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Erweiterungen der Methode der Finiten Massen; Extentions of the Finite Mass Method

Gauger, Christoph
Fonte: Universidade de Tubinga Publicador: Universidade de Tubinga
Tipo: Dissertação
DE_DE
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Die Simulation von Gasströmungen ist sowohl für eine Vielzahl technischer Anwendungen als auch für unser Verständnis vieler natürlicher Zusammenhänge, beispielsweise in Klimaforschung oder Astrophysik, von elementarer Bedeutung. Die Methode der Finiten Massen ist ein neues Lagrangesches Verfahren zur Simulation von kompressiblen Fluiden. Im Gegensatz zu den populären Finite-Volumen- oder Finite-Differenzen-Verfahren, beruht sie auf der Diskretisierung der Masse statt des Raumes. Die strömende Masse wird in kleine, sich überlappende Pakete zerlegt, die sich unabhängig voneinander bewegen und linear deformieren können. Deren innere Masseverteilung wird durch eine vorgegebene Formfunktion festgelegt. Diese Pakete modellieren nicht nur das mechanische System, sondern auch die thermodynamischen Zusammenhänge. Die Evolutionsgleichungen ergeben sich aus inneren und äußeren Kräften und unter Berücksichtigung der Gesetze der Thermodynamik. Die Kräfte gehen nicht auf die Euler- oder Navier-Stokes-Gleichungen, sondern auf die physikalischen Grundprinzipien wie Erhaltung von Masse, Impuls und Energie zurück. Einerseits hat diese Methode aufgrund der linearen Deformierbarkeit der Teilchen ein großes Potential, um genaue Approximationen von Flüssen zu liefern...

Métodos no perturbativos y teoría quiral de perturbaciones y aplicaciones a las interacciones mesón-mesón y nucleón-nucleón = Non-perturbative methods and chiral perturbation theory applied to meson-meson and nucleon-nucleon interactions

Albaladejo Serrano, Miguel
Fonte: Universidade de Múrcia Publicador: Universidade de Múrcia
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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En esta tesis se aplican métodos no perturbativos y la teoría quiral de perturbaciones al estudio de diferentes problemas de física hadrónica. Se estudia el sector escalar-isoescalar de las interacciones mesón-mesón, identificándose la resonancia f0(1710) como la glubola más ligera. Se investiga también la generación dinámica de resonancias pseudoescalares con masas entre 1 y 2 GeV a partir de las interacciones de resonancias escalares con los pseudoescalares más ligeros. La naturaleza del mesón sigma, generado dinámicamente en interacciones de piones, se estudia mediante su factor de forma escalar y el radio cuadrático medio, encontrándose un valor pequeño de este. Esto indica que una imagen de cuatro quarks es más adecuada que la de una molécula de piones. También se estudian los efectos de volumen finito en las interacciones de piones. Finalmente, se propone un nuevo método para el estudio de las interacciones nucleón-nucleón. SUMMARY (ENGLISH) In this thesis, non-perturbative methods and chiral perturbation theory are applied to different issues of hadron physics. The scalar-isoscalar sector of meson-meson interactions is studied, and the f0(1710) resonance is identified with the lightest glueball. The dynamical generation of pseudoscalar resonances with masses in the range 1-2 GeV from the interactions of scalar resonances and the lightest pseudoscalars is investigated. The nature of the sigma meson...

Análisis numérico y experimental del desgaste de herramienta e integridad superficial en los procesos de torneado de Inconel 718

Díaz Álvarez, José
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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En el sector de fabricación mecánica, un elevado volumen de trabajo está asociado a los procesos de arranque de viruta. El mecanizado es un proceso termomecánico complejo en el que influyen muchos factores, principalmente el material de la pieza, el material y geometría de la herramienta, los parámetros de mecanizado y el uso o no de fluido de corte. Esta tesis se enmarca en los procesos de mecanizado de aleaciones termorresistentes. La tesis está centrada en un solo material, en este caso la superaleación base níquel representativa de este tipo de materiales (Inconel 718); y en un solo proceso de mecanizado (torneado). Las superaleaciones base níquel se utilizan de forma muy extendida en la industria aeroespacial, en concreto en componentes de aeromotores debido a su elevada resistencia a alta temperatura y su alta resistencia a la corrosión. Estos materiales presentan importantes dificultades para su mecanizado siendo considerados entre los metales de más baja maquinabilidad. Dentro de esta familia de aleaciones, una de las más utilizadas es el Inconel 718. En esta tesis se analiza la evolución de los diferentes tipos de desgaste en operaciones de torneado de acabado con herramientas comerciales considerando distintos metales duros recubiertos y distintas geometrías de filo. Se realizaron ensayos en seco y utilizando taladrina con diferentes valores de los parámetros de corte. También se analiza la evolución de la rugosidad superficial con el estado de desgaste de la herramienta y las componentes de la fuerza de mecanizado y tensiones residuales en la superficie mecanizada. Con el objetivo de analizar variables termomecánicas de difícil determinación experimental se desarrolló un modelo numérico tridimensional basado en el Método de los Elementos Finitos...

Optimización topológica en el diseño de elementos estructurales mecánicos

Fonte: Ingeniería Mecánica Publicador: Ingeniería Mecánica
Tipo: Bachelor Thesis; Proyecto de grado Formato: PDF
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Este trabajo hace una revisión de la técnica de optimización topológica (OT) aplicada al diseño de estructuras de peso reducido. El problema consiste en encontrar la topología que tenga la mayor rigidez con una restricción en el volumen final del material, partiendo de un dominio bidimensional rectangular con las restricciones y cargas correspondientes. El trabajo se divide en tres partes generales: revisión del estado del arte, implementación de un código en Matlab y reproducción de los resultados reportados en la literatura, y aplicación de la técnica al diseño de una pieza mecánica de peso reducido. El trabajo comienza con el estudio de la formulación del elemento Q4 (elemento plano de 4 nodos y 2 grados de libertad por nodo con interpolación lineal) para el problema elástico, y su implementación numérica. El siguiente paso es el estudio del planteamiento del problema de optimización y su solución por medio de PLS (Programación Lineal Secuencial). PLS es un método que soluciona un problema de optimización no lineal convirtiéndolo en una serie de problemas lineales. La linealización del problema se hace por medio de la serie de Taylor y cada problema lineal se soluciona usando programación lineal, con algoritmos bien conocidos como el Simplex o el Karmarkar

Algunas consideraciones del modelo bidominio basado en el m??todo de vol??menes finitos

Gonz??lez Galeano, Andrei Alain; Gil G??mez, Javier Hern??n
Fonte: Universidad EAFIT; Maestr??a en Matem??ticas Aplicadas; Escuela de Ciencias y Humanidades. Departamento de Ciencias B??sicas Publicador: Universidad EAFIT; Maestr??a en Matem??ticas Aplicadas; Escuela de Ciencias y Humanidades. Departamento de Ciencias B??sicas
Tipo: masterThesis; Tesis de Maestr??a; acceptedVersion
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En este trabajo se estudia la actividad el??ctrica card??aca por medio del modelo del bidominio, el cual, describe el comportamiento el??ctrico del tejido card??aco, basado en el flujo de corriente, la distribuci??n del potencial el??ctrico y la conservaci??n de carga y corriente [7], para esto se utiliza el esquema de vol??menes finitos construido sobre mallas rectangulares, donde se realiza un an??lisis cualitativo de acuerdo a las simulaciones realizadas -- La discretizaci??n se enfocar?? en los algoritmos existentes para ecuaciones el??pticas y parab??licas donde su convergencia estar?? garantizada por la teor??a cl??sica -- En general el modelo de los vol??menes finitos involucra los siguientes pasos (42): a) Descomposici??n del dominio en vol??menes de control -- b) Formulaci??n de las integrales sobre cada volumen de control -- c) Aproximaci??n de las integrales por integraci??n num??rica -- d) Aproximaci??n de las derivadas por alg??n esquema num??rico como el de Euler -- e) Montaje y soluci??n del sistema algebraico discreto

Resolución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes; Numerical solution of the Navier-Stokes equations

Cavada López-Tapia, Adriana
Fonte: Universidade de Cantabria Publicador: Universidade de Cantabria
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
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RESUMEN: El objetivo fundamental de este proyecto consiste en resolver numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes en su forma incompresible mediante la creación de un código programado con MatLab que permita resolver y estudiar la fenomenología de la mecánica de fluidos. La idea principal es profundizar en la física que hay detrás del proceso de la implementación computacional de un problema, por lo que el código resolverá casos con geometrías sencillas, y la eficiencia del mismo no será una prioridad. Se ha propuesto una discretización espacial mediante el método de volúmenes finitos y se ha utilizado el método de pasos fraccionados para resolver el acoplamiento de la velocidad y la presión. Con el fin de validar el programa se ha utilizado un caso test denominado \driven cavity\ en dos dimensiones, caso muy común en la dinámica de fluidos computacional para validar nuevos códigos que resuelven el movimiento de fluidos. Se han estudiado tres números de Reynolds en régimen laminar, 100, 1000 y 2000. Los resultados obtenidos con el código nuevo son similares a los obtenidos con el software comercial ANSYS Fluent.; ABSTRACT: The main objective of this project is to numerically solve the incompressible Navier-Stokes equations by creating a code programmed with MatLab that allows solving and studying the phenomenology of fluids dynamics. The principal idea is to delve into the physics behind the process of implementing computationally a problem...

Localización de deformación en medios dúctiles y anisótropos estudio de campo, experimental y numérico /

Gómez Rivas, Enrique; Carreras, Jordi,
Fonte: Bellaterra : Universitat Autònoma de Barcelona, Publicador: Bellaterra : Universitat Autònoma de Barcelona,
Tipo: Tesis i dissertacions electròniques; info:eu-repo/semantics/doctoralThesis Formato: application/pdf
Publicado em //2008 SPA; SPA
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Consultable des del TDX; Títol obtingut de la portada digitalitzada; Aquesta tesi doctoral se centra en l'estudi de la localització de la deformació i la fracturació associada en medis dúctils i mecànicament anisòtrops. Malgrat la gran quantitat de treballs que es poden trobar a la literatura sobre els factors que controlen aquests fenòmens, encara no es comprèn satisfactòriament la influència que exerceix l'anisotropia de les roques en la seva resposta a la deformació. L'objectiu principal d'aquesta tesi consisteix en estudiar alguns dels factors que influeixen en la localització de la deformació, analitzar l'aparició i evolució de fractures en materials anisòtrops i aportar eines que facilitin l'estimació d'orientacions de nucleació de fractures, la deformació de les roques que les contenen i la relació d'aquestes estructures amb els camps d'esforços. Per tot això, s'ha fet servir una metodologia de treball que combina l'estudi de camp de fractures de petita escala amb la seva simulació mitjançant mètodes analítics i models analògics i numèrics. Al capítol 1 s'introdueixen els conceptes clàssics de localització de deformació i criteris de fracturació en materials isòtrops i anisòtrops. A partir d'aquí es plantegen una sèrie de qüestions que aquest treball pretén respondre i una explicació de la metodologia escollida. Basant-se en una zona de camp situada al Varisc del Cap de Creus (Pirineus orientals)...