El trabajo presentado en esta tesis doctoral profundiza sobre el fenóme-no rugoso superficial y su contribución a la respuesta acústica del cristal resonador de cuarzo en medios líquidos. Su principal aportación se centra en el estudio de los parámetros geométricos que pueden representar de forma óptima la contribución rugosa sobre la impedancia acústica del sen-sor. Se propone un modelo empírico del efecto rugoso basado en los resul-tados de este estudio. Otra de las aportaciones de la presente tesis se centra en el estudio detallado de uno de los modelos de rugosidad propuestos más recientemente: el modelo de Arnau. Este modelo plantea la posibilidad de modelar la rugosidad mediante una distribución de casquetes semi-esféricos. En esta tesis se propone una corrección semi-empírica de dicho modelo que permita incluir el efecto de interferencia entre casquetes. Esta corrección se emplea en el estudio del comportamiento del efecto rugoso en superficies aleatorias. Se ha demostrado que el efecto de la rugosidad de una superficie aleatoria en la impedancia acústica puede ser modelado por la respuesta de una superficie equivalente formada por una distribución re-gular de casquetes semi-esféricos sobre una superficie plana. Asimismo, se ha demostrado que los parámetros geométricos de esta superficie equiva-lente están linealmente correlacionados con la proyección de la superficie aleatoria real en la dirección del movimiento. Esta afirmación se ha com-probado mediante medidas experimentales con microscopio de fuerza atómica (AFM). Palabras Clave: Piezoelectricidad, sensores de cuarzo, rugosidad, modo de cizalla en espesor. / Fernández Díaz, R. (2009). Estudio y análisis del efecto rugoso sobre la respuesta del sensor de cuarzo AT en medios fluidos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6141 / Palancia

Las concesiones de carreteras en el Perú se ejecutan hace más de veinte años y han otorgado grande beneficios como mejorar la accesibilidad en territorio nacional favoreciendo el comercio y el turismo, generar mayores posibilidades de desarrollo urbano, promover el empleo y reducir los tiempo de viaje producto de una adecuada infraestructura vial. Una carretera en óptimas condiciones ofrece una buena serviciabilidad y se refleja en un manejo seguro y confortable en la vía nacional. Estas características mencionadas presentan una relación directa con la rugosidad del pavimento. La rugosidad se cuantifica a través del IRI (Índice de Rugosidad Internacional), el cual es un indicador estándar de rugosidad en carreteras y sirve como parámetro de referencia en la medición de la calidad de la superficie de rodadura. Existen diferentes métodos de medición dividido en cuatro niveles, siendo el primero el más exacto en los cálculos de rugosidad, cuyo equipo más utilizado es el perfilómetro láser. Por otro lado, existe una aplicación novedosa de nombre Roadroid que calcula el IRI y utiliza el acelerómetro del smartphone. Con esta aplicación se tendrá un conocimiento rápido sobre el estado de la carretera. La presente tesis se enfocará en comparar los resultados del IRI de un perfilómetro láser y el software Roadroid. La concesionaria a cargo de la Red Vial 4 utiliza anualmente el perfilómetro láser para conocer el estado de la vía nacional y tomar acciones preventivas para otorgar un buen nivel de serviciabilidad. En contraste, se realizará una medición para calcular la rugosidad de un tramo de la Red Vial 4 utilizando el software Roadroid y con la data de la concesionaria se realizará un análisis comparativo entre ambos equipos de medición y se evaluará la eficiencia de la aplicación para celular. El sector escogido fue el tramo de Huarmey – Casma. Es una autopista que presenta dos carriles para cada dirección, sur a norte y viceversa. Los resultados obtenidos con el software fueron de 1.2 m/km y 1.3 m/km en cada calzada de la vía y con el perfilómetro láser se obtuvo 1.11 m/km y 1.16 m/km respectivamente. Por otra parte, se comprobó que al trasladarse en el vehículo para la recolección de datos en el rango de velocidad de 75 a 90 km/h los valores del IRI estimado e IRI calculado se correlacionan.

El objetivo de esta investigación fue comparar in vitro los cambios en la rugosidad superficial de la estructura dentaria, generados por los diferentes agentes blanqueadores que contienen peróxido de hidrógeno (HP). El estudio consideró 50 especímenes obtenidos de dientes de bovino, seccionados en bloques dentales (7mm x 7mm x 7mm) y preparados para realizar una lectura inicial de rugosidad superficial (Ra), utilizando un perfilómetro. Las muestras fueron divididas aleatoriamente en 5 grupos (n= 10) según el agente blanqueador al que fueron expuestos: grupo1: Whiteness HP Maxx al 35%, grupo 2: Opalescence Boost 40% de HP, grupo 3: Opalescence Go 10% de HP, el grupo 4: Whiteness Perfect al 10% de peróxido de carbamida (CP) como control positivo y, el grupo 5: control negativo, con suero fisiológico. Al finalizar la etapa del blanqueamiento, las muestras se mantuvieron en suero fisiológico; finalmente, fueron sometidas al perfilómetro para determinar los parámetros de rugosidad superficial post blanqueamiento. Para el análisis estadístico se utilizó el paquete estadístico SPSS® 27.0. Para identificar si los datos siguen una distribución normal, se utilizó la prueba Shapiro Wilk (p > 0.05), luego se aplicó la prueba no paramétrica Prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas (Inicial – final). Se concluyó que al aplicar los diferentes agentes blanqueadores que contienen peróxido de hidrogeno no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos; sin embargo, todos los grupos experimentales presentaron diferencias antes y después de la aplicación de los agentes blanqueadores. / The objective of this research was to compare in vitro the changes in the surface roughness of the tooth structure, generated by different bleaching agents containing hydrogen peroxide (HP). The study detected 50 specimens obtained from bovine teeth, sectioned into dental blocks (7 mm x 7 mm x 7 mm) and prepared to perform an initial reading of surface roughness (Ra), using a profilometer. The samples were randomly divided into 5 groups (n= 10) according to the whitening agent to which they were exposed: group 1: Whiteness HP Maxx 35%, group 2: Opalescent Boost 40% HP, group 3: Opalescent Go 10% HP, group 4: Whiteness Perfect with 10% carbamide peroxide (CP) as positive control and group 5: negative control, with physiological saline. At the end of the bleaching stage, the samples were kept in physiological saline solution; Finally, some profilometric measurements were performed to determine the postbleaching surface roughness parameters. The SPSS® 27.0 statistical package was used for statistical analysis. To identify whether the data follow a normal distribution, the Shapiro Wilk test was used (p > 0.05), then the non-parametric Wilcoxon test was applied for related samples (Initial – final). It is concluded that when applying the different whitening agents containing hydrogen peroxide, no statistically significant differences were found between the groups; however, all experimental groups presented differences before and after the application of the whitening agents.

La millora de la productivitat i la qualitat són indubtablement dues de les principals exigències del sector productiu modern i factors clau per la competitivitat i la supervivència. Dins aquest sector,la fabricació per arrancada de material juga encara avui en dia un paper protagonista tot i l'aparició de noves tècniques de conformat per addició.Indústries com l'aeronàutica, l'automobilística,la del motlle o l'energètica, depenen en bona part de les prestacions de les màquines-eina. Aquesta Tesi aborda dos aspectes rellevants quan es tracta de millorar de la productivitat i la qualitat del sector productiu: el problema del fimbrament, més conegut per la denominació anglosaxona chatter,i la monitorització de la rugositat superficial en el mecanitzat a alta velocitat. / Productivity and quality improvement are undoubtedly two of the main demands of themodern manufacturing sector and key factors for competitiveness and survival. Within this sector, material removal processes play, still nowadays, a principal role despite the emergence of additive manufacturing techniques. Industries such as aerospace, automotive, molds and dies or energy largely depend on machine tools performance for improved productivity and quality. This Thesis is focused on two important aspects when it comes to improving productivity and quality of the manufacturing sector: chatter problem, and surface roughness monitoring in high speed milling.

La presente investigación lleva como título “Propuesta de Gestión para mantener la Rugosidad dentro de los Niveles de Servicio del contrato de concesión”. La investigación se enfoca en dar una alternativa de gestión que asegure mantener los niveles de servicio en lo referente a la calidad del pavimento cuando la carretera se encuentra en estado de conservación reduciendo el costo que se va a invertir en años futuros teniendo como base datos obtenidos desde el año 2010 al 2015. El deterioro prematuro del pavimento se ve afectado cuando no se tiene un plan de conservación adecuado que conlleve a programar y ejecutar actividades de mantenimiento rutinario y periódico con la finalidad de mantener los niveles de servicio en carreteras concesionadas. Esto conlleva que la condiciones de las redes viales se encuentren por debajo de lo que resulta deseable y conveniente, presentando un ciclo vicioso de la vía (Construcción – Abandono – Destrucción – Reconstrucción). La investigación es de tipo cuantitativo no experimental, descriptivo, correlacional y explicativo. Su diseño es longitudinal ya que tiene como referencia datos obtenidos desde el año 2010 al 2015. Se analizaron dos propuestas de gestión de conservación vial teniendo como base los datos procesados de los años 2010 al 2015 para obtener una alternativa que logre cumplir con el objetivo principal de ésta investigación. Finalmente se concluye que es posible formular una propuesta de gestión vial que permita optimizar el presupuesto de mantenimiento en los años proyectados conservando la calidad del pavimento. Analizando la posibilidad y conveniencia de postergar el mantenimiento periódico considerando que los valores de rugosidad, estén dentro de los niveles admisibles reemplazándolo por intervenciones de menor costo. This research is entitled "Management Proposal to maintain the roughness within Service Level concession contract." The research focuses on providing an alternative management to ensure maintain service levels in terms of the quality of the pavement when the road condition in reducing the cost to be reversed in future years on the basis of data from 2010 to 2015. Premature pavement deterioration is affected when there is no proper conservation plan that may lead to program and implement activities of routine and periodic maintenance in order to maintain service levels in toll roads. This means that the conditions of the road networks are below what is desirable and convenient, featuring a vicious cycle route (Construction - Abandonment - Destruction - Reconstruction). The research is not experimental, descriptive, correlational and quantitative explanatory. Its design is longitudinal and whose reference data from 2010 to 2015. Two proposals for road maintenance management on the basis of processed data for the years 2010 to 2015 for an alternative that would meet the main objective of this research is analyzed. Finally we conclude that it is possible to formulate a proposal for road management for optimizing the maintenance budget in projected years preserving the quality of the pavement. Analyzing the possibility and desirability of postponing regular maintenance considering that the roughness values, are within acceptable levels by replacing lower-cost interventions.

Rugosidad superficial, acrílico dental, pulido dental, conchas de moluscos. Surface roughness, dental acrylic, dental polish, seashells. / Objetivo: Evaluar in vitro la rugosidad superficial de una pasta experimental de pulido para acrílico a base de conchas de moluscos. Materiales y métodos: Un total de 74 especímenes de acrílico fueron divididos en 2 grupos (n=37). Todos los especímenes fueron confeccionados con una matriz metálica (14x5x6 mm) y pulidos con una pasta experimental a base de Donax Obesulus y piedra pómez con un tamaño de partículas de 15µm, respectivamente para cada grupo. La rugosidad superficial inicial y final fue evaluada con un rugosímetro luego del pulido de los especímenes. Los datos fueron analizados mediante estadística descriptiva (media, mediana, desviación estándar y rango intercuartílico) e inferencial (Prueba de Wilcoxon pareada y Prueba de U de Mann Whitney) (p<0.05). Resultados: Los especímenes pulidos con piedra pómez mostraron mayores valores de rugosidad (0,45±0,12 µm); mientras que los especímenes que fueron pulidos con la pasta experimental tuvieron menores valores de rugosidad (0,50±0,07µm). Pese a ello, no se encontró diferencia estadísticamente significativa entre la rugosidad superficial de la pasta experimental y el grupo control (p = 0.309). Conclusiones: La pasta experimental a base de conchas de moluscos redujo los valores de rugosidad superficial en las superficies del acrílico dental. / Objective: To evaluate in vitro the surface roughness of an experimental polishing paste for acrylic based on seashells. Materials and methods: A total of 74 acrylic specimens were divided into 2 groups (n = 37). All specimens were made with a metal matrix (14x5x6 mm) and then polished with an experimental paste and pumice stone with a particle size of 15 µm, respectively for each group. Initial and final surface roughness was evaluated after polishing the specimens. The data were analyzed using descriptive (mean, median, standard deviation and interquartile range) and inferential statistics (Wilcoxon signed-rank test and Mann Whitney U test) (p<0.05). Results: Specimens polished with pumice had higher roughness values (0.16 ± 0.06 µm), whereas specimens polished with the seashell powder had lower values in their surface roughness (0.09 ± 0.03 µm). Despite this, no statistically significant difference was found between the surface roughness of the experimental paste and the control group (p = 0.309). Conclusions: The experimental paste made of seashells reduced the surface roughness values on dental acrylic surface. / Tesis

A longevidade da prótese e a saúde bucal de usuário de Prótese Parcial Removível (PPR) são muito dependentes de higiene apropriada. O objetivo deste estudo foi comparar o efeito de soluções de Ricinus communis, em diferentes concentrações, com soluções de peróxido alcalino e cloreto de cetilpiridínio, em relação à liga metálica de Cobalto Cromo (Co-Cr) que compõe a estrutura de PPR. A amostra do experimento foi composta por 55 espécimes de Co-Cr, confeccionados a partir de padrões de cera circulares (12 mm x 3 mm) obtidos a partir de uma matriz metálica. Os padrões foram fundidos, numerados aleatoriamente e divididos em 5 grupos de imersão: H2O- água deionizada (controle) (15 minutos); Rc 2%- Ricinus communis 2% (20 minutos), Rc 10% -Ricinus communis 10% (20 minutos), PA- peróxido alcalino (15 minutos) e CCP- cloreto de cetilpiridínio 0,500 mg (10 minutos). Os espécimes foram avaliados quanto à rugosidade de superfície (n=10) no início e após a simulação de 6 meses, 1, 2, 3, 4 e 5 anos tanto pelo microscópio confocal a laser (Sa, &micro;m), como também pelo rugosímetro de superfície (Ra, &micro;m). Um espécime de cada grupo foi analisado quanto à topografia de superfície (Microscopia Eletrônica de Varredura, MEV) e Espectrometria de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) antes e após simulação de uso por 5 anos. De acordo com os resultados obtidos (&alpha;=0,05) pela microscopia confocal (Sa), não houve diferença para o fator solução (Kruskal-Wallis); para o fator tempo (Friedman) houve diferença estatística em Rc 2% entre T0 e T1, T3, T4 e T6 (p<0,001) e em Rc 10% de T2 para T3 (p=0,007), com diminuição da rugosidade. Com o rugosímetro (Ra), houve diferença estatística (Kruskal- Wallis) para CCP que apresentou menor rugosidade em relação à Rc 10% em T1 (p=0,048) e T6 (p=0,013). Em relação ao tempo (Friedman), a água propiciou diminuição da rugosidade superficial (Ra) de T0 para T2 (p=0,013). Na análise de MEV e EDS podese verificar que as soluções não apresentaram efeitos deletérios sobre as superfícies. Conclui-se que embora tenha sido encontrada diferença estatística para a rugosidade, os resultados são clínicamentes aceitáveis. Deste modo, todas as soluções podem ser utilizadas com segurança pelo período de 5 anos. / Denture longevity and oral health of Removable Partial Denture (RPD) user are highly dependent on proper hygiene. The aim of this study was to compare the effect of solutions of Ricinus communis, in different concentrations, with solutions of alkaline peroxide and cetylpyridinium chloride 0.500 mg, in relation to the Cobalt Chromium (Co-Cr) alloy that composes the structure of RPD. The sample of the experiment consisted of 55 specimens of Co-Cr, made from circular wax patterns (12 mm x 3 mm) obtained in a metal matrix. The patterns were cast, randomly enumerated and divided into 5 immersion groups: H2Odeionized water (control) (15 minutes); Rc 2%- Ricinus communis 2% (20 minutes), Rc 10% -Ricinus communis 10% (20 minutes), PA-alkaline peroxide (15 minutes) and CCPcetylpyridinium chloride 0.500 mg (10 minutes). The specimens were evaluated for surface roughness (n = 10) at the beginning and after the simulation of 6 months, 1, 2, 3, 4 and 5 years by the laser confocal microscope (Sa, &micro;m) and by the rugosimeter of surface (Ra, &micro;m). One specimen from each group was analyzed for surface topography (Scanning Electron Microscopy, SEM) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) befofe and after simulation of use for 5 years. According to the results obtained (&alpha;= 0.05) by confocal microscopy (Sa), there was no difference for the solution factor (Kruskal- Wallis); For the time factor (Friedman) there was a statistical difference in Rc 2% in T0 to T1, T3, T4 and T6 (p <0.001) and Rc 10% in T2 to T3 (p = 0.007), with decrease in roughness. With the the rugosimeter (Ra), there was a statistical difference (Kruskal- Wallis) for CCP that presented less roughness in relation to the Rc 10% in T1 (p = 0.048) and T6 (p = 0.013). In relation to the time, (Friedman) the water caused a reduction of surface roughness (Ra) between T0 and T2 (p = 0.013). In the analysis of SEM and EDS it can be verified that the solutions did not present deleterious effects on the surfaces. It was concluded that although a statistical difference was found for roughness, the results are clinically acceptable. Thus, all solutions can be safely used for a period of 5 years.

A longevidade da prótese e a saúde bucal de usuário de Prótese Parcial Removível (PPR) são muito dependentes de higiene apropriada. O objetivo deste estudo foi comparar o efeito de soluções de Ricinus communis, em diferentes concentrações, com soluções de peróxido alcalino e cloreto de cetilpiridínio, em relação à liga metálica de Cobalto Cromo (Co-Cr) que compõe a estrutura de PPR. A amostra do experimento foi composta por 55 espécimes de Co-Cr, confeccionados a partir de padrões de cera circulares (12 mm x 3 mm) obtidos a partir de uma matriz metálica. Os padrões foram fundidos, numerados aleatoriamente e divididos em 5 grupos de imersão: H2O- água deionizada (controle) (15 minutos); Rc 2%- Ricinus communis 2% (20 minutos), Rc 10% -Ricinus communis 10% (20 minutos), PA- peróxido alcalino (15 minutos) e CCP- cloreto de cetilpiridínio 0,500 mg (10 minutos). Os espécimes foram avaliados quanto à rugosidade de superfície (n=10) no início e após a simulação de 6 meses, 1, 2, 3, 4 e 5 anos tanto pelo microscópio confocal a laser (Sa, &micro;m), como também pelo rugosímetro de superfície (Ra, &micro;m). Um espécime de cada grupo foi analisado quanto à topografia de superfície (Microscopia Eletrônica de Varredura, MEV) e Espectrometria de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) antes e após simulação de uso por 5 anos. De acordo com os resultados obtidos (&alpha;=0,05) pela microscopia confocal (Sa), não houve diferença para o fator solução (Kruskal-Wallis); para o fator tempo (Friedman) houve diferença estatística em Rc 2% entre T0 e T1, T3, T4 e T6 (p<0,001) e em Rc 10% de T2 para T3 (p=0,007), com diminuição da rugosidade. Com o rugosímetro (Ra), houve diferença estatística (Kruskal- Wallis) para CCP que apresentou menor rugosidade em relação à Rc 10% em T1 (p=0,048) e T6 (p=0,013). Em relação ao tempo (Friedman), a água propiciou diminuição da rugosidade superficial (Ra) de T0 para T2 (p=0,013). Na análise de MEV e EDS podese verificar que as soluções não apresentaram efeitos deletérios sobre as superfícies. Conclui-se que embora tenha sido encontrada diferença estatística para a rugosidade, os resultados são clínicamentes aceitáveis. Deste modo, todas as soluções podem ser utilizadas com segurança pelo período de 5 anos. / Denture longevity and oral health of Removable Partial Denture (RPD) user are highly dependent on proper hygiene. The aim of this study was to compare the effect of solutions of Ricinus communis, in different concentrations, with solutions of alkaline peroxide and cetylpyridinium chloride 0.500 mg, in relation to the Cobalt Chromium (Co-Cr) alloy that composes the structure of RPD. The sample of the experiment consisted of 55 specimens of Co-Cr, made from circular wax patterns (12 mm x 3 mm) obtained in a metal matrix. The patterns were cast, randomly enumerated and divided into 5 immersion groups: H2Odeionized water (control) (15 minutes); Rc 2%- Ricinus communis 2% (20 minutes), Rc 10% -Ricinus communis 10% (20 minutes), PA-alkaline peroxide (15 minutes) and CCPcetylpyridinium chloride 0.500 mg (10 minutes). The specimens were evaluated for surface roughness (n = 10) at the beginning and after the simulation of 6 months, 1, 2, 3, 4 and 5 years by the laser confocal microscope (Sa, &micro;m) and by the rugosimeter of surface (Ra, &micro;m). One specimen from each group was analyzed for surface topography (Scanning Electron Microscopy, SEM) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) befofe and after simulation of use for 5 years. According to the results obtained (&alpha;= 0.05) by confocal microscopy (Sa), there was no difference for the solution factor (Kruskal- Wallis); For the time factor (Friedman) there was a statistical difference in Rc 2% in T0 to T1, T3, T4 and T6 (p <0.001) and Rc 10% in T2 to T3 (p = 0.007), with decrease in roughness. With the the rugosimeter (Ra), there was a statistical difference (Kruskal- Wallis) for CCP that presented less roughness in relation to the Rc 10% in T1 (p = 0.048) and T6 (p = 0.013). In relation to the time, (Friedman) the water caused a reduction of surface roughness (Ra) between T0 and T2 (p = 0.013). In the analysis of SEM and EDS it can be verified that the solutions did not present deleterious effects on the surfaces. It was concluded that although a statistical difference was found for roughness, the results are clinically acceptable. Thus, all solutions can be safely used for a period of 5 years.

Le comportement mécanique en cisaillement sous contrainte normale constante de joints rocheux est étudié en utilisant une approche numérique par éléments discrets (DEM Discrete Element Model). Les influences respectives de la rugosité des surfaces des joints, de l'élasticité des épontes, de la rupture des aspérités de surface et du niveau de contrainte de compression sur les comportements en fermeture et cisaillement des joints rocheux sont particulièrement analysées. Pour la première fois la rugosité des joints considérée comme auto-affine est utilisée avec DEM pour étudier le frottement des joints rocheux. Cette rugosité est décrite par l’intermédiaire de trois paramètres :exposant de rugosité auto-affine, longueur de corrélation auto-affine et variance des fluctuations de hauteur. Sur la base d’un algorithme fondé sur la méthode spectrale, huit surfaces auto-affines isotropes correspondant à différentes rugosités ont été générées. Ces surfaces numériques sont utilisées comme moules permettant de générer les surfaces composées d’éléments discrets utilisées dans la suite de l’étude. La modélisation par éléments discrets s’appuie sur une calibration des propriétés élastiques effectuée à partir d’un volume élémentaire représentatif suivie de l’implémentation d’un critère elliptique de contraintes de rupture (au niveau des lois d’union entre éléments) permettant de simuler les grandes lignes du comportement quasi-fragile d’un mortier(utilisé lors d’expérimentations antérieures). Sur cette base et une fois les surfaces rugueuses implémentées dans les modèles DEM, les essais de fermeture (test de compression) des huit joints sont effectués sous deux niveaux de contrainte de compression : 14 MPa et 21 MPa. Par la suite, les joints sont cisaillés selon deux directions perpendiculaires. Pour chaque direction de cisaillement et chaque niveau de contrainte de compression, les joints sont testés en utilisant trois modèles mécaniques différents : 1) modèle rigide dans lequel, à l’exception des surfaces de joint en contact,les épontes ne peuvent pas se déformer, 2) modèle élastique dans lequel les épontes peuvent se déformer dans leur volume et 3) modèle élastique-fracture dans lequel les épontes peuvent se déformer dans leur volume et les liens entre les particules peuvent rompre selon le critère elliptique de contrainte. L'utilisation de ces trois modèles mécaniques différents permet d'étudier de façon systématique l'influence de la rugosité seule (modèle rigide), l'influence de l'élasticité et de la rugosité (modèle élastique) et enfin, l'effet combiné de la rugosité, de l'élasticité et de la rupture(modèle élastique-fracture). L’étude des résultats obtenus lors des simulations DEM est accompagnée d’une analyse énergétique permettant d’estimer l’évolution de l’énergie élastique stockée dans le système, de l’énergie de friction, du travail associé à la dilatance du joint et de l’énergie dissipée au cours de l’essai de cisaillement. / The shear behavior of rock joints under constant normal stress is studied using Discrete Element Method (DEM). The respective influences of joint surface roughness, elasticity of medium, fracture of surface asperities, and level of compression load on the closure and shear behaviors of rock joints are particularly analyzed. For the first time the roughness of the joints considered as self-affine is use dwith DEM to study the friction of rock joints, the roughness is described through three parameters:self-affine roughness exponent, self-affine correlation length and height variance. Using a numerical algorithm based on spectral method, eight isotropic self-affine surfaces corresponding to different roughness are generated. Latter, numerical surfaces are used as molds to generate the discrete elements surfaces. The discrete element modeling is premised on a preliminary calibration of the elastic properties performed on a representative elementary volume and on the implementation of the fracture properties (elliptic fracture criterion expressed in stress) describing with a reasonable accuracy the quasi-brittle fracture behavior of mortar (used in previous experimental tests). On this basis and once the roughness surfaces implemented in DEM, the simulations of the compression/closure test are performed on the eight joints and this for two compression stress levels: 14 MPa and 21 MPa. Then, the eight DEM joints are sheared along two perpendicular directions. For each shear direction and each level of compression stress, the joints are tested through three different mechanical models: 1) rigid model in which the medium cannot deform excepted at the contact surface of joints, 2) elastic model in which the medium can deform in its volume and 3) elastic-fracture model in which the medium can deform in its volume and the bondsbetween discrete elements can failed according to the elliptic fracture criterion. The use of these three mechanical models allows studying systematically the influence of the roughness alone (rigidmodel), the influence of elasticity and roughness (elastic model) and finally, the combined effect ofthe joint roughness, of the elasticity and of the fracture (elastic-fracture model). The study of the results obtained from the DEM simulations is followed by an energetic analysis allowing theestimation of the evolutions, as a function of the shear displacement, of the elastic energy stored inthe system, of the friction energy, of the work related to the joint dilatancy and of the energy dissipated by internal damping of the DEM. / En esta tesis se estudia la fricción en juntas rocosas utilizando el Método de Elementos Discretos (DEM). En particular, se estudia la influencia de la rugosidad de las superficies de la junta, la elasticidad, la fractura, y el nivel de carga de compresión sobre el comportamiento de cierre y de cizalla de las juntas rocosas. Por primera vez la rugosidad de las juntas considerada como auto-afín esutilizada para estudiar la fricción de juntas rocosas, la rugosidad se describe mediante tres parámetros: el exponente de rugosidad, la longitud de correlación auto-afín y la varianza de alturas. Mediante un algoritmo de computadora basado en métodos espectrales, ocho superficies autoafines isotrópicas con diferente rugosidad fueron creadas. Posteriormente, las ocho superficies fueron utilizadas como moldes para generar las juntas utilizando elementos discretos. Antes de realizar las simulaciones de compresión y cizallaura, se calibraron las propiedades elásticas y defractura (criterio de fractura elíptico basado en esfuerzos) de las juntas numéricas a los datos experimentales (obtenidos previamente) de unas muestras de mortero mediante la utilización de un volumen elemental representativo (REV). Una vez que las propiedades mecánicas de las juntas se obtuvieron mediante la calibración del REV, se realizaron las pruebas de cierre (prueba de compresión) de las ocho juntas DEM. Se utilizaron dos niveles de esfuerzo de compresión para laspruebas de cierre: 14 MPa y 21 MPa. Después, las ocho juntas DEM fueron cizalladas en dos direcciones mutuamente perpendiculares. Para cada dirección de cizalla y cada nivel de esfuerzo decompresión (14 y 21 MPa), las juntas fueron cizalladas usando uno de los tres modelos mecánicos siguientes: 1) un modelo rígido, en el que las juntas no se pueden deformar, excepto en su superficie,2) un modelo puramente elástico, en el que las juntas se pueden deformar en todo su volumen y 3)un modelo elástico con fractura en el que las juntas se pueden deformar en su volumen y, si elesfuerzo sobre las uniones entre partículas excede cierto nivel de esfuerzo máximo, las uniones se rompen de una manera irreversible. El uso de estos tres modelos mecánicos nos permitirá estudiar de manera sistemática: la influencia de la rugosidad (modelo rígido), la influencia de la elasticidad y rugosidad (modelo puramente elástico) y, finalmente, el efecto combinado de la rugosidad de las juntas, la elasticidad y la fractura (modelo elástico con fractura). El estudio de los resultados obtenidos de las simulaciones DEM es seguido por una análisis energético el cual permite estudiar la evolución de los diferentes tipos de energía en función del desplazamiento de cizalla: energía elástica almacenada en el sistema, energía de fricción entre elementos discretos, el trabajo relacionado conla dilatación de la junta y la energía disipada por el amortiguamiento interno del DEM.

En los últimos cinco años la tecnología de los recubrimientos superficiales se ha incrementado. Al respecto se tienen avances en las propiedades superificiales de los amteriales influyendo en el campo de la competitividad, producción de calidades y surgimiento de técnicas de recubrimientos, dependiendo de la adaptabilidad, aplicación y costo. En la actualidad el campo de las matrices de embutición apunta al problema generado en el servicio, modificaciones de medidas, desgastes, impactos, deformaciones y proceso de fractura, causado por las altas tensiones cortantes en zonas de deslizamiento de la chapa con la matriz. No obstante se puede recuperar la matriz por desgaste prematuro en bordes y posibles fisuras. A nivel mundial, el problema ha sido estudiado, pero dada su complejidad en la búsqueda de lograr la calidad y la efeciencia en las condiciones de servicio de la matriz, se aplican sobre su superficie las siguientes tecnologías: procesos térmicos, tratamientos superficiales, desposiciones superficiales y técnicas en recuperación por desgaste y fisuras. En esta investigación se aplicó la proyección térmica por llama con uso de polvo como ténica en reparación, en virud de la importancia de alternativas de recuperación de matrices de embutición para complementar las tecnologías existentes, garantizánose la función destino de la matriz, antes de ser consumida durante las operaciones de trabajo en frío y caliente. La proyección térmica por llama es una alternativa de bajo costo, aventajada en aplicación de capas cerámicas para recuperación de zonas desgastadas en matrices. Un requerimiento principal es la adherencia del recubrimiento en el sustrato y no es fácil alcanzar valores apropiados dadas la naturaleza cerámica del recubrimiento y los cortos tiempos de aplicación. Para cuantificar la adherencia se ensayaron las probetas recubiertas con aleaciones cerámicas sometidas a esfuerzos de cizalladura, para lograr en la intercara el deslizamiento cortante del recubrim / Maita, PA. (2007). Investigación de las características de adherencia sobre matrices de embutición de acero f-1110, y análisis mediante ensayos de emisión acústica, de recubrimientos de níquel-óxidos y carburos cerámicos aplicados por proyección térmica, y de las carac [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1924 / Palancia