Máster en Diseño Avanzado en Ingeniería Mecánica

URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/11441/25654

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Local Plasticity Modelling Around a Stress Concentration Using the Distributed Dislocations Method
(2016-11) Mahmoud Hussein Mostafa Darwish, Neven; Navarro Robles, Alfredo; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
En esta tesis, se ha aplicado un procedimiento propuesto por Blomerus y Hills para modelar la plasticidad local alrededor de una concentración de tensiones utilizando el método de dislocaciones distribuidas analizar de una placa infinita que contiene un agujero circular y sometida a tensión remota en condiciones de deformación plana. Este método emplea una solución subyacente de elasticidad que tiene en cuenta el agujero. Se han utilizado dislocaciones estacionarias de borde para modelar la deformación alrededor del agujero donde se han superado los criterios de fluencia. Se adopta una técnica iterativa con el fin de alinear el vector de Burgers de las dislocaciones con la dirección instantánea de tensión cortante máxima para que se cumpla la regla de flujo. En las figuras 1-13 se muestra la extensión de la zona plástica para cargas de hasta 2, 2 veces el límite elástico en incrementos de 0, 1 veces el límite elástico, resuelto usando el método implementado aquí y utilizando ANSYS Workbench. Las ubicaciones de los puntos de inserción de dislocación activos calculados por el método de dislocaciones distribuidas se indican con ×, mientras que la extensión de la zona plástica predicha por el método de elementos finitos ”MEF” se indica por el área sombreada en rojo. El procedimiento propuesto por 1 Blomerus y Hills aplicado aquí muestra muy buen acuerdo con los resultados del MEF. Su método demostró su eficiencia para modelar la plasticidad local tomando en cuenta la redistribución de tensiones que acompaa al flujo plástico. Por lo tanto, ha demostrado combinar la ventaja de la precisión del método de elementos finitos, así como la velocidad del método de Neuber / Glinka.
Modelización numérica de los fenómenos de propagación del oleaje
(2016) Chamorro Sosa, Gabriel; Galán Fernández, José Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería
En este TFM se presenta una visión general de los fenómenos de propagación del oleaje y su implementación numérica mediante el método de los elementos finitos. Dado el carácter docente de su autor, el presente trabajo tiene una marcada componente didáctica y pedagógica enfocada hacia la docencia y fruto de la experiencia acumulada en los cinco años en los que se han estado impartiendo las asignaturas de Obras Marítimas (Grado de Ingeniería Civil) e Ingeniería de Puertos y Costas (Máster de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos) en la E.T.S.I. de la Universidad de Sevilla. La modelización matemática del oleaje en el presente TFM se realiza mediante la conocida ecuación de la pendiente suave o “Mild‐Slope Equation” (MSE), desarrollada por Berkhoff en la década de los 70. El método numérico elegido es el de los elementos finitos (MEF), por ser éste el método numérico más efectivo y conocido por nuestros alumnos de Grado y Máster de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería. La Mild‐Slope Equation es una ecuación de tipo elíptico que requiere para su resolución de la imposición de condiciones en todo el contorno del dominio de integración. Es precisamente de las condiciones de contorno de donde provienen las mayores fuentes de errores numéricos que se observan en los resultados. Esto es debido fundamentalmente a que necesitamos truncar un dominio semi‐infinito, como es el mar abierto, para obtener un dominio ficticio acotado y finito que sea computacional. En estos contornos abiertos “ficticios” debemos imponer la condición de que las ondas reflejadas dentro del dominio y que lo abandonan a través de este contorno abierto, no vuelvan a reflejarse hacia el interior creando oscilaciones espúrias que dan “ruido” a la solución numérica. Es decir, deben imponerse condiciones de contorno absorbentes que aseguren que las ondas reflejadas que lo atraviesen lo hagan sin sentir su presencia. Esto puede parecer sencillo a primera vista, pero encierra una complicación importante al no ser conocido a priori el ángulo con el que estas ondas reflejadas llegan al contorno, necesitándose por ello el empleo de diferentes técnicas numéricas que nos permitan simular correctamente esta “transparencia” del contorno a las ondas reflejadas que lo alcanzan. Por ello, se resolverán numéricamente problemas clásicos de propagaciòn de oleaje de los cuales conocemos su solución analítica. De esta forma, un mismo problema será resuelto aplicando diferentes técnicas de simulación de las condiciones de contorno: aproximación de primer orden (Sommerfeld), segundo orden y aplicación de esponjas numéricas como la “Perfectly Matched Layer” (PML), que serán explicadas y desarrolladas en los próximos capítulos del presente TFM. La comparación de las diferentes soluciones numéricas con las soluciones analíticas nos permitirá discutir sobre la bondad de cada una de las técnicas numéricas empleadas en cada caso.
Simulación del proceso de sinterización por corriente eléctrica mediante Comsol Multiphysics
(2017) Viña Reina, Francisco Javier de la; Montes Martos, Juan Manuel; Cintas Físico, Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte
En esta memoria del Trabajo Fin de Máster se describe el proceso seguido para la implementación de un modelo del proceso de sinterización por corriente eléctrica mediante el paquete comercial de elementos finitos Comsol Multipyisics. En esta memoria se describe el modelo, su implementación en FEM y algunos resultados de interés deducidos a partir de simulaciones para un material de interés industrial para el sector de herramientas de metal duro. El trabajo se completa con la elaboración de una interfaz gráfica amigable que persigue facilitar la optimización de las tareas de obtención de resultados y de cambios paramétricos destinados a la búsqueda y localización de las condiciones óptimas de procesado. Este trabajo consta de las siguientes partes. En primer lugar, se presenta una una visión general de la pulvimetalurgia y de las distintas técnicas de consolidación eléctrica. Esta introducción se concreta con una visión general y estratégica del campo de los metales duros, materiales que servirán de ejemplo en este trabajo. Se sigue con una descripción sobre el paquete de elementos finitos COMSOL Multiphysics®, y de sus principales virtudes que han motivado su elección. Posteriormente, se describe un primer modelo del proceso de sinterización por resistencia eléctrica y de los principales aspectos relacionados con su implementación en el paquete de FEM elegido. Se describe la interfaz de usuario desarrollada para facilitar los cambios paramétricos y condiciones de ensayo. Se analizan y discuten algunos resultados arrojados por el simulador aplicado sobre polvo de metal duro (WC-Co). Finalmente, se plantean las principales conclusiones obtenidas de este trabajo.

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Examinando Máster en Diseño Avanzado en Ingeniería Mecánica por Materia "Elementos finitos"