[EN] The main objective of Doctoral Thesis "Modelling Concurrency in Distributed Multi-Agent Systems: Cooperating Automata" is the definition and extension of a model conceived to describe multi-agent systems that combines desirable features of the "Petri Nets" and "Automata Theory". Another goal is the definition of an automated analysis mechanism over the model in order to simplify those systems in subsystems to detect critical parts even before the end of the modelling phase. The last objective of the Doctoral Thesis is to develop some software tools in order to help designers with the edition, analysis and provide simulation of the systems modelled. The expressive power of the model of the Cooperating Automata (CA) when describing concurrent systems has been swoen as one of the contributions of the Thesis. The model has been compared with other similar proposals in the literature such as "Parallel Finite Automata", "Team Automata" and "Reference Nets". Some convertion algorithms between AC and these proposal has been presented also. Another contribution of the author is an extension of the original model, the Extended Cooperating Automata (ECA), which aims to improve usability and reduce the state diagram of automatons without sacrificing any of the desirable features of the original model. This extension has been defined adding clarity and readability to the resulting models and a more natural approach to represent common situations without the use of the full model of the Cooperative Automata because, in this case, some properties such as boundedness are undecidable. The ECA model expressive power is completely equivalent to the original model. However, systems modelled with ECA are quite simple compared to the same systems modelled with CA. The same translations between systems shown before are now simplified. And another conversion two-ways algorithm between CA and ECA has been also described. The complexity of new systems, and consequently their respective models, has been increasing constantly. In this sense, simplifying but also detecting problems as bottlenecks is crucial at early stages of the design. Doing so over the implementation or implantation phases may duplicate the budget of the whole construction of a given system. Some relations between ECA model parts has been defined in order to perform this authomatic analysis. i.e. Linking relation between an automaton and a transaction rule, Concurrency relation between two automata, and Competition relation between two transaction rules. These relations are defined with four levels of certainty from the weakest to the strongest. The weakest relations can be obtaied automatically at design time. An algorithm of calculus can be applied to these relations in order to identify different threads, critical parts of the system and even superfluous or unifiable elements. This analysis can be performed regardless of heuristic knowledge about the system. An example of this analysis (applied over a system where the names of rules, controllers, actions and statements have been coded to conceal this heuristic) has been included also. Finally, two software tools are presented, the first is a support system for modeling with ECA, which guides the designer with the description of the different parts that comprise the model. It includes syntax check and also can perform the a priori analysis automatically during the design stage. This tool presents a report of the analysis results. The second tool is an extended simulator capable to simulate both AC systems as ACE. The simulator provide non-determinism choice of rules and/or automata during execution. / [ES] La Tesis Doctoral "Modelización de la concurrencia en sistemas distribuidos multiagente: autómatas cooperativos" tiene como objetivo final la definición y extensión de un modelo para la descripción de sistemas multiagente que aúne características deseables de las "Redes de Petri" y la "Teoría de Autómatas", así como la definición de un mecanismo automatizable de análisis sobre los sistemas descritos con este modelo que permite la simplificación de los mismos en sub-sistemas y la detección de partes críticas antes incluso de finalizar el modelado. También como objetivo se persigue dotar al sistema de un software de ayuda que automatice las partes de diseño, de análisis y de simulación de los sistemas descritos. Como aportaciones de la Tesis Doctoral se muestra la potencia expresiva del modelo de los Autómatas Cooperativos (AC) a la hora de describir sistemas concurrentes, además partiendo del modelo de los AC se realiza una comparativa de los mismos con otros modelos presentes en la literatura, como son los "Autómatas finitos Paralelos", los "Autómatas Team", y las "Redes de referencias", presentando en su caso mecanismos semiautomáticos de conversión entre los Automatas Cooperativos y ellos. En la Tesis Doctoral también se define una extensión del modelo original cuyo objetivo es de mejorar su usabilidad y reducir el diagrama de estados de los autómatas sin renunciar a ninguna de las características deseables del modelo original, pero añadiendo, sin embargo, mayor claridad y legibilidad a los modelos resultantes y una manera más natural de enfocar situaciones habituales sin necesidad del uso del modelo completo de los Autómatas Cooperativos dado que en este caso no hay decibilidad sobre determinadas propiedades como la de acotamiento. Los, así llamados, Autómatas Cooperativos Extendidos (ACE), cuya equivalencia expresiva con el modelo original es completa, permiten simplificar en gran medida y a tal efecto se muestran las simplificaciones resultantes en las conversiones entre sistemas desarrolladas anteriormente, así como un algoritmo de conversión entre el modelo AC original y el extendido. Una vez realizada la extensión se plantea la necesidad de realizar un análisis de los sistemas modelados identificando partes críticas y subprocesos durante las etapas más temprana del diseño y que este análisis fuera, dentro de lo posible, automático. Para realizar dicho análisis se definen formalmente las relaciones existentes entre las distintas componentes del modelo. Más concretamente las relaciones de vinculación entre autómatas y reglas, las de concurrencia de autómatas en reglas y las de competencia de reglas por autómatas. Dichas relaciones se definen con cuatro niveles de certidumbre siendo la más débil la que puede obtenerse automáticamente en tiempo de diseño. Una vez explicadas las relaciones propone un algoritmo de cálculo que permite identificar tanto los subprocesos, las partes críticas del sistema e incluso los elementos supérfluos o unificables, independientemente del conocimiento heurístico que sobre el sistema a modelar se tenga. Un ejemplo de este cálculo presenta sobre un sistema tipo donde los nombres de reglas, autómatas, acciones y estados han sido codificados para ocultar dicha heurística. Finalmente se presentan dos herramientas software, la primera es un sistema de ayuda para el modelado con los Autómatas Cooperativos Extendidos, que guia al diseñador en la descripción de las diferentes partes de las que consta el modelo verifica la sintaxis del mismo y parte de la lógica del mismo y a su vez permite realizar el análisis a priori antes mencionado de forma automática en cualquier momento del diseño, presentando un informe del resultado del mismo. La segunda es un simulador a su vez extendido para simular tanto sistemas AC como ACE y que permite el uso de no determinismo en la elección tanto de reglas como de autómatas. / [CAT] La Tesi Doctoral "Modelització de la concurrència en sistemes distribuïts multiagent: autòmats cooperatius" té com a objectiu final la definició i extensió d'un model per a la descripció de sistemes multiagent que uneix característiques desitjables de les "Xarxes de Petri" i la "Teoria d'Autòmats", així com la definició d'un mecanisme automatitzable d'anàlisi sobre els sistemes descrits amb aquest model que permet la simplificació dels mateixos en sub-sistemes i la detecció de parts crítiques abans fins i tot de finalitzar el modelatge. També com a objectiu es persegueix dotar al sistema de programes d'ajuda que automatitzen les parts de disseny, d'anàlisi i de simulació dels sistemes descrits. Com a aportacions de la Tesi Doctoral es mostra la potència expressiva del model dels Autòmats Cooperatius (AC) a l'hora de descriure sistemes concurrents, a més, partint del model dels AC, es realitza una comparativa dels mateixos amb altres models presents en la literatura, com són els "Autòmats finits Paral·lels", els "Autòmats Team", i les "Xarxes de referències", presentant si escau mecanismes semiautomàtics de conversió entre els Autòmats Cooperatius i ells. En la Tesi Doctoral també es defineix una extensió del model original que el seu objectiu és de millorar la seua usabilitat i reduir el diagrama d'estats dels autòmats sense renunciar a cap de les característiques desitjables del model original, però afegint, no obstant açò, major claredat i llegibilitat als models resultants i una manera més natural d'enfocar situacions habituals sense necessitat de l'ús del model complet dels Autòmats Cooperatius atès que en aquest cas no hi ha decibilidad sobre determinades propietats com la d'acotament. Els, així anomenats, Autòmats Cooperatius Estesos (*ACE), l'equivalència expressiva dels quals amb el model original és completa, permeten simplificar en gran mesura i a aquest efecte es mostren les simplificacions resultants en les conversions entre sistemes desenvolupades anteriorment, així com un algorisme de conversió entre el model AC original i l'estès. Una vegada realitzada l'extensió es planteja la necessitat de realitzar una anàlisi dels sistemes modelats identificant parts crítiques i sub-processos durant les etapes més primerenca del disseny i que aquesta anàlisi fora, en la mesura del possible, automàtic. Per a realitzar aquesta anàlisi es defineixen formalment les relacions existents entre les diferents components del model. Més concretament les relacions de vinculació entre autòmats i regles, les de concurrència d'autòmats en regles i les de competència de regles per autòmats. Aquestes relacions es defineixen amb quatre nivells de certitud sent la més feble la que pot obtenir-se automàticament en temps de disseny. Una vegada explicades les relacions proposa un algorisme de càlcul que permet identificar tant els *sub-processos, les parts crítiques del sistema i fins i tot els elements innecesaris o unificables, independentment del coneixement heurístic que sobre el sistema a modelar es tinga. Un exemple d'aquest càlcul presenta sobre un sistema tipus on els noms de regles, autòmats, accions i estats han sigut codificats per a ocultar aquesta heurística. Finalment es presenten dues eines software, la primera és un sistema d'ajuda per al modelatge amb els Autòmats Cooperatius Estesos, que ajuda al dissenyador en la descripció de les diferents parts de les quals consta el model verifica la sintaxi del mateix i part de la lògica del mateix i al seu torn permet realitzar l'anàlisi a priori abans esmentat de forma automàtica en qualsevol moment del disseny, presentant un informe del resultat del mateix. La segona és un simulador al seu torn estès per a simular tant sistemes AC com ACE i que permet l'ús de no determinisme en l'elecció tant de regles com d'autòmats. / Herrero Cuco, C. (2015). Modelización de la concurrencia en sistemas distribuidos multiagente: autómatas cooperativos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59442 / TESIS

[ES] La presente tesis doctoral tiene como objetivo fundamental desarrollar nuevas estructuras capacitivas de filtrado en guía de ondas rectangular que sean capaces de proporcionar mayores ancho de banda en la banda de paso y, al mismo tiempo, mejorar la respuesta fuera de banda. Estas nuevas estructuras guiadas han sido pensadas para ofrecer nuevas soluciones tecnológicas para los filtros de microondas de alta frecuencia, con una variedad de diferentes funciones de transferencia, abordando específicamente las necesidades de los futuros sistemas de telecomunicaciones para aplicaciones terrestres y espaciales. En este contexto, por lo tanto, discutimos en este documento el estudio, diseño y fabricación de varios tipos de filtros de microondas en guía de ondas rectangular que muestran una mejora significativa con respecto al estado del arte. Las soluciones que discutimos se obtienen introduciendo modificaciones simples en la estructura de los filtros de microondas clásicos. Varias técnicas que emplean iris híbridos, resonadores con salto de impedancia, configuración en escalera y uniones T en plano E con conexiones en cortocircuito o manifold, se utilizan con éxito para cumplir con las exigentes especificaciones de los futuros sistemas para aplicaciones terrestres y espaciales. Además, un desafío actual adicional al que se enfrentan todos los diseñadores de equipos y componentes de microondas es la necesidad de reducir tanto su tamaño físico como su masa (o peso). Para abordar este problema, discutimos en este documento el uso de aperturas resonantes en guías de ondas rectangulares, presentando una nueva familia de filtros que se pueden usar para implementar funciones complejas de transferencia de banda única y banda doble con una reducción significativa de tamaño y masa. En los siguientes capítulos de esta tesis doctoral, cada tema se analiza en detalle, incluyendo las formulaciones teóricas básicas, los procedimientos de diseño, los resultados de las simulaciones electromagnéticas de onda completa, las consideraciones de fabricación y el rendimiento medido de una serie de prototipos. En todos los casos se ha encontrado una excelente concordancia entre las mediciones y las simulaciones realizadas, validando así completamente tanto las estructuras novedosas propuestas como sus procedimientos de diseño. / [CA] La present tesi doctoral té com a objectiu fonamental el desenvolupament de noves estructures capacitives de filtrat en guia d'ones rectangular que siguen capaços de proporcionar major ample de banda en la banda de pas i millorar, al mateix temps, la resposta fora de banda. Aquestes noves estructures guiades han sigut pensades per a oferir noves solucions tecnològiques per a filtres de microones d'alta freqüència, amb una varietat de diferents funcions de transferència, abordant específicament les necessitats dels futurs sistemes de telecomunicacions per a aplicacions terrestres i espacials. En aquest context, per tant, discutim en aquest document l'estudi, disseny i fabricació de diversos tipus de filtres de microones en guia d'ones rectangular que mostren una millora significativa respecte a l'estat de l'art. Les solucions que discutim s'obtenen introduint modificacions simples en l'estructura dels filtres de microones clàssics. Diverses tècniques que fan ús d'iris híbrids, ressonadors amb salt d'impedància, configuració en escala i unions T en plànol E amb connexions en curtcircuit o col·lector, s'utilitzen amb èxit per a complir amb les exigents especificacions dels sistemes futurs per a aplicacions terrestres i espacials. A més, un desafiament actual addicional al qual s'enfronten tots els dissenyadors d'equips i components de microones és la necessitat de reduir tant la seua grandària física com la seua massa (o pes). Per a abordar aquest problema, discutim en aquest document l'ús d'obertures ressonants en guies d'ones rectangulars, presentant una nova família de filtres que es poden usar per a implementar funcions complexes de transferència de banda única i doble banda amb una reducció significativa de grandària i massa. En els següents capítols d'aquesta tesi doctoral, cada tema s'analitza detalladament, incloent les formulacions teòriques bàsiques, els procediments de disseny, els resultats de les simulacions electromagnètiques d'ona completa, les consideracions de fabricació i el rendiment mesurat d'una sèrie de prototips. En tots els casos s'ha trobat una excel·lent concordança entre el mesurament i les simulacions realitzades, validant així completament tant les estructures noves propostes com els seus procediments de disseny. / [EN] The main objective of this doctoral thesis is the development of new capacitive filtering structures in rectangular waveguide that are able to provide wide bandwidths in the pass-band and improve, at the same time, the out-of-band response. These new guided structures have been developed in order to offer new technological solutions for high-frequency microwave filters, with a variety of different transfer functions, addressing specifically the needs of future telecommunication systems for both ground and space applications. In this context, therefore, we discuss in this document the study, design and manufacture of several types of microwave filter in rectangular waveguide that show a significant improvement with respect to the state-of-the-art. The new solutions that we propose are obtained by introducing simple modifications in the structure of classic microwave filters. Several techniques based on hybrid irises, stepped impedance resonators, staircase configuration and E-plane T-junctions with shorted stubs or manifold connections, are successfully used in order to meet the very demanding specifications of future systems for both ground and space applications. Furthermore, an additional current challenge faced by all designers of microwave components is the need to reduce both their physical size and mass (or weight). To address this issue, we discuss in this document the use of resonant apertures in rectangular waveguide, introducing a new family of filters which can be used to implement complex single and dual-band transfer functions with significant size and mass reduction. In the following chapters of this doctoral thesis, each subject is discussed in detail including the basic theoretical formulations, design procedures, the results of full-wave electromagnetic simulations, manufacturing considerations, and the measured performance of a number of prototypes. Excellent agreement is found in all cases between measurement and simulations, thereby fully validating both the novel structures discussed and their design procedures. / Valencia Sullca, JF. (2021). New Wide-Band Capacitive Filter Structures in Rectangular Waveguide Technology With Enhanced Out-of-Band Response [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180198 / TESIS

[ES] Los procesos convencionales de transformación de materiales requieren afrontar nuevos retos que se presentan en la actual sociedad industrial como es la propia sostenibilidad medioambiental. De la misma forma, los productos fabricados en el futuro deberán cumplir ciertos requisitos medioambientales, como la reciclabilidad de la materia prima utilizada. Dentro de este contexto la fabricación de productos mediante técnicas tridimensionales como la fabricación aditiva, permite utilizar únicamente el material necesario que se requiere para un producto completo. Dichas técnicas de fabricación son las solicitadas por el sector aeronáutico, entre otros, que requiere de unos valores de calidad muy exigentes. Dentro de estos ensayos, el estudio del comportamiento del material ante crecimiento de grieta es de gran importancia. Mediante este tipo de fabricación se obtiene un producto en estado casi final a través de la adición de capas de alrededor de 100 micras, que da como resultado una orientación de grano metalúrgico preferente y diferente a la misma aleación fabricada por forja convencional. Los fenómenos ocurridos durante la fabricación pueden dar lugar a defectos como grietas o porosidades que disminuyen las capacidades resistentes, por lo que un estudio para predecir la vida del componente es importante. Dentro de los procesos de fabricación aditiva nos encontramos con la fabricación por haz de electrones, que consigue calidades de material casi con porosidad nula, por lo que empresas del sector aeronáutico o médico consideran esta técnica como de gran fiabilidad. El trabajo desarrollado en esta tesis se basa en el estudio de aleaciones de titanio fabricadas mediante fabricación aditiva por haz de electrones. En concreto, el estudio se centra en el comportamiento a tenacidad a la fractura para relacionarlo con las características microestructurales más relevantes. Los análisis llevados a cabo consideran diversas orientaciones que tienen lugar en la bandeja de fabricación, realizándose ensayos mecánicos tanto estáticos como dinámicos. Una segunda parte de la tesis se basa en el modelado mediante elementos finitos extendido, XFEM, que se desarrolla como alternativa a los métodos tradicionales de mallado. En el XFEM una aproximación de elementos finitos se construye de forma que sea capaz de representar funciones de enriquecimiento dentro de los elementos mediante grados de libertad adicionales. Un punto crítico en el proceso de cálculo mediante elementos finitos es el proceso de mallado. La precisión obtenida en la aproximación depende del tamaño de los elementos de la malla. Por tanto, el cálculo con precisión en puntos importantes como la zona cercana a grieta exige una malla con un tamaño de elemento muy pequeño. Con la técnica XFEM se alcanza una mayor precisión mediante un proceso de enriquecimiento de extremo de grieta. Los resultados que ofrece la herramienta XFEM se comparan con los obtenidos experimentalmente con componentes fabricados mediante impresión 3D. Esta comparativa se lleva a cabo sobre diversas geometrías con la presencia de agujeros, de tal forma que se ha podido predecir el crecimiento de grieta que tiene lugar en materiales por impresión 3D. De la misma forma, se llevan a cabo comparativas de piezas con geometría compleja, para validar el modelo desarrollado. / [CA] Els processos convencionals de transformació de materials requereixen afrontar nous reptes que es presenten en l'actual societat industrial com és la pròpia sostenibilitat mediambiental. De la mateixa forma, els productes fabricats en el futur hauran de complir certs requisits mediambientals, com el reciclatge de la matèria primera. Dins d'aquest context, la fabricació de productes mitjançant tecnologia 3D com la fabricació additiva, permet usar només el material necessari que es requereix per a un producte complet. Aquestes tècniques de fabricació són les sol·licitades pel sector aeronàutic que requereix d'uns valors de qualitat molt exigents. Dins d'aquests assajos, l'estudi del comportament del material a través de creixement de clivella és vital. Mitjançant aquesta mena de fabricació s'obté un producte en estat quasi final a través de l'addició de capes d'alçària al voltant de 100 micres, que dona com a resultat una orientació de gra metal·lúrgic preferent i diferent al mateix però fabricat convencionalment. Els fenòmens ocorreguts durant la fabricació poden donar lloc a defectes com a clivelles o porositats que poden disminuir les capacitats resistents, per la qual cosa un estudi per a predir la vida del material és important. Dins dels processos de fabricació additiva ens trobem amb la fabricació per feix d'electrons la qual aconsegueix qualitats de material quasi amb porositat nul·la, per la qual cosa empreses del sector aeronàutic i mèdic han conclòs a aquesta tècnica com la més fiable. El treball desenvolupat en aquesta tesi es basa en l'estudi d'aliatges de titani fabricades mitjançant fabricació additiva per feix d'electrons, principalment el seu comportament a la tenacitat a la fractura per a relacionar-ho amb les característiques microestructurals més rellevants. Les anàlisis dutes a terme se centren en diverses orientacions que tenen lloc en la plataforma de fabricació, realitzant-se assajos mecànics tant estàtics com dinàmics. Una segona part de la tesi es basa en el modelatge mitjançant elements finits estesos, XFEM, que es desenvolupa com a alternativa als mètodes lliures de malla. En el XFEM una aproximació d'elements finits es construeix de manera que siga capaç de representar funcions (enriquiment) dins dels elements. Un punt crític en el procés de càlcul en qualsevol mètode que usa una malla és el procés d'emmallat. La precisió obtinguda en l'aproximació depén de la grandària dels elements de malla. Per tant, el càlcul amb precisió en punts importants, com la zona pròxima a clivella, exigeix l'ús d'una malla amb una grandària d'element molt xicoteta. Amb la tècnica XFEM aconseguim aqueixa precisió mitjançant un procés de enriquiment. / [EN] Conventional material transformation processes require facing new challenges that arise in today's industrial society, such as environmental sustainability. Similarly, products manufactured in the future must meet certain environmental requirements, such as the recyclability of the raw material used. Within this context, the manufacture of products using 3D technology such as additive manufacturing, allows using only the necessary material that is required for a complete product. These manufacturing techniques are requested by the aeronautical sector, which requires very demanding quality values. Within these tests, the study of the behavior of the material through crack growth is of great importance. By means of this manufacturing technology, a product is obtained in an almost final state through the addition of layers of about 100 microns, which results in a preferential metallurgical grain orientation and different from the same alloy manufactured by conventional methods. The phenomena occurring during manufacturing can lead to defects such as cracks or porosities that can reduce the strength capabilities, so a study to predict the life of the component is important. Within the additive manufacturing processes we find the electron beam manufacturing which achieves material qualities with almost zero porosity. As a consequence, companies in the aeronautical or medical sector have concluded this technique as very reliable. The work developed in this thesis is based on the study of titanium alloys manufactured by electron beam additive manufacturing. More precisely, the work is focused on the fracture toughness behavior in order to relate it to the most relevant microstructural characteristics. The analyses carried out consider different orientations and positions that take place in the fabrication tray, performing both static and dynamic mechanical tests. A second part of the thesis is based on the application of the extended finite element method, XFEM, which is developed as an alternative to conventional finite element method. In XFEM a finite element approximation is constructed in such a way that it is able to represent functions within the elements. A critical point in the calculation process in the finite element method is the meshing process. The accuracy obtained in the approximation depends on the size of the elements of the mesh. Therefore, accurate computation at important points such as the near-crack zone requires the use of a mesh with a very small element size. With the XFEM technique, we achieve this accuracy by means of an enrichment process. The results provided by the XFEM tool are compared with those obtained experimentally with respect to components manufactured by 3D printing. This comparison is carried out on different geometries with the presence of holes, in such a way that it has been possible to predict the crack growth that takes place in 3D printed materials. In the same way, comparisons of parts with complex geometry are carried out to validate the developed model. / Niñerola González, R. (2022). Estudio del comportamiento por crecimiento de grieta de aleaciones fabricadas por adición mediante haz de electrones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183818 / TESIS