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XVIII CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA CNIM 2010 Ciudad Real, 3-5 noviembre 2010 Programa y Resúmenes Comité organizador CNIM 2010 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, UCLM Avda. Camilo José Cela s/n – 13071 Ciudad Real http://www.uclm.es/actividades/2010/CongresoIM Índice Información general 5 Programa 13 Programa general 14 Programa de sesiones 15 Resúmenes 29 Automóviles 30 Biomecánica 40 Cinemática y dinámica de multicuerpos 57 Detección de fallos y defectos 63 Docencia: Ejemplos 72 Docencia: Metodología 83 Estructuras 89 Ferrocarriles 95 Fatiga y fractura 100 Materiales 108 Mecanizado 117 Metrología 130 Otros 135 Otros procesos de fabricación 151 Robótica 171 Rodamientos y engranajes 188 Ruido y vibraciones 192 Síntesis y diseño 207 Tribología 211 Turbomáquinas y mecánica de fluidos 222 Uniones 226 Índice de ponencias por autor 231 Lista de participantes 239 Información general 6 Información general ORGANIZADORES Comité Organizador Local Publio Pintado Sanjuán (Presidente) José Manuel Chicharro Higuera (Vicepresidente) Antonio Javier Nieto Quijorna Ángel Luis Morales Robredo Consejo Rector de la Asociación Española de Ingeniería Mecánica Fernando Viadero Rueda (Presidente) Universidad de Cantabria José Luis San Román García (Vicepresidente) Universidad Carlos III Salvador Cardona Foix Universidad Politécnica de Cataluña Juan Ignacio Cuadrado Iglesias Universidad Politécnica de Valencia Julio Fuentes Losa Universidad Nacional de Educación a Distancia Alfonso Hernández Frías Universidad del País Vasco Juana Mayo Núñez Universidad de Sevilla María Prado Novoa Universidad de Málaga Emilio Velasco Sánchez Universidad Miguel Hernández de Elche Alfonso Fernández del Rincón (Secretario General) Universidad de Cantabria Grupo de Ingeniería Mecánica Asociación Española E.T.S. Ingenieros Industriales de Ingeniería Mecánica Universidad de Castilla‐La Mancha Información general 7 COMITÉ CIENTÍFICO Enrique Amezua San Martín Universidad del País Vasco Francisco Aparicio Izquierdo Universidad Politécnica de Madrid Enrique Ares Gómez Universidad de Vigo Mariano Artés Gómez Universidad Nacional de Educación a Distancia Rafael Avilés González Universidad del País Vasco Miguel Balbás Antón Universidad Politécnica de Madrid Roque Calero Pérez Universidad de Las Palmas de Gran Canaria Ramón Capdevila Pages Universidad Politécnica de Cataluña Salvador Cardona Foix Universidad Politécnica de Cataluña Francisco J. Cuadrado Aranda Universidad de La Coruña Juan Ignacio Cuadrado Iglesia Universidad Politécnica de Valencia Jaime Domínguez Abascal Universidad de Sevilla José Esteban Fernández Rico Universidad de Oviedo Francisco Javier Fuenmayor Fernández Universidad Politécnica de Valencia Alfonso Fuentes Aznar Universidad Politécnica de Cartagena Ernesto García Vadillo Universidad del País Vasco Juan Carlos García Prada Universidad Carlos III de Madrid Javier García Lomas Jung Universidad de Sevilla Alfonso Hernández Frías Universidad del País Vasco Luís Norberto López de la Calle Marcaide Universidad del País Vasco Vicente Mata Amela Universidad Politécnica de Valencia Juana María Mayo Núñez Universidad de Sevilla José Ignacio Pedrero Moya Universidad Nacional de Educación a Distancia Publio Pintado Sanjuán Universidad de Castilla‐La Mancha José Luis San Román García Universidad Carlos III de Madrid Miguel Ángel Sebastián Pérez Universidad Nacional de Educación a Distancia Antonio Simón Mata Universidad de Málaga Pedro Manuel Vera Luna Universidad Politécnica de Valencia Fernando Viadero Rueda Universidad de Cantabria Ricardo Vijande Díaz Universidad de Oviedo 8 Información general LUGAR DE CELEBRACIÓN Y PLANOS Aulario Polivalente y Biblioteca General (Edificio de Servicios Generales) Campus de Ciudad Real Universidad de Castilla‐La Mancha Vista aérea de Ciudad Real Información general 9 Detalle del Campus de la UCLM 10 Información general Información general 11 12 Información general AGRADECIMIENTOS Las siguientes entidades han colaborado en la organización del Congreso o han ayudado a financiarlo: UCLM. Universidad de Castilla‐La Mancha, Rectorado COIIM. Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Madrid, Delegación de Ciudad Real RNIM. Red Nacional de Ingeniería Mecánica Dpto. de Mecánica Aplicada e Ingeniería de Proyectos, UCLM IFToMM. International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science MICINN. Ministerio de Ciencia e Innovación. Programa 14 Programa PROGRAMA GENERAL Hora Miércoles 3 Jueves 4 Viernes 5 9.00 Conferencia Plenaria PINNINGTON Conferencia Plenaria AMBROSIO 10.00 Ponencias 4 sesiones paralelas Ponencias 4 sesiones paralelas 11.00 Recogida de documentación Pósters Pósters Ponencias 4 sesiones paralelas Ponencias 4 sesiones paralelas 12.00 INAUGURACIÓN 13.00 Conferencia Plenaria KECSKEMETHY Ponencias 4 sesiones paralelas Conferencia Plenaria JAMES 14.00 Almuerzo Almuerzo Tapas 15.00 16.00 Ponencias 4 sesiones paralelas Ponencias 4 sesiones paralelas 17.00 Ponencias 4 sesiones paralelas Ponencias 4 sesiones paralelas 18.00 Reunión RNIM Asamblea AEIM 19.00 Visita turística Cena 20.00 Cena del Congreso Entrega de “IFToMM Award of merit 2010” 21.00 22.00 Programa 15 PROGRAMA DE SESIONES: ORALES MIÉRCOLES Biomecánica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 16:00 D. García‐Vallejo Simulación de la marcha humana mediante optimización paramétrica 16:15 I. Pasciuto Comparación de leyes de control para la predicción dinámica del movimiento humano usando bases de datos 16:30 R. Pàmies‐Vilà Efectos del error en las mediciones de la fuerza de contacto pie‐suelo en el análisis dinámico inverso de la marcha humana 16:45 S. Hassan Hosseinnia Simulación del control híbrido de un modelo simplificado de órtesis activa para ayuda a la marcha MIÉRCOLES Tribología Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 16:00 L. Ferreiro Correlación entre los resultados obtenidos mediante diversas técnicas de ensayo de desgaste 16:15 C. Camba Comportamiento frente al desgaste abrasivo de las fundiciones tipo silal con grafito esferoidal 16:30 L. Rodríguez‐Tembleque Esquemas de integración acelerada del desgaste en problemas de rodadura cuasi‐estacionaria mediante el método de los elementos… 16:45 P. Lafont Caracterización del comportamiento reológico de lubricantes mediante ensayo en tribómetro MIÉRCOLES Mecanizado Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 16:00 I. Torrano Predicción de tensiones residuales en el tornado de Inconel 718 16:15 D.R. Salgado Sistema de monitorización simultánea del desgaste del flancoy la rugosidad superficial en torneado en seco 16:30 L.M. López de Lacalle Taladrado profundo para la manufactura de partes estructurales monolíticas 16:45 N. Ortega Análisis de la precisión de una rectificadora mediante elementos finitos MIÉRCOLES Rodamientos y engranajes Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 16:00 J. Aguirrebeita Capacidad de carga estática generalizada en rodamientos de vuelco de contacto angular de 4 puntos 16:15 J. Aguirrebeita Modelo detallado para análisis estático de conjuntos de rodamiento de vuelco 16:30 J. Vallejo Criterio de aceptación estática de rodamientos de vuelco de contacto angular de 4 puntos frente a cargas axiales, radiales y de momento 16:45 A. Fernández Banco de ensayos para el estudio del comportamiento dinámico de trenes de engranajes epicicloidales 16 Programa MIÉRCOLES Biomecánica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 17:15 A. Valero Comparación de dos métodos globales de reconstrucción del movimiento basados en coordenadas naturales y relativas 17:30 C. Liang Modeling and simulation of a waist‐trunk system with mass payloads 17:45 F. J. Alonso Cálculo de esfuerzos musculares en la marcha humana mediante optimización estática‐fisiológica 18:00 J. Ojeda Función objetivo en problemas de redundancia muscular. Aspectos biológicos y computacionales MIÉRCOLES Tribología Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 17:15 E. Chacón Resolución del problema TEHD puntual y su aplicación a la predicción del coeficiente de fricción 17:30 A. Higuera Comportamiento tribológico de una aleación NiCrBSi texturizada mediante láser Nd‐YAG 17:45 A. Higuera Influencia de los parámetros de un láser Nd‐YAG en el texturizado de una aleación NiCrBSi 18:00 J. Echávarri Predicción del coeficiente de fricción en contactos puntuales con lubricación elastohidrodinámica MIÉRCOLES Otros procesos de fabricación Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 17:15 C. Molpeceres Procesos láser en dispositivos fotovoltaicos de silicio en lámina delgada 17:30 I. Tabernero Predicción de la geometría del cordón en procesos de aporte mediante láser 17:45 I. Sánchez‐Aniorte Microprocesado láser para contactado frontal de células solares basadas en silicio cristalino 18:00 C. Correa Simulación termo‐mecánica de procesos de tratamiento superficial mediante ondas de choque generadas por láser MIÉRCOLES Docencia Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 17:15 I. Cambero Virtualización de máquinas‐herramienta para uso docente en asignaturas relacionadas con fabricación mecánica 17:30 J.C. Pérez Diseño a rigidez de árboles escalonados mediante Mathematica®: un trabajo no presencial en el ámbito del EEES 17:45 L. Rodríguez‐Tembleque Nuevas metodologías docentes para la enseñanza de estructuras aeronáuticas 18:00 P. Galvín Enseñanza de Teoría de Estructuras mediante el diseño, cálculo, construcción y ensayo de modelos Programa 17 JUEVES Biomecánica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 10:15 M.T. Carrascal Estudio comparativo de un modelo de fractura vertebral entre ensayos mecánicos y simulaciones de modelos de elementos finitos 10:30 A. Yánez Estudio biomecánico de un nuevo sistema para mejorar la fijación de tornillos corticales en huesos osteoporóticos 10:45 O. Martel Determinación del modelo de hueso artificial adecuado para la evaluación de los sistemas de fijación de injerto de ligamento… 11:00 R. Martín Análisis cinemático y cinético de la articulación de la rodilla en maniobras de alta demanda: bajada escalones, quiebro y vuelta JUEVES Materiales Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 10:15 J.E. Díaz Efecto de la corrosión en la resistencia a la tracción de las aleaciones UNS A92024 y UNS A97075 10:30 J.M. Portela Influencia de los parámetros del proceso SAW multipasada en el valor del CTOD de un acero HSLA 10:45 R. González‐Palma Ciclo térmico de aceros microaleados de alta resistencia 450 EMZ tipo II en el simulador de soldadura 11:00 S. de la Flor Análisis cuantitativo de las transformaciones de fase mediante DRX en aleaciones con memoria de forma NiTi JUEVES Automóviles Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 10:15 F.M. Badea Optimización de uniones y estructuras de autobuses 10:30 F. Jiménez Optimización multicriterio de la velocidad de un vehículo de carretera 10:45 M. Comellas Análisis del funcionamiento de la transmisión hidrostática de un vehículo todo terreno de múltiples ejes 11:00 R. Grimaldi Estudio del comportamiento de módulos de autobuses fabricados en materiales compuestos ante ensayo de vuelco JUEVES Detección de fallos y defectos Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 10:15 A.J. Ordóñez Selección del nivel de descomposición WPT mediante el análisis de la sensibilidad de la energía relativa Wavelet 10:30 M. Algaba Detección de daño en estructuras mediante la aplicación de la transformada wavelet a su deflexión estática 10:45 P.A. Meroño Análisis comparativo de técnicas de procesamiento de señales de vibración para la detección de fallos en engranajes 11:00 A. García‐González Evaluación de Redes Neuronales Artificiales como sistema de localización de daños estructurales basado en parámetros modales 18 Programa JUEVES Biomecánica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 11:45 J.M. Font‐Llagunes Diseño de una órtesis activa para ayuda a la marcha de lesionados medulares 12:00 A.A. Suárez Estudio de microimplantes en ortodoncia mediante elementos finitos y la aplicación práctica en pacientes 12:15 A. García‐González Comportamiento dinámico de una audioprótesis coclear acoplada a un modelo tridimensional de cóclea 12:30 U. Garitaonaindía Análisis mediante simulación numérica de implantes dentales con microrrosca JUEVES Materiales Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 11:45 E. Ukar Modelo térmico láser con transformaciones intermedias en calentamiento 12:00 G. Herranz Comportamiento frente al desgaste de la aleación Ti6Al4V nitrurada con energía solar concentrada 12:15 I. Tabernero Evaluación de las propiedades mecánicas de recubrimientos realizados por plaqueado láser en Inconel 718 12:30 S. Martínez Simulación del proceso de temple por láser en piezas de geometría compleja JUEVES Automóviles Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 11:45 A. González Evolución de los niveles de emisiones contaminantes con la antigüedad del vehículo 12:00 A.L. Martín Análisis experimental del oleaje en camiones cisterna 12:15 D. Gallegos Desarrollo de una herramienta para sistemas de ayuda avanzada a la conducción en intersecciones 12:30 E. Alcalá Validación de un modelo analítico de predicción del comportamiento de generadores de gas para sistemas de retención inflables JUEVESDetección de fallos y defectos Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 11:45 A. García‐Berrocal El rozamiento de las barras de control de una central nuclear como índice del mantenimiento predictivo 12:00 L. Jordi Evaluación de la severidad de un plano en la superficie de rodadura de las ruedas de un tren 12:15 L. Rubio Análisis de las señales de propagación de ondas en ejes fisurados 12:30 B. Muñoz‐Abella Detección e identificación de fisuras de frente semielíptico en ejes mediante la aplicación de algoritmos genéticos Programa 19 JUEVES Robótica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 13:00 M. Ceccarelli Clasificación de manipuladores 3R en función del espacio de trabajo 13:15 Ch. Pinto Un procedimiento para la obtención de espacios de trabajo basados en criterios estructurales 13:30 J. Aginaga Análisis de las condiciones de pérdida de contacto en uniones con holgura en manipuladores paralelos 13:45 O. Altuzarra Análisis de indicadores cinemáticos para el diseño de manipuladores paralelos JUEVES Fractura y fatiga Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 13:00 E. de la Guerra Cálculo de la resistencia a la fatiga superficial en superficies con lubricación elastohidrodinámica mediante el criterio de Dang Van 13:15 J. Vázquez Comportamiento del shot y laser peening frente a la fatiga por fretting 13:30 J. Vázquez Predicción en fatiga por fretting incluyendo tensiones residuales 13:45 I. Peñuelas Triaxialidad en probetas SPT entalladas: efecto de la geometría, configuración, temperatura y proceso de fabricación JUEVES Ferrocarriles Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 13:00 R. Chamorro Aplicación del método de las deformadas móviles a vías ferroviarias curvas 13:15 J. Santamaría Optimización del perfil de rodadura de una rueda de ferrocarril considerando su conicidad equivalente 13:30 P. Vila Estimación de la corrugación en carriles ferroviarios mediante modelos dinámicos avanzados 13:45 R.F. Lagos Simulación del comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios a su paso por desvíos. Influencia de parámetros JUEVES Mecanizado Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 13:00 F. Mata Response surface methodology (RSM) analysis approach to model experimental data of machining of plastic composites 13:15 I. Ansoategui Simulación de fresado mediante corte interrumpido en torno para medición de temperaturas en la herramienta de corte 13:30 M. San Juán Estudio de la maquinabilidad por medio del análisis de las fuerzas de corte y del análisis termográfico 13:45 N.C. Marín Efecto de la deformación del material en la dirección del filo en simulaciones numéricas 3D de procesos de corte ortogonal 20 Programa JUEVES Robótica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 16:00 A. González Estudio de la estabilidad lateral del robot cuadrúpedo LEBREL 16:15 J. Chocoteco Control de inclinación basado en un regulador PI de un sistema reconfigurable capaz de subir escaleras 16:30 J. Meneses Influencia del par de orden superior pie‐suelo en la cinemática y dinámica del bípedo “PASIBOT” 16:45 M.E. Escobar Sistema de estabilización del robot Pasibot JUEVES Fractura y fatiga Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 16:00 A.I. Boyano Nueva configuración de ensayo para análisis de modo mixto (I/II) de fractura interlaminar de composites 16:15 E. Martínez‐González Aplicación de Emisión Acústica (EA) al estudio del comportamiento micro‐mecánico de los AHSS 16:30 P. Rubio Estudio temporal del factor de intensidad de tensiones en un eje fisurado 16:45 M. Sabsabi Análisis del error relativo en KII en problemas de contacto en caras de grieta mediante X‐FEM JUEVES Vibraciones Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 16:00 C.E. Lavín Respuesta experimental y simulada de una chimenea industrial sin y con TMD bajo la acción del viento 16:15 J. Blázquez Aplicación de las transformadas de Hilbert a la dinámica de una pala de aerogenerador 16:30 I. M. Díaz Análisis y control de vibraciones en la pasarela del Museo de la Ciencia de Valladolid 16:45 P. Galvín Identificación dinámica de puentes de Sevilla mediante sus respuestas a cargas de servicio JUEVES Mecanizado Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 16:00 J.L. Huertas Obtención de una trayectoria espiral para mecanizar con herramienta esférica superficies STL partiendo de su contorno 16:15 M. Armendia Análisis de la influencia del tratamiento térmico en la maquinabilidad de aleciones de titanio 16:30 M. Arsuaga Mandrinado de formas interiores complejas en centro de mecanizado 16:45 V. López Modelización del error de posicionamiento en una máquina‐ herramienta de control numérico y su influencia sobre la geometría… Programa 21 JUEVES Robótica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 17:15 J. López Interfaz háptica para tareas de manipulación 17:30 G. Partida Validación experimental de la dinámica de un robot flexible de 3 GDL 17:45 M. Urizar Transiciones entre soluciones del problema directo en el espacio articular del manipulador 3‐RPR analítico 18:00 X. Iriarte Parámetros base de robots modelados con fricción JUEVES Turbomáquinas y mecánica de fluidos Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 17:15 A. Cantizano Análisis comparativo del uso de la ecuación de Euler y el estudio aerodinámico en máquinas axiales 17:30 J. González Análisis de tensiones deterministas en una bomba centrífuga de doble aspiración 17:45 J. González Modelo numérico para estudio del flujo en un ventilador centrífugo de pequeñas dimensiones 18:00 D. López Optimización de un modelo de turbulencia k‐e para flujo incompresible alrededor de perfiles alares JUEVES Estructuras Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 17:15 E. Alcalá Optimización topológica de estructuras reticuladas de nudos rígidos y sección variable 17:30 V. Rodríguez Comprobación experimental de la optimización en peso de vigas tipo sándwich sometidas a flexión pura 17:45 O. Falcó Definición de un panel de laminado compuesto con rigidez variable y su ensayo virtual 18:00 E. Veguería Un procedimiento para la optimización de topología de mecanismos flexibles térmicos JUEVES Metrología Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 17:15 L. Felipe‐Sesé Sistema de bajo coste para la medida de formas en tres dimensiones 17:30 I. González Diseño óptimo del valor nominal y las tolerancias de un conjunto de variables correladas 17:45 J.A. Yagüe Calibración de sensores 2D en alto rango de temperaturas 18:00 M. Villeta Acotación bilateral para la razón tolerancia incertidumbre basada en el índice ICC 22 Programa VIERNESRobótica Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 10:15 H. Gu Dynamics simulation of operation for a clutched arm 10:30 F.J. Rubio Trayectorias de tiempo óptimo para robots con restricciones de par, sobreaceleración y energía consumida 10:45 J.M. Font‐Llagunes Análisis dinámico de impactos en sistemas mecánicos de topología variable 11:00 A.C. Majarena Identificación de parámetros cinemáticos de una plataforma paralela pan‐tilt basada en cinemática inversa y directa VIERNES Uniones Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 10:15 J.G. Fueyo Técnicas de aplicación del método de los elementos finitos en análisis de uniones metal‐madera en estructuras de madera 10:30 M.C. Serna Estudio numérico de uniones adhesivas ante cargas de impacto. Bonded Shock Project 10:45 M. Abasolo Metamodelo para la optimización de secuencias de atornillado en uniones de torres de aerogenerador 11:00 M.A. Lorenzo Análisis de las tensiones de contacto en ajustes por interferencia con ranura circunferencial en el agujero VIERNES Ruido y vibraciones Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 10:15 A.J. Nieto Simulación y aislamiento de la respuesta vibratoria de un vehículo ante perturbaciones transitorias 10:30 C. Moltalvo Obtención por medio de análisis de ruido del cuarto polo de un sensor capacitivo de presión 10:45 F.D. Denia Atenuación de ruido en dispositivos de postratamiento de MCIA. Modelado analítico modal multidimensional 11:00 J.A. Calvo Propuesta de ensayo para verificar el ruido emitido por un vehículo automóvil VIERNES Otros procesos de fabricación Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 10:15 A.M. Camacho Estudio sobre la influencia del rozamiento en operaciones de forja localizada‐incremental mediante simulación por elementos finitos 10:30 F. Martín Optimización de módulos en la aplicación del Teorema del Límite Superior en procesos de forja 10:45 M.C. Manjabacas Evaluación del proceso de embutición de copas mediante parámetros de redondez y de cilindridad 11:00 V. Miguel Aplicación del método de las tensiones locales con hipótesis de deformación plana para la evaluación de fuerzas en embutición… Programa 23 VIERNES Cinemática y dinámica de multicuerpos Aula 0.04 Hora Primer Autor Título 11:45 A. Callejo Diferenciación automática de fuerzas en la integración implícita de sistemas multicuerpo 12:00 A.F. Hidalgo Introducción de funciones BLAS y matrices Sparse en la dinámica de sistemas multicuerpo 12:15 I. Ansoategui Estimación de errores de posición y velocidad en centros de mecanizado de cinco ejes 12:30 M. Díez Un algoritmo con feedback energético para la simulación cinemática del movimiento de las proteínas VIERNES Síntesis y diseño Aula 0.05 Hora Primer Autor Título 11:45 A. de Andrés Prototipo de motor de combustión 12:00 I. Fernández de Bustos Optimización dimensional de mecanismos incluyendo objetivos de velocidades 12:15 A. Noriega Generalización analítica del método gráfico de Norton para la síntesis dimensional de una diada impulsora 12:30 S. Cardona Levas de anchura constante con palpador plano de rotación: síntesis de la ley de desplazamiento VIERNES Ruido y vibraciones Aula 0.06 Hora Primer Autor Título 11:45 A.L. Morales Estudio de la influencia de la incertidumbre en el control activo con materiales inteligentes 12:00 F.J. Martínez Herramienta para el cálculo computacional de sistemas antivibratorios 12:15 J.M. Hernández Aspectos a considerar en la mejora de modelos de elementos finitos en máquinas herramienta mediante datos procedentes del análisis… 12:30 J. López Análisis modal operacional de encoders ópticos lineales mediante vibrometría láser de efecto Doppler VIERNES Otros procesos de fabricación Aula 0.07 Hora Primer Autor Título 11:45 A. Rodríguez Aplicación del bruñido con bola para el acabado de superficies complejas en máquinas multieje 12:00 A. Fernández Torno‐fresado ortogonal como proceso alternativo al torneado a punta de cuchilla 12:15 A.N. Benítez Desarrollo de electrodos EDM a partir de fabricación aditiva y electroconformado 12:30 R. Gil Análisis del proceso de Electro Discharge Milling Inverso para la fabricación de microejes 24 Programa PROGRAMA DE SESIONES: PÓSTER JUEVES Automóviles Hora Primer Autor Título 11:15 C. Senabre Análisis de datos de frenada de un vehículo sobre banco de rodillos de ITV y suelo plano variando el peso en el eje delantero y la… 11:15 D. Gallegos Análisis de variables geométricas del parachoques en la protección de peatones JUEVES Docencia. Metodología Hora Primer Autor Título 11:15 A. de Juan Aplicación de Matlab al diseño de mecanismos 11:15 A. Díaz Propuesta de programa de postgrado basado en la formación de ingenieros por rotación en empresas 11:15 A. Díaz La opinión de los alumnos como herramienta para la mejora de la calidad docente en ingeniería mecánica 11:15 J.C. Fortes Los ECTS y la percepción del cambio metodológico en ITI Mecánica (EPS‐UHU) 11:15 M.A. Gutiérrez Uso de un gestor documental para la codirección de proyectos fin de carrera de alumnos ERASMUS 11:15 V. Henríquez Impacto de las fórmulas de competición interuniversitaria en la formación académica JUEVES Docencia. Ejemplos Hora Primer Autor Título 11:15 J. Porras Docencia de conceptos de ingeniería mecánica para alumnos de diversa procedencia utilizando LEGO 11:15 L. Montoro Interacción fluido‐estructura: ejemplo docente 11:15 L. Rodríguez‐Tembleque Innovación y mejora docente en el ámbito de la enseñanza de estructuras metálicas 11:15 M.A. Oliva La Shell Eco‐Marathon, una experiencia docente 11:15 M.M. Huerta Construir un Mecano ¿Sólo es un Juego de niños? 11:15 P.M. Hernández Actividades formativas del Grupo de Innovación Educativa en Ingeniería de Fabricación de la ULPGC 11:15 S.A. Villanueva La obtención de tecnología como método de aprendizaje para estudiantes de ingeniería mecánica Programa 25 JUEVES Ferrocarriles Hora Primer Autor Título 11:15 X. Potau Análisis de la geometría y actuación de bogies en vehículos para superación de obstáculos en pendiente JUEVES Otros Hora Primer Autor Título 11:15 L. Felipe‐Sesé Calibración de sistemas fotomecánicos mediante transformaciones perspectivas 11:15 E. López‐Alba Análisis de deformaciones en probetas planas mediante correlación digital de imágenes 11:15 V. Álvarez Determinación de los parámetros óptimos en DIC 11:15 F.J. Rubio Tren de Engranajes Planetarios tipo “Cyclo” 11:15 J.J. Prieto La ingeniería mecánica en el descubrimiento de América 11:15 T. Pujol Evolución tecnológica en los molinos hidráulicos de rodete horizontal11:15 A.I. López Constitución de una red marítima en onda media capaz de albergar el tráfico necesario para la identificación de buques que naveguen por… 11:15 E. Alcalá Caracterización de los carritos de transporte de niños para su uso en autobuses y autocares 11:15 A. González Estudio comparativo de los resultados de la ITV en ciclomotores respecto a otros vehículos 11:15 J.M. Portela La Certificación LEED, cómo cumplir con un conjunto de normas para la sostenibilidad en el proyecto de ingeniería 11:15 B.Y. Moratilla Adecuación de las políticas legislativas a la penetración de la tecnología eólica en España y las implicaciones del posible cambio… 11:15 M.M. Huerta Calefacción urbana o de distrito, ¿un sistema energéticamente más sostenible? 11:15 M. Lucas Estudio del comportamiento térmico de un aero‐refrigerador con pre‐enfriamiento adiabático 26 Programa VIERNES Biomecánica Hora Primer Autor Título 11:15 A. González Diseño paramétrico de instrumental de cirugía laparoscópica en base a criterios biomecánicos y ergonómicos VIERNES Cinemática y Dinámica de Multicuerpos Hora Primer Autor Título 11:15 A. Luaces Interacción virtual con sistemas mecánicos mediante técnicas de dinámica multicuerpo 11:15 M. López La librería de código abierto Sundials en la resolución de sistemas multicuerpo VIERNES Detección de Fallos y Defectos Hora Primer Autor Título 11:15 J.M. Marín Evolución térmica en rodamientos con defectos localizados. Análisis en régimen transitorio VIERNES Otros Hora Primer Autor Título 11:15 A. Brau Técnica de verificación de instrumentos de medición por coordenadas portátiles basada en plataforma multi‐registro 11:15 J. Fuentelsaz Análisis comparativo del comportamiento dinámico de sistemas de actuación de acumuladores de monedas de baja tensión 11:15 M.A. Caminero Modelo de elasto‐plasticidad anisótropa basado en el criterio de fluencia de Hill con endurecimiento mixto: Algoritmo implícito de… VIERNES Estructuras Hora Primer Autor Título 11:15 J.M. Muñoz‐Guijosa Desarrollo de un sistema de ensayo de grandes deflexiones para vigas tipo sándwich que trabajan a flexión pura 11:15 M. Bezzazi Evaluación de los métodos aproximados del análisis de fiabilidad en el caso del diseño elástico de estructuras Programa 27 VIERNES Materiales Hora Primer Autor Título 11:15 G.P. Rodríguez Comportamiento tribológico del acero AISI H13 mecanizado por electroerosión (EDM) VIERNES Mecanizado Hora Primer Autor Título 11:15 I. Buj Influencia del error de rectificado de los filos de la fresa sobre la rugosidad superficial obtenida en procesos de fresado de … VIERNES Metrología Hora Primer Autor Título 11:15 J. Santolaria Comparación de estándares internacionales de verificación de brazos articulados de medición por coordenadas: ASME B89.4.22‐2004… VIERNES Otros procesos de fabricación Hora Primer Autor Título 11:15 A. Fernández Taladrado por fricción de tubos de acero inoxidable 11:15 E. García‐Plaza Fusión de sensores para la monitorización on‐line del acabado superficial en mecanizado automatizado 11:15 A. Herrero Modelización numérica del problema térmico en micro‐WEDM 11:15 N. Díaz Estudio del proceso electroless para el metalizado de modelos plásticos usados en electroconformado 11:15 J.A. Travieso Estudio del proceso de Bruñido con bola para la mejora de acabado superficial en superficies convexas 11:15 J. Castany Análisis experimental de la deformación postmoldeo por variación térmica 11:15 J. Fuentelsaz Desarrollo de software de simulación para la optimización de la fabricación de colectores de motores eléctricos por moldeo por… 11:15 J.J. García‐Ballesteros Pérdidas eléctricas asociadas a procesos de interconexión con láser en dispositivos de lámina delgada 28 Programa VIERNES Robótica Hora Primer Autor Título 11:15 M.J. Gómez Evaluación de la adaptabilidad mecánica de los robots en entornos humanos VIERNES Ruido y vibraciones Hora Primer Autor Título 11:15 J. Albizuri Caracterización dinámica de máquinas‐herramienta en diferentes posiciones mediante subestructuras 11:15 M.A. Álvarez Análisis de la sensibilidad a las vibraciones del método de medición de tensión superficial mediante gota suspendida. 11:15 R. Moreno Monitorización y procesamiento de señales vibratorias en vehículos para la prevención de exposición en humanos y detección de fallos… VIERNES Tribología Hora Primer Autor Título 11:15 A. García Diseño de experimentos y su aplicación en la investigación de la predicción del desgaste de recubrimientos Ni‐Cr‐B‐Si 11:15 L. Montoro Comparativa entre la ferrografía analítica y las técnicas espectrométricas de análisis de aceites lubricantes usados 11:15 O. Armas Efecto del uso de mezclas etanol‐biodiesel‐diesel sobre la rugosidad superficial de algunas piezas de un sistema de inyección common‐rail VIERNES Uniones Hora Primer Autor Título 11:15 M. Domínguez Estudio empírico de mejora de uniones tipo clavija en estructura de madera mediante el empleo de pernos encolados Resúmenes Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 30 Automóviles Optimización de uniones y estructuras de autobuses F. BADEA, E. ALCALÁ, R. GRIMALDI, F. APARICIO INSIA. Universidad Politécnica de Madrid. enrique.alcala@upm.es El objetivo principal de la investigación que se está realizando es mejorar la predictibilidad de las tensiones de los modelos FEM de vehículos de grandes dimensiones de transporte de pasajeros (autobuses y autocares). Dadas las dimensiones de estos vehículos y el tipo de estructura de los mismos (tubular de sección rectangular hueca) los modelos más adecuados desde un punto de vista técnico económico y de coste de modelización computacional, son los generados con elementos viga. Como es conocido, estos modelos caracterizan las uniones entre vigas de forma infinitamente rígida, característica que aumenta las rigideces, estructurales estimadas por el modelo (torsión, flexión) así como las tensiones producidas en las uniones y por lo tanto, reducen la estimación de vida a fatiga. Para resolver este problema, en primer lugar, se han realizando investigacionesmediante modelización y experimentación para diferentes modelos de uniones comunes en autobuses. Para las simulaciones se utilizaron tanto diferentes configuraciones de uniones como diferentes configuraciones de los parámetros del modelo con elementos finitos: tipos de elementos utilizados, tipo de mallado, dimensión del mallado características de las constantes reales. El objetivo de estas simulaciones es el estudiar en detalle el comportamiento de las uniones rígidas conjuntamente con el comportamiento de los empotramientos y la influencia de los parámetros de los modelos con elementos finitos. Por otra parte, dentro de las actividades de medición de vibraciones y análisis modales, se han realizado una serie de mediciones para obtener los modos propios tanto para estructuras simples como para uniones de autobuses y autocares. Conjuntamente con las mediciones modales se han realizado simulaciones modales, tanto para realizar una comparación de los resultados como para poder realizar una caracterización del comportamiento de ciertas estructuras como por ejemplo las uniones de autobuses y autocares. Los resultados obtenidos permite realizar modelos de elementos finitos que reproducen de manera predictiva el comportamiento de las uniones rígidas que se utilizan en los autobuses y autocares (uniones soldadas). Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Automóviles 31 Optimización multicriterio de la velocidad de un vehículo de carretera F. JIMÉNEZ, S. TAPIA. W. CABRERA INSIA. Universidad Politécnica de Madrid felipe.jimenez@upm.es Entre los objetivos de los sistemas inteligentes de transporte se encuentra la mejora de la seguridad, la eficiencia, la reducción del consumo y el impacto medioambiental, aumentar la satisfacción de los usuarios, etc. Estos sistemas están basados en la captación, procesamiento y uso de la información, con lo que se podrían adoptar acciones con anticipación. Dentro de los ITS, un campo muy relevante lo constituyen los sistemas de control de la velocidad que suelen considerar, en general, únicamente los límites legales. Los sistemas más sofisticados, incluyen límites adicionales por condicionamientos de seguridad en puntos singulares como curvas, cruces, incorporaciones, etc. Un paso adicional es considerar otros criterios adicionales como el tiempo de viaje y la minimización del consumo. En esta línea, se ha desarrollado un algoritmo para implementar en un sistema embarcado que permita el cálculo de la velocidad de circulación asumiendo esos criterios de optimización y respetando como límites máximos, los impuestos por las señales de tráfico y la seguridad. El sistema se orienta principalmente a vehículos de trasporte de largo recorrido con rutas y horarios fijos.Para realizar el cálculo de la velocidad óptima, el sistema se basa en el conocimiento de la orografía y las limitaciones de velocidad de los tramos siguientes al que se está circulando y en el tren de potencia del vehículo analizado, con lo que se calcula cómo aprovechar al máximo la energía puesta en juego. Para ello, se emplean métodos de optimización de programación dinámica, lo que implica desarrollar: - Un mapa electrónico preciso y detallado con el trazado en planta y alzado y las principales limitaciones de velocidad. - Un modelo de vehículo que permita simular el movimiento del mismo por una carretera, estimando su consumo en función de los estados de velocidad y marcha engranada en cada instante. - Un mapa de consumos a partir de casos atómicos considerando las situaciones operativas en las que se puede encontrar el vehículo y debe contener todas las transiciones posibles entre estados. - La definición de una función de coste multicriterio que incluya el consumo de combustible y el tiempo de viaje, ponderados por factores según la importancia que se le quiera dotar a cada uno. También, se definen las restricciones. Referencias [1] G. Rizzoni, L. Guzzella, B. M. Baumann. Unified Modeling of Hybrid Electric Vehicle Drivetrains. IEEE/ASME Transactions on mechatronics, 4 (1999), pp. 246- 257. [2] A. Jiménez. Introducción al control óptimo. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. UPM (1991). Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 32 Automóviles Análisis del funcionamiento de la transmisión hidrostática de un vehículo todo terreno de múltiples ejes M. COMELLAS, X. POTAU, M. NOGUÉS, J. ROCA Departament d’Informàtica i Eng. Industrial, Universitat de Lleida, Jaume II 69, 25001 Lleida, Spain mcomellas@diei.udl.cat Existen diferentes tipologías de vehículos de múltiples ejes. Desde vehículos rígidos de tres ejes, hasta vehículos articulados de cuatro ejes con bogies y basculante con capacidad para mover de forma independiente las ruedas respecto al chasis. Éstos últimos proporcionan gran ventaja respecto los primeros en lo que a superación de obstáculos y pendientes se refiere. No obstante, ésta tipología de vehículos tienen la problemática de que poseen configuraciones de transmisión muy complejas. Cabe añadir a esta complejidad el hecho de que los requerimientos, en cuanto a par tractor se refiere, son muy variables en cada una de las ruedas. Este trabajo está destinado al estudio, desde el punto de vista de prestaciones y eficiencia energética, de vehículos con esta compleja transmisión. Se pretende definir un procedimiento a seguir para el modelaje y análisis de la transmisión hidrostática de vehículos todo terreno de múltiples ejes de tipología compleja, concretar los modelos matemáticos de los elementos más característicos de este tipo de transmisiones con la finalidad de definir un modelo global de la transmisión, describir conceptualmente el proceso de diseño del conjunto de la transmisión [1] y analizar las aportaciones de esta metodología en cuanto a la mejora de todo el proceso, mostrar un ejemplo de estudio para un caso concreto y seguir el procedimiento planteado, en el que se describe las especificaciones y requerimientos del vehiculo, la configuración analizada y los componentes seleccionados mostrando los esquemas de flujo de potencia y conexionado hidráulico. Se desarrolla un modelo global de la transmisión para ser analizado en 4 posibles escenarios de operación del vehículo, analizando la influencia de la velocidad angular de las ruedas, del par tractor transmitido, del desequilibrio de carga en los diferentes ejes, etc., y a partir de éste se obtienen valores cuantitativos de los flujos de potencia entre la entrada y la salida de cada uno de los elementos de la transmisión y finalmente para su conjunto, observando como influyen las condiciones de funcionamiento en las pérdidas de potencia, y por tanto su rendimiento. El rendimiento global es muy dependiente de las condiciones de operación. Referencias [1] Yi Jianjun, Sun Yingce, Hu Diqing, Li Chenggang, A modularized design for multi- drivers off-road vehicle driving-line and its performance assessment, International Journal of Computer, Information, and Systems Science, and Engineering, 1:2 (2007), 103-109. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Automóviles 33 Estudio del comportamiento de módulos de autobuses fabricados en materiales compuestos ante ensayo de vuelco R. GRIMALDI, E.ALCALÁ, A. MARTÍN, F.APARICIO InstitutoUniversitario de Investigación del Automóvil (INSIA). Universidad politécnica de Madrid. r.grimaldi@upm.es Los requerimientos estructurales que hoy en día se les exigen a los autobuses y autocares ante el desarrollo de nuevas directivas, hacen que existan la necesidad del uso de nuevos materiales en las estructuras de los vehículo. Uno de los requerimientos mecánicos más restrictivos a la hora de elegir nuevos materiales, es el comportamiento de estos ante condiciones de vuelco, recogido en el Reglamento 66 de Ginebra y más recientemente en su Revisión 1. Es en esta revisión donde se incluye parte de la masa de los pasajeros en el cálculo de la energía requerida, lo que provoca que esta aumente entre un 25-30% con respecto a las estructuras actuales. Esta energía requerida para el 66R00/01, aunque también depende de las dimensiones principales del vehículo, es directamente proporcional a su masa en vacío y a su altura del centro de gravedad. Esto, unido a la necesidad actual de disminuir consumos y emisiones, hace que la necesidad de disminuir la masa en los vehículos con el uso de nuevos materiales compuesto de bajo peso, sea imperiosa. Uno de los métodos de validación propuesto en el Reglamento 66 es el ensayo de vuelco de un módulos o módulos representativos de la estructura de los autobuses, que consiste en posicionar un modulo en una plataforma basculante e inclinarlo hasta que alcanzar el punto de equilibrio, de manera que el modulo vuelque e impacte contra una superficie plana. En esta ponencia se realiza un estudio del comportamiento de la estructura de un vehículo de material compuesto, sometido a un ensayo de vuelco, se presentará los resultados obtenidos de los diferentes sensores instalados y se analizará su comportamiento ante dichas condiciones. Referencias [1] Reglamento Nº66R01 [2] LITEBUS, Proyecto Europeo englobado dentro del sexto programa marco (2006- 2009) Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 34 Automóviles Evolución de los niveles de emisiones contaminantes con la antigüedad del vehículo A. GONZÁLEZ Inspecciones de Murcia, S.A. agoncar@um.es M. ALARCÓN Dpto. Mixto. Universidad de Murcia mariano@um.es F.C. GÓMEZ DE LEÓN Dpto. de Ingeniería de la Información y las Comunicaciones. Universidad de Murcia gdleon@um.es El Real Decreto 1987/1985 establecía para toda España la inspección Técnica obligatoria para los vehículos. Posteriormente la Directiva europea 96/96/CE establecía los procedimientos de inspección de los vehículos equipados con motor de encendido por explosión y los equipados con motor de encendido por compresión, estableciendo también los valores límite aceptables en función de la antigüedad del vehículo. Dichos procedimientos vienen recogidos en el Manual de procedimiento de inspección de las estaciones ITV, de obligado cumplimento en la red de Estaciones de Inspección Técnica de Vehículos en todo el territorio del Estado Español, el cual no ha sido revisado desde Junio del año 2006. El cumplirse más de tres años desde su última revisión, la cantidad de inspecciones realizadas permite obtener algunas conclusiones respecto a la evolución de las emisiones contaminantes en los vehículos en función de la antigüedad de los mismos. A partir de datos recogidos en Inspecciones Técnicas de Vehículos, se ha estudiado la influencia de la antigüedad del vehículo en las emisiones del motor, distinguiendo entre los tipos más usuales en turismos (gasolina y diésel) y los distintos tipos de contaminantes. La relación entre los defectos existentes, la antigüedad del parque de vehículos y la entrada en vigor de las normas anticontaminación europeas, también se ha estudiado. Se observa, en general, como la desviación en las emisiones, respecto de los valores de base, aumenta con la antigüedad del vehículo y cómo los vehículos con motor de gasolina (ciclo Otto) presentan mayor desviación que los motores de gasóleo (ciclo Diésel). Referencias [1] AUTOFORE Project. Study on the Future Options for Roadworthiness Enforcement in the European Union. (http://www.cita-vehicleinspection.org). [2] VV.AA. “Manual de Procedimiento de inspección de las Estaciones ITV”. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. [3] Real Decreto 224/2008, de 15 de febrero, sobre normas generales de instalación y funcionamiento de las estaciones de inspección técnica de vehículos. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Automóviles 35 Análisis experimental del oleaje en camiones cisterna A.L. MARTÍN, E. ALCALÁ, D. ARRIBAS, F. APARICIO INSIA-UPM (Instituto Universitario de Investigación del Automóvil de la Comunidad de Madrid) angel.martin@upm.es Conocer las frecuencias naturales de vibración del oleaje en camiones cisterna es un factor importante para evaluar el comportamiento de los vehículos en su circulación, por cuanto se debe de evitar la posible aparición de fenómenos de resonancia entre el oleaje y la dinámica del vehículo. Su determinación precisa no es posible de manera analítica, por cuanto no existen soluciones de la ecuación de campo, por lo que es necesario recurrir a la experimentación. Ésta puede ser difícil de realizar a tamaño real, por lo que es necesario utilizar las leyes de semejanza para reproducir experimentalmente el comportamiento del fluido mediante maquetas a escala. Este artículo se describe el trabajo experimental realizado para determinar las fuerzas dinámicas producidas por el oleaje de la carga líquida en un camión cisterna, empleando modelos a escala del tanque. Como variables consideradas en el análisis están, la geometría de la cisterna (rectangular, circular, ovalada y elíptica) y el factor de llenado. Los tanques se someten a una excitación lateral por medio de un cilindro hidráulico, a distintas frecuencias y amplitudes. El objetivo del trabajo es determinar la influencia que estas cargas dinámicas originadas por el oleaje del líquido en el depósito puede tener sobre la estabilidad del vehículo. Mediante tratamiento de los datos experimentales, se pueden obtener no sólo las fuerzas dinámicas del oleaje, sino también las frecuencias naturales de vibración y los amortiguamientos, para los que no existe una solución analítica. Se propone además una metodología validada, para evaluar de forma aproximada la frecuencia natural de vibración de cada uno de los tanques en función de su geometría y del factor de llenado, sin necesidad de realizar ensayos, que posibilita la evaluación analítica aproximada de las acciones dinámicas producidas por el oleaje del líquido en el interior del tanque, empleando analogías mecánicas para reproducir su comportamiento. Referencias [1] J.A. Romero, et Al. Natural sloshing frequencies of liquid cargo in road tankers. International Journal of _Heavy Vehicle Systems Volume 12, Number 2 / 2005 Pages: 121-138. [2] Rakheja, S. et Al. Influence of tank cross-section and road adhesion on dynamic response of partly-filled tank trucks under braking-in-a-turn. Heavy vehicle systems. Int. Journal Veh. Dyn., 2002, 9(3), 223-240.M.J. Neale, M. Gee, Guide to wear problems and testing for industry, Willian Andrew Publishing, 2001 Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 36 Automóviles Desarrollo de una herramientapara sistemas de ayuda avanzada a la conducción en intersecciones D. GALLEGOS1, F. LIESA2, O. MUÑOZ3 1 Cátedra Applus+ en Seguridad del Automóvil. Universidad Politécnica de Cataluña. 2 Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad Politécnica de Cataluña. 3 Applus+ IDIADA. Departamento de Electrónica. dgallegos@appluscorp.com El proyecto tiene el principal objetivo de desarrollar una nueva herramienta de ensayo para sistemas avanzados de ayuda a la conducción en intersecciones [1], para ensayar sistemas de detección de peatones. Así mismo, también se desarrollan todos los componentes de la instalación de ensayo y del peatón que será utilizado como objetivo en los ensayos. El peatón diseñado simula el comportamiento y la secuencia cinemática de movimientos de las extremidades inferiores de una persona cuando camina. Así mismo, el peatón diseñado es detectable por las tres principales tecnologías que se utilizan en los sistemas de detección de peatones incorporados en los vehículos, y que son Radar [2], Lidar [3][4] y Cámaras. El conjunto de la instalación tiene el propósito de llenar el campo de la regulación, llegando a la estandarización de las herramientas y procedimientos de ensayo dentro de las tecnologías de sistemas avanzados de ayuda a la conducción. Todas estas tecnologías y sistemas, de reciente aparición en el mercado, están experimentando un desarrollo muy importante en los últimos años, representando uno de los principales campos de investigación y desarrollo en el sector de automoción. El proyecto se ha desarrollado por la Cátedra Applus+ en Seguridad del Automóvil y Applus+ IDIADA, creando sinergias entre universidad y empresa en actividades de investigación y desarrollo. Referencias [1] Investigación en la protección de peatones a partir del estudio en profundidad de accidentes de tráfico, 2008 [2] Merril, I. Introduction to radar systems. Boston, McGraw-Hill, 2001 [3] Dereniak, E. Infrared detectors and systems. New York, John Wiley & Sons, 1996 [4] Weitkamp, C. Lidar: range-resolved optical remote sensing of the atmosphere. New York. Springer, 2005 Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Automóviles 37 Validación de un modelo analítico de predicción del comportamiento de generadores de gas para sistemas de retención inflables E. ALCALÁ, A. MARTÍN, D. ARRIBAS, F. APARICIO INSIA. Universidad Politécnica de Madrid. enrique.alcala@upm.es Uno de los componentes claves para el funcionamiento de un sistema de retención inflable es el generador de gas. Esta importancia se debe, principalmente, a que es el único componente activo de los sistemas airbag. Es conocido que cada nuevo modelo de coche requiere un proceso nuevo de desarrollo del sistema de retención. En este proceso de desarrollo habitualmente demanda un ajuste de la prestación del generador para optimizar el comportamiento del sistema completo. Con frecuencia, el número de configuraciones disponibles de la fabricación en serie o prototipo no cubre todo el rango deseado de cada parámetro de diseño, presión máxima, velocidad de aumento de presión, flujo másico, temperatura etc. Así mismo, el tiempo necesario para la fabricación de una configuración concreta de un generador de gas puede demorarse desde unos días a varios meses, dependiendo de la magnitud de las modificaciones que se requieran para su fabricación. Este proceso puede acortarse significativamente mediante un proceso de simulación que sea capaz de predecir con precisión. El presente trabajo describe un nuevo modelo analítico de un generador de gas pirotécnico desarrollado en Matlab/Simulink. La ventaja de seleccionar este software es que puede conectarse directamente con los principales softwares de simulación de crash actualmente disponibles en el Mercado. Así mismo, la utilización de técnicas de modelización mediante bloques permiten añadir fácilmente nuevas capacidades al modelo. El modelo ha sido desarrollado para reproducir las prestaciones de un generador medidas en el conocido ensayo en tanque cerrado. Por último, para garantizar la predictibilidad del modelo se ha validado mediante: (1) La comparación de los resultados teóricos con el resultado más probable determinado mediante los resultados desarrollados durante un año de producción en serie de un generador concreto. (2) La comparación de los límites de variación de las prestaciones en tanque. Estos límites se han obtenido mediante un análisis de Montecarlo aplicado con el modelo desarrollado. Los Buenos resultados obtenidos de las dos comparaciones previas permiten aceptar el presente modelo como un modelo predictivo de las prestaciones de generadores de gas pirotécnicos. Referencias [1] E. Alcalá. y otros. Analytical Matlab/Simulink model of pyrotechnical gas generators for airbags. International Journal of Crashworthiness. Vol. 14, No. 6, December 2009, 641–657 [2] R. Andry, JP Nuret Bag Inflation Capacity of Gas Generators for Airbags. IPASS Symposium 2005. [3] Brett Hussey. Theoretical Optimization and Variability Characterization of Automobile Airbag Inflators. IPASS Symposium 2005. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 38 Automóviles Análisis de datos de frenada de un vehículo sobre banco de rodillos de itv y suelo plano variando el peso en el eje delantero y la presión de los neumáticos C. SENABRE, E. VELASCO, S. VALERO Universidad Miguel Hernández, Dpto. Ing. Sistemas Industriales Elche, España. csenabre@umh.es El presente artículo muestra los resultados de la investigación llevada a cabo en el laboratorio de ingeniería mecánica de la Universidad Miguel Hernández, sobre la comparación cualitativa y cuantitativa de los datos de frenada longitudinal y de deslizamiento obtenidos de las mediciones efectuadas sobre un banco de frenada de Inspeccion Técnica de Vehículos (frenómetro de ITV) y sobre calzada plana [2]. Los datos de frenada obtenidos de la presión ejercida en el sistema de frenos en relación con el deslizamiento [1], se han comparado en ambos ensayos (en pista y en itv) y se presentan las diferencias al variar los distintos parámetros tales como: la presión de inflado del neumático, y peso en eje delantero, etc. Además se estudia matemáticamente la formulación que expresa la conversión de los bares de frenada en dicho circuito de frenos en la eficacia de frenado real de ambos ensayos (sobre rodillos y sobre suelo plano) que nos permitirá extrapolar teoricamente la frenda a un mayor rango de variación de los parámetros estudiados (el peso y la presión de inflado del neumático) [3]. Los resultados experimentales de esta investigación han puesto de manifiesto la influencia de prámentros tales como el peso y la presión de inflado del neumático en las medidas del esfuerzo de frenada sobre banco de ITV y justifica la necesidad de revisar el procedimiento de inspección de la capaciadad de frenado de un vehículo en ITV, así como un rediseño del frenómetro. Referencias [1] F. Aparicio y C. Vera, Teoría de los vehículos automóviles (2), (2001) p. 69. [2] J. C. Dixon, Tires, Suspension and Handing, Society of Automotive Engineers, Inc. The Open University, Great Britain, 1996 [3] C. Vera Álvarez, F. Aparicio Izquierdo, J. Félez Mindan, V. Díaz López. Diseño y cálculo del sistema de frenos en automóviles. [4] Hans B. Pacejka, Tire and vehicle dynamics. [5] Hyo-Jun Kim, Young-Pil Park. “Investigation of robust roll motion control considering vary speed and actuator dynamics”.Mechatronics, nº 14, 2004, 35-54 Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Automóviles 39 Análisis de variables geométricas del parachoques delantero del vehículo en la protección de peatones D. GALLEGOS1, F. LIESA2 1 Cátedra Applus+ en Seguridad del Automóvil. Universidad Politécnica de Cataluña. 2 Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad Politécnica de Cataluña. dgallegos@appluscorp.com La protección de peatones es uno de los principales campos de investigación dentro de la seguridad del automóvil y un campo importante de innovación en el sector de automoción [1]. Las estadísticas de accidentes indican que cada año mueren 6000 personas en Europa como consecuencia de un atropello. Las extremidades inferiores se representan en los ensayos de protección de peatones por un impactor, existiendo el impactor lower legform del TRL y el impactor Flex-PLI [2]. Las magnitudes que mide y los límites biomecánicos admisibles son [3],[4]: - Aceleración vertical, con un límite de 1.500 m/s2. - Ángulo provocado por el momento flector entre tibia y fémur, con un límite de 15º. - Desplazamiento entre tibia y fémur provocado por el esfuerzo cortante, con un valor límite de +/- 6 mm. El objetivo del proyecto es obtener un modelo simplificado representativo del comportamiento del modelo real para analizar la relación entre las variables geométricas y de materiales del frontal del vehículo con los resultados obtenidos en los ensayos. El procedimiento de cálculo utilizado es el método de los elementos finitos con software de malla dinámica y las variables principales analizadas son: - Distancia longitudinal entre el punto de contacto en rodilla y el punto de contacto en la zona inferior de la tibia. - Distancia longitudinal entre el punto de contacto en rodilla y el punto de contacto en la zona superior del fémur. - Distancia vertical entre los tres puntos de contacto. - Materiales utilizados en el conjunto. Referencias [1] Bakker, J.; Bürkle, R.; Herrmann, R.; Scheerer, J., Pedestrian protection in Europe: the potential of car design and impact testing (2007). [2] Lawrence, G.J.L.; Hardy, B.J., Pedestrian Safety testing using the EEVC Pedestrian Impactors, Transport Research Laboratory, Paper number: 98-S10-O-03. [3] EuroNCAP, Pedestrian impact assessment (2008). [4] Kajzer, J. et al. Shearing and bending effects at the joint at low speed lateralloading. Occupant protection (SAE-SP-1432). SAE Report nº1999-01-0712, 129-40. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 40 Biomecánica Simulación de la marcha humana mediante optimización paramétrica D. GARCÍA-VALLEJO Dpto. Ingeniería Mecánica y de los Materiales. Universidad de Sevilla. C/ Camino de los Descubrimientos S/N, 41092 Sevilla. dgvallejo@us.es La simulación de la marcha humana es un complejo problema dinámico en el que el sistema músculo-esquelético se modela como un mecanismo redundantemente actuado de acuerdo a consideraciones energéticas. La redundancia es debida a que el número de músculos que contribuyen al movimiento es generalmente mayor que el número de articulaciones sobre las que se actúa. Por otro lado, las consideraciones energéticas se deben a que el sistema nervioso central trata de reclutar a los músculos que actúan sobre el esqueleto de forma que el coste metabólico total sea lo menor posible, sobre todo cuando se trata de caminar largas distancias. Para obtener el conjunto de fuerzas musculares responsables del movimiento a partir de modelos computacionales es común el uso de técnicas de optimización. De esta forma, el coste metabólico de la marcha humana se modela mediante expresiones matemáticas que pueden usarse como función objetivo de un problema de optimización con restricciones. Dichas restricciones expresan la satisfacción de las ecuaciones de movimiento, de las restricciones cinemáticas, así como de otras restricciones físicas y fisiológicas. Cuando se trata de simular la marcha humana, el método más usado es el conocido como optimización dinámica, en el que se integran las ecuaciones de movimiento y se calcula el coste energético una vez por cada iteración del algoritmo de optimización, lo que supone un coste computacional muchas veces prohibitivo [1]. Sin embargo, el problema puede formularse completamente como un problema de optimización paramétrica si se parametrizan las fuerzas musculares y las coordenadas usadas para describir el movimiento y se busca el valor óptimo de estos parámetros que minimiza el coste metabólico [2]. De esta forma, se evita la integración de las ecuaciones de movimiento repetidas veces con lo que se consigue reducir el coste computacional substancialmente. En este trabajo se utiliza el esquema de optimización paramétrica propuesto por Ackermann [2] para estudiar modelos tridimensionales de la marcha. Además, se sugieren ciertas modificaciones de este esquema que aumentan su eficiencia computacional y lo hacen más robusto y competitivo. Referencias [1] F. Anderson and M. Pandy, “Dynamic optimization of human walking”, Journal of biomechanical Engineering, 123 (2001), 381-390. [2] M. Ackermann. Dynamics and energetics of walking with prostheses, PhD thesis, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Stuttgart (2007). Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Biomecánica 41 Comparación de leyes de control para la predicción dinámica del movimiento humano usando bases de datos I. PASCIUTO, A. VALERO, S. AUSEJO, J. T. CELIGÜETA CEIT y Tecnun (Universidad de Navarra) ipasciuto@ceit.es Los modelos multicuerpo del cuerpo humano y la predicción realista de sus movimientos son elementos cada vez más importantes en el diseño de nuevos productos, sobre todo en sus primeras fases, por la reducción que conllevan en los tiempos y los costes de diseño. Los métodos para predecir el movimiento humano se pueden dividir en los que toman como referencia movimientos reales procedentes de una base de datos y en los que prescinden de ella. Los primeros apoyan el realismo del movimiento predecido en los movimientos reales de los que disponen; los segundos, en una función objetivo que represente la ley que inconscientemente dirige el movimiento del sujeto. Los métodos de predicción actuales que utilizan bases de datos pueden basarse en métodos estadísticos [1] o métodos de optimización [2] y solo realizan predicciones cinemáticas del movimiento. Por otro lado, los que prescinden de bases de datos se basan en métodos de optimización y realizan predicciones dinámicas [3]. Una limitación de la predicción cinemática es que, al no considerar la dinámica, no tiene en cuenta magnitudes significativas, como pueden ser los pares en las articulaciones. Por otro lado, la predicción dinámica que no emplea bases de datos, al no utilizar movimientos reales como referencia, suele generar movimientos poco naturales. En este artículo se propone un método que busca superar estas limitaciones, realizando una predicción dinámica del movimiento humano basada en bases de datos y en una función objetivo que tenga en cuenta magnitudes dinámicas significativas. El método presentado permite predecir el movimiento que un sujeto de determinadas características antropométricas ejecutaría para cumplir un objetivo específico. En la basede datos de movimientos disponible se selecciona el movimiento del sujeto más parecido al que se quiere representar. El movimiento seleccionado es modificado para cumplir el nuevo objetivo propuesto a la vez que se minimiza una función objetivo dinámica relativa a la globalidad del movimiento, en lugar de evaluar cada fotograma por separado. El método se valida comparando las repeticiones de un mismo movimiento realmente ejecutadas por un sujeto con el movimiento predicho para ese sujeto a través del método presentado. Referencias [1] J .J. Faraway. Regression analysis for functional response, Technometrics, 3 (1997), 254-261. [2] G. Monnier et al. A motion simulation tool for automotive interior design, Handbook of Digital Human Modeling, (2009), 31.1-31.14. [3] J. H. Kim et al. Prediction and analysis of human motion dynamics performing various tasks, Int. J. Human Factors Modelling and Simulation, 1 (2006), nº1, 69-94. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 42 Biomecánica Efectos del error en las mediciones de la fuerza de contacto pie-suelo en el análisis dinámico inverso de la marcha humana R. PÀMIES-VILÀ, J.M. FONT-LLAGUNES Dept. Ingeniería Mecánica. Universitat Politècnica de Catalunya rosa.pamies@upc.edu J. CUADRADO Dept. Ingeniería Industrial II. Universidad de La Coruña javicuad@cdf.udc.es F.J. ALONSO Dept. Ingeniería Mecánica, Energética y de los Materiales. Universidad de Extremadura fjas@unex.es Las técnicas de la dinámica de sistemas multicuerpo han sido ampliamente utilizadas en la última década para el análisis dinámico inverso (ADI) de la marcha humana [1]. El ADI permite calcular los momentos en las articulaciones, resultado de la acción muscular, a partir del movimiento conocido y de los parámetros antropométricos del modelo. Este análisis es importante para la detección de patologías y para el diseño de dispositivos asistenciales. En algunos estudios biomecánicos, además del movimiento del cuerpo, se utiliza la fuerza de contacto pie-suelo –medida con una placa de fuerza– como parámetro de entrada del ADI. En este caso, no se tiene en cuenta que esta fuerza es un resultado del análisis. Esta práctica conduce a resultados inconsistentes si los datos de la placa de fuerza contienen error. El objetivo de este trabajo es conocer el efecto de este error en los momentos articulares. En este trabajo se utiliza un modelo biomecánico formado por 10 segmentos rígidos unidos entre sí mediante articulaciones de revolución. Sus parámetros antropométricos se han obtenido de la literatura. El ADI se formula mediante una metodología multicuerpo y se utilizan funciones analíticas para definir las restricciones reónomas que guían el movimiento del cuerpo. Al conocer sin incertidumbre la posición, velocidad y aceleración de cada segmento, los efectos de los errores en las mediciones de la placa de fuerza se pueden analizar independientemente de otros posibles errores que aparecen en la captura de movimiento como los expuestos en [2]. En un primer análisis, se calcula la fuerza de contacto pie-suelo como resultado del ADI. Posteriormente se añade un error a esta fuerza y se introduce como entrada del ADI. Se utilizan distintas distribuciones estadísticas para simular los posibles errores presentes en la placa (sistemáticos y aleatorios) con el fin de comprobar si los momentos en las articulaciones se ven afectados. Referencias [1] J. Ambrósio y A. Kecskeméthy, Multibody Dynamics of Biomechanical Models for Human Motion via Optimization. In Multibody Dynamics: Computational Methods and Applications (Netherlands, 2007), 245-272. [2] H. Hatze, The fundamental problem of myoskeletal inverse dynamics and its implications. Journal of Biomechanics, 35 (2002), 109-115. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA Biomecánica 43 Simulación del control híbrido de un modelo simplificado de órtesis activa para ayuda a la marcha S.H. HOSSEINNIA, B.M. VINAGRE, F.J. ALONSO Universidad de Extremadura, Badajoz. España shossein@alumnos.unex.es, bvinagre,fjas@unex.es G. ZAHORCAK Technical University of Kosice, Kosice, Slovak Republic gabriel.zahorcak@tuke.sk De acuerdo con la “Encuesta de Discapacidad, Autonomía personal y situaciones de Dependencia (EDAD)" de 2008, sólo en España, aproximadamente 1.5 millones de personas tienen dificultades para caminar como resultado de accidentes, lesiones medulares, parálisis cerebral o síndrome postpolio. Este tipo de lesionados pueden mover sus piernas pero no son capaces de caminar adecuadamente debido a la debilidad de sus músculos, y podrían mejorar notablemente sus condiciones de vida con el uso de órtesis activas. Entre estas órtesis, son de gran interés las de tipo SKAFO (Stance-control Knee-Ankle-Foot Orthosis), al permitir el movimiento de la rodilla durante la fase de balanceo (swing) y bloquearlo durante la fase de apoyo (stance), haciendo así posible una marcha más natural. El control de estos dispositivos debe contemplar, para cada pierna, varias fases o estados caracterizados por distintas dinámicas, amén de supervisar y coordinar el movimiento de las dos piernas. Así pues, se puede modelar el sistema completo como un sistema híbrido, donde interactúan las dinámicas continuas correspondientes a los modelos de los miembros y articulaciones, con la dinámica de eventos discretos correspondiente a las distintas fases o estados de funcionamiento de la órtesis y a las transiciones entre ellos. En este marco, subsistemas modelados como máquinas de estados finitas (fase de apoyo simple o doble apoyo, rodilla bloqueada o desbloqueada, etc.) interactúan con controladores y procesos modelados por ecuaciones diferenciales o en diferencias (actuación de la rodilla, ecuaciones del movimiento del sistema), es decir, se mezclan la toma de decisiones con la generación de leyes de control continuas. El control de sistemas híbridos ha jugado un papel importante en aplicaciones de aviónica, automoción, automatización de autopistas, control y coordinación de vehículos autónomos, gestión de tráfico, control de procesos industriales y de fabricación, robótica, etc. El propósito de este trabajo es el diseño y simulación de un controlador de un modelo simplificado de órtesis activa para ayuda a la marcha de lesionados medulares, considerando el sistema como híbrido. Referencias [1] T. Yakimovich, E. D. Lemaire, J. Kofman. Engineering desing review of stance- control knee-ankle-foot orthoses, JRRD, 46,2 (2009), 257-267. [2] D. Hristu-Varsakelis, W. S. Levine (Eds), Handbook of Networked and Embedded Control Systems. Birkhäuser, Boston 2005. Asociación Española de XVIII CONGRESO NACIONAL Ingeniería Mecánica DE INGENIERÍA MECÁNICA 44 Biomecánica Comparación de métodos de reconstrucción del movimiento basados en coordenadas naturales y relativas A. VALERO, I. PASCIUTO, S. AUSEJO, J.T. CELIGÜETA CEIT y Tecnun (Universidad de Navarra) avalero@ceit.es La reconstrucción del movimiento es una técnica ampliamente utilizada en distintos campos como la ergonomía, biomecánica, animación y entretenimiento. Cualquier método que permite calcular la posición y orientación de los segmentos de un sistema multicuerpo a partir de datos de captura del movimiento puede denominarse como método de reconstrucción del movimiento. El problema de reconstrucción