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Dispositivos de protección trasera : aportaciones al Reglamento CEPE/ONU 58
Full text linkLa homologación de vehículos está vinculada al libre comercio de mercancías entre estados,
permitiendo mediante procedimientos reglados, que los vehículos puedan comercializarse con
las mismas garantías de seguridad independientemente de su lugar de fabricación.
En la misma medida en la que las civilizaciones se acercan a un mercado global, la
homologación de los vehículos se ha adaptado y especializado para conseguir dar respuestas a
problemas globales. La Unión Europea en el ámbito de los vehículos, aplica en la actualidad
alrededor de 113 Reglamentos CEPE/ONU, entre los cuales está el Reglamento 58, objeto de este
estudio.
En la actualidad, para la homologación de dispositivos de protección trasera de acuerdo al
Reglamento citado, se realiza un ensayo monopunto, aplicando consecutivamente esfuerzos de
distintas magnitudes en puntos determinados de acuerdo a lo indicado en la reglamentación.
Está claro que la mejor respuesta del dispositivo se obtendría si aplicásemos una carga repartida
simulando el frontal de un vehículo, ahora bien, entre el actual ensayo monopuntual y el de
carga repartida existe una posición intermedia que consistiría en un ensayo multipunto con
aplicación simultánea de cargas que es en el que se basa la presente tesis.
Se marca como objetivo la adaptación de máquinas actuales en que cumplen los requisitos del
Reglamento CEPE/ONU 58 R02, “Prescripciones uniformes relativas a la homologación de: I.
Dispositivos de protección trasera contra el empotramiento, II. Vehículos en lo que concierne al
montaje de un dispositivo de protección trasera contra el empotramiento de un tipo
homologado, III. Vehículos en lo que concierne a su protección trasera contra el empotramiento”
mediante un sistema cuyo coste sea asumible por la mayor parte de Servicios Técnicos que
aplican la actual revisión del Reglamento.
Al tratarse de ensayos destructivos, nos apoyaremos tanto en datos obtenidos de manera
empírica sobre dispositivos reales como en los obtenidos a través de simulación estructural
mediante el método de elementos finitos.The approval of vehicles is linked to free trade of goods between states, allowing regulated by
procedures that vehicles can be marketed with the same guarantees of safety regardless of their
place of manufacture.
In the same extent that civilizations come to a global market, the approval of vehicles has
adapted and specialized for providing answers to global problems. The European Union in the
field of vehicles, currently applied around 113 UN / ECE Regulations, including Regulation 58 is the
subject of this study.
At present for the approval of rear protective devices according to the Regulation, a single point
test, applying consecutively efforts of different magnitudes at certain points as indicated in the
regulation it is made. It is clear that the best response of the device is obtained if we apply one
distributed load simulating the front of a vehicle, however, between the current single spot test of
distributed load and an intermediate position that there would be a trial multipoint simultaneous
application of charges which is where this thesis is based.
It has aimed to adapt existing machines that meet the requirements of UN / ECE Regulation No
58 R02, "Uniform provisions concerning the approval of: I. Rear Devices underrun protection, II.
Vehicles with regard to the installation of a device rear underrun protection of an approved, type
III. Vehicles with regard to their rear underrun protection" means a system whose cost is assumed
by most of Technical Services to apply the current revision of the Regulation.
Being destructive testing, we will rely both empirically obtained data on actual devices as those
obtained by finite element method
Modelos constitutivos para materiais visco-hiperelásticos. Axuste mediante o uso de algoritmos xenéticos
No full textViscoelastic materials are more and more used in industry due to their properties and their unique behaviour when some load is acting over them. They combine the elastic deformation characteristic of any solid material with some fluency. However, they are materials whose behaviour is highly complex and non-linear, so, the mathematic characterization takes a complexity level according to such behaviour. At the same time, numerical simulation techniques are growing in the last years and there exist a trend to reduce the manufacturing of physical prototypes and this facts demand the generation of models more and more reliable and near to the reality.
At present, there exist some models used to predict the behaviour of this type of materials. However, these models work based on a set of input parameters and it is complicated to obtain them. Depending on the truthfulness of these parameters the model will or will not reproduce the real behaviour of the studied material. Therefore, in order to generate realistic finite element models, it will be necessary to know the input parameters for the material characterization in commercial software packages.
Thereby, in this work a study of the characterization of visco-hyperelastic material models is proposed using some techniques based on artificial intelligence (AI), in this case, evolutionary computation is used. As first step, in this study, some test specimens are taken from the material in order to prove them in several tests. These tests will help to characterize the material taken into account two basic features: non-linear elasticity and viscoelasticity. Thus tensile test, relax test and finally hysteresis test are performed. From the tests, all necessary data are obtained aimed at determining the material behaviour.
Once physical tests have been performed, the preparation of the virtual models are carried out in order to simulate the material behaviour. In this phase, it is necessary to study the most extended hyperelastic models as the large deformation theory, it is essential to make stress computation in this type of materials. In addition, it is also necessary to study the existing rheological models to characterize viscoelastic phenomenon. Both models must to be implemented in a computation software. On one hand the hyperelastic models are relatively simple when working only with a uniaxial tensile test but, however, the rheological models are more complex. In this part, the study of the models takes more importance and the characteristics of several different rheological models are explored. These models will be integrated by numerical methods both implicit and explicit, and finally their performance are going to be compared.
Once the models are implemented in the software, in this case MATLAB® code is used, the fit of such models can be performed obtaining as a result the characteristic coefficients for the material. In order to carry out the fit, a technique based on evolutionary algorithms will be used. These algorithms are based on theories of the evolution of species to solve a problem. A genetic algorithm will be programmed in order to solve the problem of the theoretical models fit taking as reference the values previously obtained in real tests. Finally, as a result of the process, a set of parameters are obtained and they mathematically characterize the material.
The final target of present work is to obtain the mathematic characterization for visco-hyperelastic materials aimed at using them in finite element models. So, the obtained values will be included in FEM software in order to use them in more complex geometry as far geometry and stress state are concerned. Using this type of tools, some works can be performed to optimize components manufactured with viscoelastic materials allowing, in example, to reduce their weight or to maximize energy absorption.El uso de los materiales viscoelásticos se extiende cada vez más en la industria debido a sus propiedades y a su comportamiento único cuando se les aplica una carga, combinando la deformación elástica propia de un material sólido con una cierta fluidez. Sin embargo, son materiales cuyo comportamiento es altamente complejo y no lineal, con lo que, la caracterización matemática adquiere una complejidad acorde a este comportamiento. A su vez, la expansión en los últimos años de las técnicas de simulación numérica y la tendencia a la reducción de la fabricación de prototipos físicos demandan cada vez la generación de modelos más fiables y próximos a la realidad.
En la actualidad, existen ya algunos modelos que se emplean para predecir el comportamiento de este tipo de materiales. Sin embargo, estos modelos trabajan a partir de una serie de parámetros de entrada que son complicados de obtener. De la veracidad de estos parámetros depende en gran medida la capacidad del modelo de reproducir el comportamiento del material real. Por lo tanto, para poder generar modelos de elementos finitos realistas, será necesario el conocer los parámetros de entrada para la caracterización de dicho material en paquetes de software comercial.
Se propone en este trabajo por lo tanto el estudio de la caracterización de modelos de materiales visco-hipereláticos usando técnicas basadas en la inteligencia artificial (IA), en este caso la computación evolutiva. El primer paso en este estudio es el de tomar probetas de material para someterlas a diferentes test que ayudarán a caracterizar el material teniendo en cuenta dos aspectos básicos: la elasticidad no lineal y la viscoelasticidad. Por ello se realizarán test de tracción, de relajación y finalmente test de histéresis. A partir de estos test, se tomarán los datos necesarios para determinar el comportamiento del material.
Una vez realizados los tests físicos, se comenzará la preparación de los modelos virtuales para la simulación del comportamiento del material. En esta fase, será necesario estudiar los modelos hiperelásticos más extendidos así como la teoría de grandes deformaciones, necesaria para el cálculo de tensiones en este tipo de materiales. Además, es necesario estudiar también los modelos reológicos existentes para la caracterización del fenómeno viscoelástico. Ambos modelos han de ser implementados en software de cálculo. Si bien los modelos hiperelásticos son relativamente sencillos al nivel de test de tracción, los modelos reológicos son más complejos. En esta parte el estudio de los modelos toma más importancia y se explorarán las características de varios modelos reológicos diferentes. Estos modelos serán integrados empleando métodos numéricos tanto explícitos como implícitos, comparando la eficacia de cada uno.
Una vez se tienen los modelos implementados en software, para lo que se usará el código MATLAB®, se podrá proceder con el ajuste de los mismos y la obtención de los coeficientes característicos. Para realizar el ajuste, se empleará una técnica basada en algoritmos evolutivos. Estos algoritmos se basan en las teorías de la evolución de las especies para resolver un problema. Se programará un algoritmo genético que dé solución al problema de ajuste de los modelos teóricos tomando como referencia los valores obtenidos en test reales. Finalmente se obtendrá como resultado un conjunto de parámetros que caracterizan matemáticamente al material.
El objetivo último de este trabajo es obtener la caracterización matemática para materiales visco-hiperelásticos con el fin de usarlos en modelos de elementos finitos. Por ello, los valores obtenidos se incluirán en un software FEM para usarse en modelos más complicados geométricamente y con un estado tensional complejo. Con este tipo de herramientas se pueden realizar tareas de optimización de componentes fabricados con materiales viscoelásticos obteniendo así, por ejemplo, una reducción de peso o mayor absorción de energía.O uso de materiais viscoelásticos esténdese cada vez máis na industria debido ás súas propiedades e ao seu comportamento único cando se lles aplica unha carga, combinando a deformación elástica propia dun material sólido, cunha certa fluidez. Sen embargo, son materiais con comportamento altamente complexo e non lineal, e por iso, a caracterización matemática toma unha complexidade acorde a este comportamento. Á súa vez, a expansión nos últimos anos das técnicas de simulación numérica e a tendencia á redución da fabricación de prototipos físicos demandan cada vez a xeración de modelos máis fiables e próximos á realidade.
Na actualidade, existen algúns modelos que se empregan para predicir o comportamento deste tipo de materiais. Sen embargo, estes modelos traballan a partires dunha serie de parámetros de entrada que son complicados de obter. Da veracidade destes parámetros depende en gran medida a capacidade do modelo de reproducir o comportamento do material real. Polo tanto, para poder xerar modelos de elementos finitos realistas, será necesario coñecer os parámetros de entrada para a caracterización de devandito material nos paquetes de software comercial.
Neste traballo, proponse polo tanto o estudo da caracterización de modelos de materiais visco-hiperelásticos usando técnicas baseadas na intelixencia artificial (IA), neste caso, a computación evolutiva. O primeiro paso neste estudo é o de tomar probetas do material para sometelas a diferentes test que axudarán a caracterizar o material tendo en conta dous aspectos básicos: a elasticidade non-lineal e a viscoelasticidade. Por iso realizaranse test de tracción, relaxación e finalmente test de histérese. A partires destes test, tomaranse os datos necesarios para determinar o comportamento do material.
Unha vez realizados os tests físicos, comezarase a preparación dos modelos virtuais para a simulación do comportamento do material. Nesta fase, será necesario estudar os modelos hiperelásticos máis estendidos así coma a teoría de grandes deformacións, necesaria para o cálculo de tensións neste tipo de materiais. Ademais, é necesario estudar tamén os modelos reolóxicos existentes para a caracterización do fenómeno viscoelástico. Ambos modelos serán empregados en software de cálculo. É certo que os modelos hiperelásticos son relativamente sinxelos ao nivel dun test de tracción, pero os modelos reolóxicos son máis complexos. Nesta parte do estudo dos modelos toma máis importancia e exploraranse características de varios modelos reolóxicos diferentes. Estes modelos serán integrados empregando métodos numéricos tanto explícitos coma implícitos, comparando a eficacia de cada un.
Unha vez os modelos están aplicados en software, para o que se usará o código MATLAB®, poderase proceder co axuste dos mesmos e a obtención dos coeficientes característicos. Para realizar o axuste, empregarase unha técnica baseada en algoritmos evolutivos. Estes algoritmos baséanse nas teorías da evolución das especies para resolver un problema. Programarase un algoritmo xenético que dea solución ao problema de axuste dos modelos teóricos tomando como referencia os valores obtidos en tests reais. Finalmente obterase como resultado un conxunto de parámetros que caracterizan matematicamente ao material.
O obxectivo último deste traballo é obter a caracterización matemática para materiais visco-hiperelásticos co fin de usalos en modelos de elementos finitos. Por iso, os valores obtidos incluiranse nun software FEM para usarse en modelos máis complicados xeometricamente e cun estado tensional complexo. Con este tipo de ferramentas pódense realizar tarefas de optimización de compoñentes fabricados con materiais viscoelásticos obtendo así, por exemplo, unha redución de peso ou maior absorción de enerxía
Análise de modelos matemáticos de dano en remodelación ósea: resolución mediante métodos numéricos.
No full textThe mechanical properties of vertebrate bone are complex, and they can be studied at two different scales: macroscopic and microscopic. The macroscopic properties are modelled phenomenologically while the microscopic dynamics are determined by cell populations. This thesis comprises a series of researches where we study mathematical models related to damage and remodelling in bone tissue. We explore both the biomechanical aspects of damage and remodelling from the macroscopic point of view and the microscopic models for cell populations.
In the macroscopic part, we develop a novel model that couples damage and bone remodelling effects. Bone remodelling is crucial in order to maintain the integrity of the skeleton through our lives, since it is necessary to repair the damage that appears on our day-to-day activities. However, their coupling had not yet been deeply studied. In this thesis, the first thing we study is the damage model proposed by Frémond and Nedjar in 1996 so as to show its capabilities of modelling bone damage. Then, we present its coupling with the well-known remodelling model from Weinans Huiskes and Grootenboer (1992). In both cases, we present the variational formulation of the models and a discrete approximation of the solution using the finite element method. We also perform numerical analysis to obtain the convergence of the discrete solution.
In the second part of this thesis, we study microscopic models that reproduce the remodelling effect at the cell level. Although most of these models only account for temporal effects, we studied a spatio-temporal model proposed by Ayati and col. and provided a discrete approximation of the solution. We also propose a novel spatial extension of the existing temporal model which was developed by Graham and col. Lastly, we study an osseointegration model from Moreo, García-Aznar and Doblaré, relevant to understand the behaviour of implants. All of our studies include a numerical analysis of the convergence of the solutions.Las propiedades mecánicas de los huesos son complejas y se pueden estudiar desde dos puntos de vista: el macroscópico y el microscópico. Las propiedades macroscópicas se modelan fenomenológicamente, mientras que las dinámicas microscópicas vienen dadas por las relaciones entre conjuntos de células. Esta tesis comprende una serie de investigaciones donde estudiamos modelos matmeáticos relacionados con el daño y con la remodelación ósea. Exploramos tanto los aspectos biomecánicos del daño y de la remodelación ósea desde el punto de vista macroscópico como los modelos de poblaciones de células.
En la parte microscópica, desarrollamos un nuevo modelo que acopla los efectos de daño y remodelación ósea. La remodelación ósea es crucial para mantener la integridad del esqueleto a lo largo de nuestras vidas, ya que es necesaria para reparar el daño que aparece en las actividades cotidianas. Sin embargo, este acoplamiento entre ambos efectos no ha sido estudiado en profundidad. En esta tesis, lo primero que estudiamos es el modelo de daño propuesto por Frémond y Nedjar en 1996, para mostrar sus posibilidades en el modelado de tejido óseo. Después, presentamos su acoplamiento con el reconocido modelo de Weinans Huiskes y Grootemboer (1992). En ambos casos presentamos la formulación variacional de los modelos y una aproximación discreta de las soluciones por el método de elementos finitos. También llevamos a cabo análisis numéricos para obtener la convergencia de la solución discreta.
En la segunda parte de la tesis estudiamos modelos microscópicos que reproducen el fenómeno de remodelación a nivel celular. Aunque la mayoría de estos modelos solamente tienen en cuenta efectos temporales, estudiamos el modelo espacio-temporal propuesto por Ayati y col. y mostramos una aproximación discreta de la solución. También proponemos una nueva extensión espacial del modelo temporal desarrollado por Graham y col. Finalmente, estudiamos un modelo de oseointegración de Moreo, García-Aznar y Doblaré, relevante para el comportamiento de implantes. Todos estos estudios incluyen un análisis numérico de la convergencia de las soluciones.As propiedades mecánicas dos huesos son complexas e pódense estudar dende dous puntos de vista: o macroscópico e o microscópico. As propiedades macroscópicas modélanse fenomenolóxicamente, mentres que as dinámicas microscópicas veñen dadas polas relacións entre conxuntos de células. Esta tese comprende unha serie de investigacións donde estudamos modelos matemáticos relacionados co dano e coa remodelación do tecido óseo. Exploramos tanto os aspectos biomecánicos do dano e da remodelación ósea dende o punto de vista macroscópico como modelos de poblacións de células.
Na parte macroscópica, desenvolvemos un novo modelo que acopla os efectos do dano e da remodelación ósea. A remodelación ósea é crucial para manter a integridade do esqueleto ao longo das nosas vidas, xa que é necesaria para reparar o dano que aparece coas actividades cotidiás. Sen embargo, o seu acoplamento aínda non se estudou en profundidade. Nesta tese, o primeiro que estudamos é o modelo de dano proposto por Frémond e Nedjar en 1996, para mostrar as súas posibilidades para modelar dano no tecido óseo. Despois, presentamos o seu acoplamento co recoñecido modelo de Weinans Huiskes e Grootenboer (1992). En ambos casos presentamos a formulación variacional dos modelos e unha aproximación discreta das solucións polo método de elementos finitos. Tamén levamos a cabo unha análise numérica para obter a converxencia da solución discreta.
Na segunda parte da tese estudamos modelos microscópicos que reproducen o fenómeno de remodelación a nivel celular. Aínda que a maioría destes modelos só teñen en conta efectos temporais, estudiamos o modelo espacio-temporal proposto por Ayati e col. e mostramos unha aproximación discreta da solución. Tamén propoñemos unha nova extensión espacial do modelo temporal desenvolto por Graham e col. Finalmente, estudiamos un modelo de oseointegración de Moreo, García-Aznar e Doblaré, relevante para o comprendemento do comportamento de implantes. Todos estes estudos inclúen unha análise numérica da converxencia das solucións
"Design, analysis and validation of the mechanical structure of the CALIFA calorimeter in FAIR's R3B experiment".
No full textPalabras clave: Composite; CFRP; Pared delgada; Modelo de Elementos Finitos; No Lineal
En febrero de 2003 se aprobó la construcción de FAIR, un nuevo centro internacional de investigación en Física Nuclear y áreas afines a partir de las actuales instalaciones del GSI (Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Alemania).
El experimento R3B (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) comprende un conjunto de detectores para las mediciones completas de la cinemática de las reacciones con haces de iones de alta energía (relativistas). El diseño y la construcción del calorímetro CALIFA para el experimento R3B es un proyecto conjunto de varias universidades europeas y centros de investigación.
La gran complejidad que presenta la parte estructural y mecánica es debida a que el núcleo del instrumento está integrado por unos 2000 cristales que deben orientarse de manera precisa. Además, la elevada densidad y fragilidad de los cristales debe combinarse con la necesidad de reducir al máximo el material estructural en la zona activa (para minimizar el efecto de su propia masa). Por ello se ha elegido usar un composite (CFRP), conformando unas celdas llamadas alveolos, para albergar los cristales, y para conformar una estructura única que debe ser ligera, accesible y robusta.
El requerimiento funcional de mínimo material de la estructura entre cristales hace necesario optimizar las paredes de los alveolos de CFRP. Este análisis se lleva a cabo mediante el Método de los Elementos Finitos (MEF) utilizando la aplicación informática Ansys. Ello supone en primer lugar establecer las propiedades mecánicas de los componentes de dicho material, los cuales no son facilitadas por el fabricante, haciéndose necesaria una búsqueda en la literatura publicada cuyos materiales y estructura coincidan exactamente con los empleados en este proyecto. El cálculo y simulación por MEF de un conjunto individual formado por las tres piezas base del calorímetro es computacionalmente asumible y habrá de validarse con un modelo mecánico formado por piezas iguales a las que formarán parte del calorímetro. Para el cálculo de la estructura completa es necesario simplificar los métodos para conseguir que el modelado pueda encontrar una solución convergente, desarrollando en primer lugar el problema real con sus particularidades no lineales y buscando un método que sustituya este modelado por otro lineal. El proceso de diseño tiene que encajar en un marco de tiempo de múltiples entradas, donde la evaluación mecánica no puede convertirse en un cuello de botella.
Finalmente, la estructura deberá ser lo suficientemente rígida como para que los resultados de las deformaciones en los puntos nodales de los alveolos de CFRP que albergarán los cristales, sean inferiores a los establecidos por los requerimientos funcionales de diseño. Dado que el proceso de diseño requiere analizar muchos aspectos diferentes en un proceso de retroalimentación, las herramientas deben adaptarse para cumplir con los condicionantes de la estructura, pudiendo incluir partes más rígidas donde sea necesario, y sistemas para ajustar las deflexiones esperadas durante los ciclos de trabajo del instrumento.Palabras clave: Composite; CFRP; Parede delgada; Modelo de Elementos Finitos; Non Lineal
En febreiro de 2003 aprobouse a construción de FAIR, un novo centro internacional de investigación en Física Nuclear e áreas afíns a partir das actuais instalacións do GSI ( Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Alemaña).
O experimento R3B ( Reactions with Relativistic Radioactive Beams) comprende un conxunto de detectores para as medicións completas da cinemática das reaccións con feixes de iones de alta enerxía ( relativistas). O deseño e a construción do calorímetro CALIFA para o experimento R3B é un proxecto conxunto de varias universidades europeas e centros de investigación.
A gran complexidade que presenta a parte estrutural e mecánica é debida a que o núcleo do instrumento está integrado por uns 2000 cristais que deben orientarse de maneira precisa. Ademais, a elevada densidade e fraxilidade dos cristais debe combinarse coa necesidade de reducir ao máximo o material estrutural na zona activa (para minimizar o efecto da súa propia masa). Por iso elixiuse usar un composite ( CFRP), conformando unhas celas chamadas alveolos, para albergar os cristais, e para conformar unha estrutura única que debe ser lixeira, accesible e robusta.
O requirimento funcional de mínimo material da estrutura entre cristais fai necesario optimizar as paredes dos alveolos de CFRP. Este análise levase a cabo mediante o Método dos Elementos Finitos ( MEF) utilizando a aplicación informática Ansys. Iso supón en primeiro lugar establecer as propiedades mecánicas dos compoñentes do devandito material, os cales non son facilitadas polo fabricante, facéndose necesaria unha procura na literatura publicada cuxos materiais e estrutura coincidan exactamente cos empregados neste proxecto. O cálculo e simulación por MEF dun conxunto individual formado polas tres pezas base do calorímetro é computacionalmente asumible e haberá de validarse cun modelo mecánico formado por pezas iguais ás que formarán parte do calorímetro. Para o cálculo da estrutura completa é necesario simplificar os métodos para conseguir que o modelado poida atopar unha solución converxente, desenvolvendo en primeiro lugar o problema real coas súas particularidades non lineais e buscando un método que substitúa este modelado por outro lineal. O proceso de deseño ten que encaixar nun marco de tempo de múltiples entradas, onde a avaliación mecánica non pode converterse nun colo de botella.
Finalmente, a estrutura deberá ser o suficientemente ríxida como para que os resultados das deformacións nos puntos nodais dos alveolos de CFRP que albergarán os cristais, sexan inferiores aos establecidos polos requirimentos funcionais de deseño. Dado que o proceso de deseño require analizar moitos aspectos diferentes nun proceso de retroalimentación, as ferramentas deben adaptarse para cumprir cos condicionantes da estrutura, podendo incluír partes máis ríxidas onde sexa necesario, e sistemas para axustar as deflexiones esperadas durante os ciclos de traballo do instrumento.Keywords: Composite; CFRP; Thin-wall; Finite Elements Method; Non-linear
In February 2003 the construction of FAIR was approved, a new international center for research in Nuclear Physics and related areas from the current facilities of the GSI (Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany).
The experiment R3B (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) comprises a group of detectors for the complete measurements of the kinematics of the reactions with high energy ion beams (relativistic). The design and construction of the CALIFA calorimeter for the R3B experiment is a joint project of several European universities and research centers.
The great complexity that presents the structural and mechanical part is due to the fact that the core of the instrument is integrated by some 2000 crystals that must be oriented in a precise way. Besides, the high density and fragility of the crystals must be combined with the need to minimize the structural material in the active zone (to minimize the effect of its own mass). Therefore, it has been chosen to use a composite (CFRP), forming cells called pocket, to house the crystals, and to form a unique structure that must be light, accessible and robust.
The functional requirement of minimum material of the structure between crystals makes it necessary to optimize the walls of the CFRP cells. This analysis is carried out using the Finite Element Method (FEM) using the Ansys software application. This supposes in the firstly to establish the mechanical properties of the components of said material, which are not provided by the manufacturer, making it necessary a search in the published literature whose materials and structure coincide exactly with those employed in this project. The calculation and simulation by MEF of an individual set formed by the three base pieces of the calorimeter is computationally assumable and will have to be validated with a mechanical model formed by equal pieces to those that will be part of the calorimeter. For the calculation of the complete structure, it is necessary to simplify the methods to ensure that the modeling can find a convergent solution, first developing the real problem with its non-linear peculiarities and looking for a method that substitutes this modeling with a linear one. The design process has to fit into a multi-entry time frame, where mechanical evaluation can not become a bottleneck.
Finally, the structure must be sufficiently rigid so that the results of the deformations at the nodal points of the CFRP pockets that will house the crystals, are lower than those established by the functional design requirements. Since the design process requires analyzing many different aspects in a feedback process, the tools must be adapted to meet the constraints of the structure, including more rigid parts where necessary, and systems to adjust the deflections expected during the cycles of work of the instrument
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Spatial extension of a bone remodeling dynamics model and its finite element analysis
Full text linkThere are many works dealing with the dynamics of bone remodeling, proposing increasingly complex and complete models. In the recent years, the efforts started to focus on developing models that not only reproduce the temporal evolution, but also include the spatial aspects of this phenomenon. In this work, we propose the spatial extension of an existing model that includes the dynamics of osteocytes. The spatial dependence is modeled in terms of a linear diffusion, as proposed in previous works dealing with related problems. The resulting model is then written in its variational form, and fully discretized using the well‐known finite element method and a combination of the implicit and explicit Euler schemes. The numerical algorithm is then analyzed, proving some a priori error estimates and its linear convergence. Finally, we extend the examples already published for the temporal model to one and two dimensions, showing the dynamics of the solution in the spatial domain.Xunta de Galicia | Ref. ED431C 2019/21Agencia Estatal de Investigación | Ref. PGC2018‐096696‐B‐I0
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Numerical analysis of a bone remodeling model with damage
Full text linkBone tissue is a material with a complex structure and mechanical properties. Repetitive loads or diseases can cause microfractures to appear in the bone tissue, which results in a deterioration of its mechanical properties. On the other hand, bone is a constantly evolving tissue, adapting its density to the loading conditions it is subjected to. In this work, we study, from the numerical point of view, a strain-adaptive bone remodeling model coupled with a damage model. The variational problem is written as a coupled system consisting of a nonlinear variational equation for the displacement field and nonlinear parabolic variational inequalities for the apparent density and damage. Then, fully discrete approximations are introduced, using the finite element method and a hybrid combination of Euler schemes. A priori error estimates are proved under adequate regularity conditions, and the linear convergence of the algorithm is deduced. Finally, some one- and two-dimensional numerical simulations of test examples are presented, to demonstrate the accuracy of the approximations and the behavior of the solutions.Xunta de Galicia | Ref. ED481A-2019/230Xunta de Galicia | Ref. ED431C 2019/21Agencia Estatal de Investigación | Ref. PGC2018-096696-B-I0
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