro y de 50 mm de longitud, aproximadamente, empleando las siguientes aleaciones ferrosas: de boro, de molibdeno, de cromo y de titanio. Las distintas ferro-aleaciones se mezclaron con grafito en dos porcentajes: estequiométrico y mayor al estequiométrico. Las ferro-aleaciones y el grafito se molieron hasta un tamaño de polvo de 53 µm aproximadamente; después, se compactaron a una presión de 2070 MPa y se sinterizaron a 900 °C. Las ferro-aleaciones se depositaron sobre un acero SAE 1020, usando un voltaje de 100 V y una atmósfera protectora de argón. Las capas depositadas se caracterizaron mediante micrografías y macrografías ópticas, microdureza Vickers y difracción de rayos X (DRX). Las macrografías mostraron que las superficies del depósito resultaron rugosas e irregulares, características del proceso ESD. Las micrografías mostraron un espesor de capa irregular cuyo valor promedio, dependiendo de la ferro-aleación, estuvo entre 62 y 233 µm. La microdureza de las capas se midió a temperatura ambiente y luego de un calentamiento a 600 °C en un horno con atmósfera de argón, encontrándose en ambos casos un endurecimiento desde el substrato hasta la superficie de la capa depositada. Los valores obtenidos estuvieron entre 7,5 y 11 veces el valor nominal del substrato (176 HV). Los análisis de DRX, dependiendo de la ferro-aleación aplicada, mostraron entre otros compuestos, en la capa depositada la presencia de Carburo de Hierro (Fe7C3), Boruro de Hierro (Fe0,91B0,09), Carburo Hierro Cromo (Cr1,75Fe5,25C3), Óxido de Carburo de Titanio (TiC0,32O0,46) y Carburo de Titanio (Ti2C), los cuales se formaron durante la aplicación del proceso ESD. Se concluyó que es posible endurecer superficialmente el acero SAE 1020 mediante la deposición de ferro-aleaciones por ESD. La dureza de las capas depositadas se mantuvo inclusive al someterlas a una temperatura de 600 °C.

[EN] Despite the huge quantity of investigations carried out on the wheel-rail contact problem, a lot of questions remains, and the variability of the data found by various authors doesn't help to improve the situation, making harder the finding of behaviour rules and the selection of new materials. In this Thesis, a new twin-disc testing machine has been employed in order to stablish the level of adherence that can be expected in a wide range on normal load and sliding conditions, both in clean and oil or water-contaminated surfaces. At he same time a complete characterization, in the mentioned range of conditions, has been obtanined for the consequences of rolling with respect to the test discs wear and the changes they suffer, including plastic deformation and its consequences (hardening and cracking due to exhaustion of plasticity) and other alterations of the surface as their look or roughness. Having a big quantity of results has allowed the identification of empirical relationships between the control variables of the tests (normal load and sliding) and adhesion, the wear rate and the other results obtained from the various contact conditions (surface clean, with water or with oil) so that you have a clear view of the influence of the control variables on the transmission of stresses in rolling ,wear and changes which occur on the surface of the materials in contact. In the study both plain carbon steels and steels with a bainitic hardening treatment have been used. This has allowed the study of the advantages and disadvantages of each material and see how bainitic steels provide a similar level of adhesion but with a worse response to wear, not being, in principle, a viable alternative to current rail steels. / [ES] Pese a la gran cantidad de investigaciones llevadas a cabo sobre el contacto rueda-carril en vehículos ferroviarios, son muchas las incógnitas que aún persisten y la variabilidad de los resultados encontrados por distintos autores no ayuda a mejorar la situación, dificultando el establecimiento de reglas de comportamiento y la selección de nuevos materiales. En esta Tesis se ha usado un nuevo equipo de ensayos de discos gemelos para establecer los niveles de adherencia que pueden esperarse en un amplio rango de condiciones de carga normal y deslizamiento, tanto con las superficies limpias como en presencia de agua o aceite. Al mismo tiempo se ha obtenido una caracterización completa, en el rango de condiciones mencionado, de las consecuencias de la rodadura en lo referente al desgaste que soportan los discos y a los cambios que sufren en cuanto a la aparición de deformaciones plásticas, sus consecuencias (endurecimiento y aparición de grietas por agotamiento de la plasticidad) y otras alteraciones de la superficie como su aspecto o la rugosidad. Disponer de una gran cantidad de resultados ha permitido establecer relaciones empíricas entre las variables de control de los ensayos (carga normal y deslizamiento) y la adherencia, la velocidad de desgaste y el resto de resultados obtenidos en las distintas condiciones de contacto (superficie limpia, con agua o con aceite), de forma que se dispone de una clara visión de la influencia de las variables de control sobre la transmisión de esfuerzos en rodadura, el desgaste y los cambios que tienen lugar en la superficie de los materiales en contacto. En el estudio se han usado tanto aceros al carbono como acero con tratamiento bainítico de endurecimiento. Ello ha permitido estudiar las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos y comprobar como los aceros bainíticos proporcionan un nivel de adherencia similar pero con una peor respuesta frente al desgaste, no siendo en principio una alternativa viable a los actuales aceros ferroviarios. / [CAT] Pese a la gran cantitat d'investigacions duts a terme sobre el contacte roda-carril en vehículs ferroviaris, son moltes les incògnites que encara persistixen i la variabilitat dels resultats trobats per distints autors no ajuda a millorar la situació, dificultant l'establiment de regles de comportament i la selecció de nous materials. En esta Tesis s'ha usat un nou equip d'assaigs de discs bessons per a establir els nivells d'adherència que poden esperar-se en un ample ranc de condicions de carrega normal i lliscada, tant amb les superfícies netes com en presencia d'aigua o oli. Al mateix temps, s'ha obtingut una caracterisació completa, en el ranc de condicions mencionat, de les conseqüències de la rodament en lo referent al desgast que soporten els discs i als canvis que patixen en quant a l'aparició de deformacions plàstiques, les seues conseqüencies (enduriment i aparició de clavilles per exhauriment de la plasticitat) i atres alteracions de la superfície com el seu aspecte o la rugositat. Dispondre d'una gran cantitat de resultats ha permés establir relacions empíriques entre les variables de control dels assaigs (carrega normal i lliscada) i l'adheréncia, la velocitat de desgast i la resta de resultats obtinguts en les distintes condicions de contacte (superfície neta, amb aigua o amb oli), de forma que es dispon d'una clara visió de l'influencia de les variables de control sobre la transmissió d'esforços en rodament, el desgast i els canvis que tenen lloc en la superfície dels materials en contacte. En l'estudi s'han amprat tant acers al carbono com acer amb tractament bainític d'enduriment. Això ha permés estudiar les ventages i inconvenients de cada un d'ells i comprovar com els acers bainítics proporcionen un nivell d'adheréncia similar pero en una pijor resposta front al desgast, no sent en principi una alternativa viable als actuals acers ferroviaris. / Salas Vicente, F. (2015). Investigación y modelización de la adherencia, el desgaste y la fenomenología de daño asociada a la rodadura en contactos rueda-carril de aceros al carbono y bainíticos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52182 / TESIS

El presente trabajo de investigación aborda la problemática del daño por radiación en disposi- tivos, ciruitos y sistemas microelectrónicos, situación que se presenta habitualmente cuando los mismos son utilizados en aplicaciones espaciales o nucleares. Durante el desarrollo de la tesis se propone una metodología integrada por diferentes técnicas de diseño que permiten incrementar la tolerancia a este tipo de fallas en los sistemas. Asimismo, se detallan los ensayos de radiación realizados para validar la metodología y las contribuciones aportadas en dichos procedimientos. El material presentado se articula en dos partes, dividiéndose el mismo en función del tipo de fenómeno con el que se pueden asociar los distintos tipos de fallas inducidas por radiación. En la primera parte se presenta el problema de daño acumulativo, mientras que en la segunda se trata el problema de errores producidos por fallas transitorias. En ambas partes se introduce primero la problemática, para luego pasar a detallar lo realizado paracombatir sus efectos y finalmente describir los procedimientos de validación experimental. Temas como tecnología CMOS, entorno de radiación espacial y metodología de seleción de partes para misiones espaciales han sido incor- porados en apéndices, a modo de referencia. La validez de la metodología propuesta se encuentra respaldada con la fabricaión de más de seis ciruitos integrados, donde las implementaciones físicas de los diseños fueron realizadas en diversas tecnologías modernas utilizando las técnicas propuestas. Los resultados experimentales fueron obtenidos durante la realización de diversos ensayos de irradiación en aceleradores de partículas con iones pesados y protones de alta energía. / This research deals with the issues that arise due to radiation damage in microelectronic devices, circuits and systems, a situation that occurs often in nuclear and space applications. Throughout this thesis, a method will be presented that is composed of different design techni- ques that aim to increase the system's tolerance to this type of damage. Furthermore, radiation experiments are presented which serve both to validate this methodology and also provide valua- ble contributions on the subject. The text is presented in two parts, each studying one phenomena that can be associated with acertain type of system failure induced by radiation. The first part introduces the effects ofcumulative damage while the second part deals with errors that occur due to sudden failures or conditions. Each part is structured as follows: the main problem is introduced, the possible solutions are presented and finally the experiments that validate the methods are explained. Complementary data which includes CMOS technology, space radiation environment and part selection methodology for space missions is included in the form of ap- pendixes, to provide background information. The main body of work is validated by the design and fabrication of over six different integrated circuits in several modern technologies using the proposed techniques. The results of several radiation tests were obtained in particle accelerators through the use of heavy ions and high-energy protons.

Hoy día, existe una creciente demanda de las capacidades computacionales en sistemas críticos, donde los estados inesperados o inoperantes no son aceptables. Algunos de estos sistemas funcionan en entornos hostiles, sufriendo un comportamiento anómalo (faults), tanto en el software como en el hardware. Con objeto de solucionar esta problemática, se está recurriendo a la utilización de soluciones de computación, que explotan las nuevas características presentes en los microprocesadores de última generación. Entre estas características, destaca un mayor número de núcleos, mejor rendimiento computacional y menor consumo energético. Esta evolución de los microprocesadores es debida, entre otros factores, a la mejora en el proceso de fabricación fotolitográfico, sin embargo, este proceso está reduciendo progresivamente la tolerancia de los nuevos microprocesadores a los fallos inducidos por la radiación, conocidos como Efecto de Evento Único (Single Event Effect - SEE). Destacando, entre las fuentes que generan un comportamiento anómalo, las fuentes naturales de radiación, como los rayos cósmicos, o las fuentes de radiación artificial, como las producidas por máquinas de radio-diagnóstico. En esta tesis, se propone varias estrategias para mejorar la fiabilidad de los sistemas críticos que operan en presencia de radiación ionizante, tanto en el espacio, como a nivel terrestre. En este contexto, la radiación ionizante puede alterar la salida de un sistema digital creando interferencias, fallos y alteraciones permanentes en los circuitos, entre otras muchas incidencias. Como resultado, los sistemas críticos pueden comportarse de manera inesperada, produciendo resultados erróneos o entrando en estados no operativos, que requieran un mecanismo externo para recuperar un funcionamiento correcto (watchdogs, interrupciones temporizadas). En la bibliografía, se encuentra que las técnicas basadas en redundancia, aplicables tanto a hardware como a software, son las soluciones más efectivas para detectar y mitigar este tipo de comportamiento inesperado. Estas técnicas basadas en redundancia, presentan una alta variabilidad, dado que puede aplicarse a estructuras de diferente complejidad. En el caso de redundancia software, se puede utilizar a nivel de instrucciones de ensamblador, accesos de memoria, funciones o métodos, incluso a nivel de procesos o hilos. Es importante destacar que, la variabilidad de las diferentes técnicas de mitigación de fallos, provoca una alta complejidad de la predicción del efecto de estas técnicas en el conjunto del sistema. De manera paradójica, la aplicación de estas técnicas de endurecimiento a algunos elementos de un sistema, en ocasiones, puede dar lugar a un aumento de la susceptibilidad del sistema a fallos inducidos por radiación, por consiguiente, a una reducción significativa de la fiabilidad. Esta paradoja, es debida, al aumento de los sobrecostes en los recursos utilizados, o al incremento computacional de dicha técnica de endurecimiento. De manera general, con objeto de reducir la susceptibilidad a fallos inducidos por la radiación, en diferentes sistemas críticos, en esta tesis, se pretende mejorar la fiabilidad, adaptando o proporcionando nuevas técnicas y herramientas para el endurecimiento software en microprocesadores de última generación. Para ello, se han desarrollo dos técnicas, la primera se centra en la búsqueda automática de soluciones maximizando la fiabilidad; la segunda técnica desarrollada, consiste en un endurecimiento software basado en redundancia, optimizado para obtener un mayor rendimiento computacional. Además, se ha desarrollado un nuevo modelo matemático semi-empírico, para evaluar y predecir los fallos inducidos por radiación. La primera de las técnicas desarrolladas, explora, de manera eficiente, soluciones que maximicen la fiabilidad, buscando optimizaciones y endurecimientos que aumenten el rendimiento del sistema, reduzcan los recursos utilizados y, al mismo tiempo, aumenten la cobertura frente a fallos. Con objeto de optimizar el rendimiento y el uso de recursos de las aplicaciones y circuitos, en esta tesis, se utilizan técnicas de aprendizaje automático y algoritmos de búsqueda meta-heurísticos, inspirados en los sistemas naturales (algoritmos genéticos), optimizados con técnicas de optimización multiobjetivo basadas en el concepto de eficiencia de Pareto. Este algoritmo de búsqueda optimizado, permite mejorar al mismo tiempo el rendimiento del sistema, el uso de los recursos y la cobertura de fallos, ya que es capaz de explorar un espacio de soluciones multidimensional de manera eficiente. La aplicación de este algoritmo, permite alterar la generación de las aplicaciones, por parte del compilador, logrando obtener aplicaciones más fiables de forma no intrusiva, es decir, sin necesidad de modificar el código. La segunda de las técnicas desarrolladas, propone una mejora de las técnicas de endurecimiento clásicas, empleando esquemas paralelos basados en el multiprocesamiento simétrico y asimétrico (SMP y AMP, respectivamente). Con objeto de lograr un incremento en la fiabilidad, se han utilizado sistemas mononúcleo y multinúcleo, a los que se les ha eliminado la necesidad de un sistema operativo, con el fin de reducir los sobrecostes de recursos y aumentar el rendimiento, manteniendo la cobertura frente a fallos. Por último, se ha desarrollado un modelo semi-empírico que permite la evaluación y selección de las configuraciones más fiables. Además, el modelo también permite realizar un endurecimiento selectivo de los recursos críticos, antes de acometer una campaña de radiación acelerada. En el desarrollo del modelo, se emplea tanto datos históricos de campañas de radiación real, como los resultados de las campañas de inyección simulada de las aplicaciones. Así, el modelo es capaz de realizar una predicción temprana de la fiabilidad de las nuevas soluciones, antes de probarlas bajo radiación real en aceleradores de partículas. Para verificar el modelo, se realizaron pruebas de radiación acelerada de varias soluciones, desarrolladas en esta tesis, empleando protones en el Centro Nacional de Aceleradores (CNA) de Sevilla, y empleando neutrones en Los Álamos National Laboratory (LANL - USA).