RINFI, Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería. UNMDP
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Propuesta de creación de un Club de Responsabilidad Social Empresarial en el Puerto de Mar del Plata
No full textLos Clubes de Responsabilidad Social Empresarial son un tipo de institución en expansión que trabajan con el fin de promocionar y desarrollar actividades relacionadas a la Responsabilidad Social Empresarial, haciendo partícipes a organizaciones y empresas de distintos rubros y tamaños. En la actualidad, la ciudad de Mar del Plata no cuenta con una organización similar a un Club de RSE. El objetivo del trabajo es proponer un diseño de creación de un Club en el Puerto de Mar del Plata, justificando esta ubicación y analizando las principales necesidades de los actores sociales involucrados, con el fin de buscar el desarrollo local, considerando esto como una vía eficiente para alcanzar el bienestar íntegro de una comunidad. El resultado alcanzado es un diseño de un Club de RSE en el Puerto de la ciudad de Mar del Plata que generará beneficios para todos los actores involucrados, tanto para las empresas como también para la comunidad en general.Fil: Adler, María Florencia. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: García Pedrosa, María Milagros. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Optimización de desempeño de una empresa de proyectos metalúrgicos
No full textEl presente trabajo analizó y propuso soluciones a las problemáticas que cotidianamente afronta una PyME metálurgica a la que llamaremos Metal. Se comenzó por realizar un relevamiento de todas las tareas involucradas en el proceso productivo. Luego se analizaron los problemas que se presentan en cada paso, para después elegir aquellos que representaron mayor criticidad. A partir de la identificación y selección de las problemáticas a resolver, se elaboró una serie de objetivos con los que se pretendió mejorar significativamente el desempeño de la empresa. Para cada uno de ellos, se enlistaron estrategias que fueron evaluadas mediante una serie de criterios ordenados en una matriz de ponderación, permitiendo cuantificarlas para luego elegir las de mayor relevancia. Luego de esta selección, se procedió a desarrollar cada una de las estrategias mostrando su forma de aplicación y los resultados que producirían dentro de la organización.
Mail del autor Ivan Rojas Fil: Rojas, Iván. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Goycoa, Juan Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Understanding Compacted Graphite Iron Solidification through Interrupted Solidification Experiments
Get PDFWhile the manufacture of compacted graphite (CG) iron castings has seen significant expansion over the recent years, the growth of CG during iron solidification is still not fully understood. In this work effort was expanded to experimentally reveal the evolution of graphite shape during early solidification and its relationship to the solid fraction. To this purpose, interrupted solidification experiments were carried out on hypereutectic irons with three magnesium levels. The graphite shape factors were measured and analyzed as a function of chemical composition and solid fraction. Scanning electron microscopy was carried on to establish the fraction of solid at which the transition from spheroidal to compacted graphite occurs. It was confirmed that solidification started with the development of spheroidal graphite (SG) for all CG irons. The SG-to-CG transition was considered to occur when the spheroidal graphite developed a tail (tadpole graphite). The findings were integrated in previous knowledge to attempt an understanding of the solidification of CG iron
Diseño de línea de distribución, desarrollo y aplicación de software para calculo mecánico
No full textEn el presente trabajo se desarrollo un software para la realización del cálculo mecánico de líneas aéreas de transmisión de media tensión. La iniciativa de este trabajo surgió en la cátedra de trasmisión y distribución en donde realizamos el diseño de una línea eléctrica aérea trifásica ubicada en el partido de General Pueyrredon sobre la ruta provincial N°228.
En la realización de la línea anteriormente mencionada se observo la necesidad de utilizar una herramienta que agilice el cálculo mecánico basándose en las especificaciones técnicas presente en el “Reglamento técnico y normas generales para el proyecto y ejecución de obras para electrificación rural” Vigente en la Provincia de Buenos Aires. La filosofía del software es presentar en un ambiente amigable, en forma clara y ordenada la información necesaria para asistir al usuario en la creación de un proyecto desde el cálculo mecánico del conductor, soporte y fundación.
El trabajo también incluye el diseño de una línea eléctrica aérea rural bifásica de 13,2 kV que se trata de la continuación de una línea ya existente. Esta línea a proyectar es de 12,3km de longitud y se desarrolla paralela a la ruta 11. Se inicia en la rotonda cruce a Macedo, ubicada en el partido de General Madariaga. El proyecto constará de la realización del cálculo mecánico (conductor, soporte y fundación), calculo eléctrico, elección de protecciones y coordinación, etc. Para la realización del cálculo Mecánico de la misma se realizará empleando el software de uso genérico anteriormente mencionado.Fil: Sixte, José. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Ramos, Maximiliano. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Análisis inverso de señales ultrasónicas aplicado a la caracterización de materiales en capas
No full textLa caracterización de un material puede consistir en identificar propiedades del mismo, o bien, detectar discontinuidades, localizarlas y dar a conocer su naturaleza (poros, fracturas, etc.) para así poder predecir su comportamiento. Existen diferentes técnicas de caracterización y, en general, buscan obtener información acerca del material a partir de su respuesta ante ciertos estímulos. Este tipo de estudios suele requerir técnicas de evaluación no destructivas que permiten obtener información acerca de una pieza o muestra sin afectar su integridad. La técnica no destructiva por excelencia, debido a su amplia utilización y a los costos relativamente bajos que conlleva, entre otras ventajas, es la evaluación con ondas ultrasónicas. Las ondas de ultrasonido son no invasivas y no ionizantes y su propagación por un medio está gobernada por leyes mecánicas.
En esta tesis se presenta una metodología para identificar propiedades mecánicas de un material compuesto por capas a partir de la información obtenida de ensayos de ultrasonido. El marco para llevar a cabo esta identificación es brindado por la teoría de los Problemas Inversos (PI). En este caso particular se plantea un PI de estimación de parámetros, en el que se procura estimar las impedancias acústicas, los tiempos de tránsito y la atenuación de las capas que forman un material compuesto por capas.
Dichos parámetros están relacionados de forma directa con las propiedades que se pretende identificar. La solución del PI se halla a partir de la minimización de un funcional de costo no lineal que se plantea como el valor cuadrático medio de la diferencia entre los datos y las formas de onda simuladas a partir de un modelo que representa el problema de la propagación de una onda por un material elástico, homogéneo e isotrópico para cada capa.
Los datos con que se cuenta provienen de ensayos de transmisión de una señal de ultrasonido a través de una muestra. El modelo que se utiliza para predecir la forma de onda teórica es un modelo equivalente que representa al material mediante una línea de transmisión eléctrica, en base a la analogía entre cantidades eléctricas (tensión eléctrica, corriente) y sus respectivas cantidades mecánicas (tensión mecánica, velocidad de las partículas). Este modelo equivalente tiene la característica de representar la propagación de ondas longitudinales o primarias (tipo P) y se deriva a partir de la suposición de que la onda que se propaga por el medio es longitudinal. Esta situación, que queda representada matemáticamente por la ecuación de onda unidimensional, es una idealización que en determinadas circunstancias puede ser una muy buena aproximación de un problema real. Es fundamental destacar que el uso de dicho modelo ofrece una importante ventaja al momento de valorar la eficiencia computacional si se lo compara con los métodos numéricos basados en la solución discreta de ecuaciones diferenciales.
El análisis del problema se dividió en etapas fundamentales:
Estudio del Problema Directo (PD). Se evaluó la precisión del modelo equivalente para representar al problema físico planteado, comparando las simulaciones realizadas a partir de dicho modelo con las obtenidasaplicando el método de los elementos finitos. Este último método es ampliamente utilizado y su eficacia ha sido repetidamente probada para todo tipo de simulaciones que implique el cálculo de alguna cantidad física en las más diversas geometrías.
Estudio de las características del PI. Se analizaron la existencia y la unicidad de la solución del PI así como también su estabilidad. En esta instancia se resolvió el PI a partir de datos obtenidos de experimentos simulados, procurándose la identificación de propiedades de materiales de prueba. Como resultado del estudio de existencia y unicidad se concluyó que el problema tiene solución única pero presenta una importante cantidad de mínimos locales. En cuanto a la estabilidad, se encontró que el incremento en el nivel de error en los datos produce un incremento del mismo orden en el error de la solución. Para llevar a cabo el estudio de estabilidad se simularon casos con error en las mediciones. También se evaluó la influencia que determinados errores de modelado tendrían en las estimaciones de los parámetros buscados.
Desarrollo de una metodología de solución. Se diseñó una estrategia que permite encontrar la solución que converge al mínimo global, basada en la selección de los valores iniciales de los parámetros y considerando el rango de frecuencias utilizado para hacer los cálculos.
Adecuación del modelo equivalente. Debido a que la mayoría de los materiales reales provocan la atenuación de la onda y como el modelo equivalente, en principio, no tiene en cuenta este efecto, fue necesario incluir el fenómeno de la atenuación en las ecuaciones. Para esto se efectuó nuevamente el Estudio del PD con el modelo que incluye la atenuación, proponiendo para la misma una relación con la frecuencia que sigue una ley de potencia. Posteriormente se evaluó que el PI resuelto a partir del modelo ampliado tuviese características similares a las del modelo para el material no atenuador, siendo posible aplicar la metodología desarrollada también a materiales atenuadores, en cuyo caso el número de parámetros a estimar es mayor.
Validación del modelo equivalente y de la metodología desarrollada. La etapa final del estudio consiste en obtener propiedades de distintos materiales a partir de experimentos reales. Se utilizaron dos configuraciones de medición diferentes: una con las muestras inmersas en un tanque con agua, colocadas a mitad de camino entre el transductor emisor y el receptor, y la otra con los transductores en contacto con la muestra, acoplados mediante un gel.
Al resolver el problema con datos experimentales se sumaron varias fuentes de error. Por un lado ocurren los errores de medición, inevitables aunque en su mayoría poco significativos. Los más destacables son: la falta de alineación de los transductores, el error que produce la presencia del
acoplante cuando se mide con los transductores en contacto con la pieza y el que introduce el aire o el agua que puede quedar atrapado entre las capas. Además, los errores en el modelo cobran aquí mayor significación, ya que se generan otros tipos de ondas además de las longitudinales y, por otro lado, en la mayoría de los casos no se cumple la hipótesis de una atenuación constante sino que la misma depende de la frecuencia, lo que hizo necesaria una posterior modificación del modelo.
Estas etapas de estudio del problema permitieron:
- Conocer las dificultades y características del problema numérico.
- Diseñar estrategias para afrontarlas.
- Proponer una metodología que permita llevar a cabo una identificación de las propiedades buscadas con un nivel de error aceptable y que sea aplicable a determinados tipos de materiales.
En cuanto a la aplicabilidad de la metodología puede decirse que el nivel de error en la estimación es mayor a medida que aumenta el número de capas, como era presumible. A partir de los datos experimentales se han obtenido estimaciones de los parámetros con alto grado de precisión para materiales de hasta tres capas. Sin embargo, el método puede ser aplicado a materiales compuestos por más capas.
En los materiales reales, debido a que las interfases no siempre son planas y paralelas, ocurre cierta dispersión de la onda emitida, es decir, ésta se propaga en ángulos diferentes al ángulo de emisión del rayo. Como consecuencia de esta dispersión, la incidencia de la onda en los bordes no es normal y ocurre la denominada conversión de modo, que consiste en la conversión de ondas longitudinales en ondas transversales, y a la inversa. La velocidad de las ondas transversales es de alrededor de la mitad de la de las ondas longitudinales y al utilizar la metodología basada en el modelo equivalente se espera que esas ondas no estén presentes. Pero cuando las dimensiones de la muestra en el sentido perpendicular a la propagación de la onda son pequeñas comparadas con la longitud de onda y el material no es muy atenuador, las ondas de corte generadas por la conversión de modo no llegan a atenuarse antes de alcanzar el extremo de la muestra cercano al receptor. Dado que el modelo predice únicamente la presencia de ondas longitudinales se incurre en mayor error cuando se estudian materiales con baja atenuación o alta velocidad de propagación.
Si tenemos que evaluar las dimensiones de los materiales que pueden estudiarse con el método propuesto en esta tesis debemos decir que existen relaciones de compromiso que condicionan el uso del mismo. Por un lado podemos preguntarnos cuál es el mínimo espesor que puede inspeccionarse, y en este caso es necesario considerar la longitud de la onda, que relaciona la frecuencia con la velocidad de propagación de la onda en el material. Como norma general se sabe que, para tener una buena resolución en la señal temporal, a menores espesores se requieren transductores de mayor frecuencia central y mayor ancho de banda. En cuanto al máximo espesor posible, depende de cuán atenuador sea el material, hecho que condiciona la detectabilidad de la onda propagada. En algunos casos esto puede solucionarse amplificando la potencia de la onda transmitida, aunque manteniéndose dentro del rango de linealidad del problema.
La metodología propuesta permite la caracterización de materiales compuestos por capas mediante la identificación de los parámetros acústicos del modelo:
impedancia acústica y tiempo de tránsito. Éstos están relacionados con propiedades físicas y mecánicas tales como velocidad de propagación, densidad y módulo de onda longitudinal, lo que completa la caracterización del material. Se ha podido probar que la metodología permite caracterizar con precisión aceptable materiales en capas, incrementándose el error al aumentar el número de las mismas. En los materiales homogéneos, además, se ha logrado hacer una identificación de la relación de la atenuación con la frecuencia.Fil: Messineo, María Gabriela. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenierí
Modeling Capabilities of Phenomena in Over-Moisture Zone Existing in Porous Medium Using the Simplified Simulation Systems applied in foundry
No full textThe problem described in the paper concerns the thermo-physical properties of the green mould material to which the cast iron most often is poured (about 50% of production). The study described in the paper includes the iron plate casting experiments poured in green bentonite-sand mould. The temperature fields of casting and in different zones of the mould were recorded. The determining of the thermo-physical properties of mould sand containing the over-moisture zone by using simulation tests (inverse problem) was the goal of this study. An originality of the related research is an attempt to take into account the effects of the global thermal phenomena occurring in the quartz sand bonded by bentonite-water binder, applying the apparent thermal coefficients. The majority of foundry simulation systems are not capable of modeling the phase transformation of water into vapor, follow by vapor transport and its condensation in the porous media (mould). In these cases, the application of apparent coefficients is an effective way
Boron Effect on the Precipitation of Secondary Carbides During Destabilization of a High-Chromium White Iron
No full textThis work analyses the secondary carbides precipitation during the destabilization of a 17%Cr white iron containing 195 ppm Boron. The experimental iron was characterized in the as-cast conditions to have comparable parameters with the heat treated samples. Destabilization heat treatments were undertaken at temperatures of 825, 900 and 975ºC for 25 minutes; each sample was air cooled after this soaking time. Characterization was undertaken by optical and electronic microscopy, image analysis and EDS microanalysis; hardness and microhardness were also evaluated. It was found that the volume fraction of secondary carbides precipitated is always higher for the lowest destabilization temperature (825ºC) due to the lower carbon solubility in austenite at low temperatures. A much higher precipitation for the irons containing boron than that for the iron without boron at any destabilization temperature was also noticed.
For the iron containing boron, a density of 23 carbide particles per square micron was measured when destabilized at 825ºC, and it decreased to about 10 particles per square micron when destabilized at 975ºC. In the case of the alloy without boron additions, about 10 carbides per squared micron were counted when destabilized at 825ºC and about 5 when destabilized at 975ºC. Higher volumes of carbide precipitation implies higher values of bulk hardness and microhardness in the alloys. The results suggest that boron works as nuclei for the precipitation of secondary carbides; this is discussed in terms of the limited solubility of boron in iron and the formation of boron rich precipitates found in the iron in the as-cast conditions
Fe-C-V Alloys with Precipitates of Spheroidal Vanadium Carbides VC
No full textThe paper presents the results of tests on the spheroidising treatment of vanadium carbides VC done with magnesium master alloy and RE. The conducted metallographic studies have shown that introducing the magnesium master alloy to an Fe-C-V system of eutectic composition causes the crystallisation of spheroidal carbides. The content of these carbides is about 5.6%, representing 33% of all the crystallised vanadium carbides. Adding RE to the base alloy melt caused 31% of the vanadium carbides crystallise as dendrites. Testing of mechanical properties has proved that the spheroidising treatment of VC carbides in high-vanadium cast iron increases the tensile strength by about 60% and elongation 14 - 21 times, depending on the type of the spheroidising agent used. Tribological studies have shown that high-vanadium cast iron with eutectic, dendritic and spheroidal carbides has the abrasive wear resistance more than twice as high as the abrasion-resistant cast steel
Mechanical Properties of Solid Solution Strengthened CGI
Get PDFThe development of high-performing components is crucial in applications such as heavy vehicle automotive powertrains. In these applications, strength, weight and thermal conductivity is essential properties. Key materials that may fulfil these requirements include cast irons of different grades where in terms of manufacturability and in particular machinability pearlitic grades are difficult due to hardness variation, where a fully ferritic matrix would provide an advantage. To achieve maximum strength a fully ferritic and solid solution strengthened compacted graphite iron (CGI) would provide an interesting alternative to the automotive industry. In the current study, the effect of Si level on mechanical properties in a fully ferritic material was investigated. The influence of section thickness on tensile properties and hardness was investigated. The resulting material was fully ferritic with limited pearlite content. Section thickness influence on nodularity and hence the mechanical properties were also investigated