Ingeniería Mecánica

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    Análisis experimental y numérico del factor de Intensidad de Esfuerzo (KI) en modo de esfuerzo mixto utilizando el Ensayo Arcan
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-05-02) Meza Ortega, Cristian Alfonso ; Cudriz Obregón, Fabián Andrés ; Pinto Hernández, William ; González Estrada, Octavio Andrés ; Martínez, Manuel del Jesús
    En este proyecto de grado se desarrolla una propuesta que permite definir factores de intensidad de esfuerzos para diferentes modos de falla basado en la implementación de un ensayo arcan a partir de modelos experimentales y modelos computacionales, se estudia el comportamiento de los factores de intensidad de esfuerzos Ki para materiales metálicos, en este caso el material utilizado fue una aleación de Aluminio Al 1100 H14 la cual es muy utilizada en las industrias automovilísticas y aeronáuticas. En este proyecto se desarrollaron pruebas para diferentes modos de falla, 0° (modo 2 – cortante puro), 45° (modo mixto) y 90° (modo 1 – axial puro), dichas pruebas fueron realizadas de manera experimental y computacionalmente. En la parte experimental se utilizó un ensayo ARCAN, dicho modo de implementación y características se muestran en este documento, a partir del cual se obtuvieron valores de fuerzas y desplazamiento aplicados a la probeta en estudio, con los cuales se calcularon los factores de intensidad de esfuerzos Ki para cada uno de los modos de falla; para el desarrollo computacional de este proyecto se utilizó el software Ansys Workbench en el cual se desarrolló un modelo en elementos finitos que permitió estimar los factores de intensidad de esfuerzo para los diferentes modos de falla estudiados. Una vez se obtuvieron los resultados experimentales y computacionales se buscó realizar una comparación mediante la determinación de porcentajes de errores entre estos resultados. Con este estudio se pudo demostrar que la utilización del software Ansys Workbench es viable en la determinación de factores de intensidad de esfuerzo para diferentes modos de falla en ensayos tipo ARCAN aplicado a materiales metálicos.
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    Diseño de un plan estratégico de gestión de activos (PEGA) en las termoeléctricas a cargo de la empresa MASA Stork basado en la Norma ISO 55001:2014
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-05-02) Roa Hernández, Denilson Adolfo ; Borrás Pinilla, Carlos ; Pertuz Comas, Alberto David ; González Jaimes, Isnardo
    El presente documento es un trabajo de grado de investigación basado en el diseño documental de un Plan Estratégico de Gestión de Activos implementando los estándares de la norma internacional ISO 55000 en su versión 2014 la cual establece los requisitos de un sistema de gestión de activos en una organización. El proyecto se desarrolla en la organización MASA S.A.S., a cargo de las termoeléctricas “Termocoa” y “Termosuria” de la Empresa colombiana de petróleo ECOPETROL en la ciudad de Villavicencio, dicha organización se encarga de operar, mantener y potencializar estos importantes centros de generación de energía, garantizando a través de la unidad de negocios de Operación y Mantenimiento la confiabilidad y disponibilidad del suministro de energía para las operaciones de los campos petroleros de la región centro-oriental de Colombia. La ejecución de la investigación se realiza de acuerdo con las etapas de diagnóstico, diseño documental, diseño del plan estratégico de gestión de activos y socialización de la información para atender las necesidades de la empresa y contribuir eficazmente al sistema de gestión de activos físicos en el proceso de mantenimiento. Se gestionó la información con las personas responsables en la empresa, en este documento se presenta de manera explícita toda la gestión de acuerdo con la política de confidencialidad de la empresa y dejando ver claramente el estado de los activos, los objetivos y políticas de gestión de activos, cumpliendo con los requisitos de la norma ISO 55001 en la empresa.
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    Estudio de las propiedades mecánicas en diáfisis tibial porcina mediante pruebas de compresión uniaxial
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-05-02) Martínez Marulanda, Ana María ; Guerrero Navisoy, María de los Ángeles ; Villegas Bermúdez, Diego Fernando ; Sánchez Acevedo, Heller Guillermo ; Pertuz Comas, Alberto David
    Los huesos se componen de una zona trabecular la cual contiene una región de hueso poroso y una zona cortical donde se encuentra una región de hueso compacto, acompañado de un tejido adiposo llamado medula ósea. La zona de hueso compacto soporta mayores esfuerzos a compresión, en los ensayos de compresión realizados para conocer las propiedades mecánicas que presentan los huesos, se suele retirar la medula ósea sin saber si esta podría tener alguna influencia en los esfuerzos que puede soportar el material. Dado que el hueso es difícil de caracterizar por su complejidad, ya que es un material biológico definido como anisotrópico donde las propiedades mecánicas varían respecto a la dirección con la cual se aplique la fuerza, dando como resultado una resistencia diferente para cada ensayo mecánico, los ensayo generalmente son experimentales pero dado al avance de la ingeniería ya se han logrado realizar algunos aportes computaciones con el uso de elementos finitos para así poder llegar a obtener más datos, los cuales permitan en algún momento caracterizar el hueso y poder generar más avances en el área de la salud. El objetivo de este trabajo es poner determinar las propiedades mecánicas del hueso haciendo uso de ensayos a compresión uniaxial con el fin de poder conocer la influencia que tiene la medula ósea en la resistencia del hueso y por medio de elementos finitos logra validar un modelo que se asemeje a los ensayos experimentales, para así poder conocer que tanto se acercan los ensayos computacionales a los ensayos realizados experimentalmente.
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    Diseño y construcción de una máquina CNC de doble propósito para uso académico
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Solano Monsalve, Hernán Fabián ; Jaimes Rolón, Ricardo Alfonso ; Meneses Flórez, Jorge Enrique ; Borrás Pinilla, Carlos
    En este proyecto se desarrolla el diseño y construcción de una máquina de control numérico computarizado con dos métodos de construcción, Laser CNC y ruteadora CNC, para uso académico y de fácil acceso para una estudiante de ingeniería con recurso económicos limitados. Con esta máquina podrá desarrollar todas esa ideas y diseños que en la mayoría de los casos se quedan en el papel archivos perdidos en el pc. Como el proyecto va dirigido al fácil acceso, muchos de los elementos usados en la construcción son que algunos que ya fueron usados en otras máquinas que se les dará una segunda oportunidad de funcionar. Se busca generar una nueva cultura de hacerlo nosotros mismo, que para obtener una maquina no siempre es necesario tener que importarla en países extranjeros, los Colombia somos capaces, podemos generar conocimientos para el desarrolla de tecnologías en muchas áreas de la automatización industrial lo cual es el futuro del este planeta.
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    Evaluar la viabilidad técnica y económica de la producción de pellets a base del residuo agroindustrial del fruto de Sacha Inchi para uso como combustible sólido
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Arciniegas Barrera, Juan Manuel ; Ballesteros Rugeles, Manuel Fernando ; Serrano Bayona, Raúl Andrés ; Rueda Ordóñez, Yesid Javier ; Quiroga Méndez, Jabid Eduardo ; Jaramillo Ibarra, Julián Ernesto
    El objetivo de este proyecto es evaluar la viabilidad técnica y económica del residuo agroindustrial del fruto Sacha Inchi para combustión, este proceso se llevará a cabo mediante la elaboración de pellets a partir de la cascarilla del fruto. La cual se seleccionó manualmente, donde las primeras semanas fueron de secado a temperatura ambiente para después ser procesado por un molino de aspas. Posteriormente, se evaluó la humedad y el uso de tres aglomerantes (Fécula de maíz, boñiga de vaca y cal orgánica deshidratada). Después de realizar varios experimentos de prueba y error, se definieron los intervalos de concentración de aglomerante, que en este caso fue del 30% de aglutinante y 70% biomasa Sacha Inchi. Seguido a esto, se realizó el diseño de una matriz de experimentos, obteniéndose 24 ensayos finales. Los pellets obtenidos se caracterizaron fisicoquímicamente según la norma para biocombustibles sólidos. Los parámetros evaluados fueron: Contenido de humedad, contenido de ceniza, material volátil, poder calorífico y dureza de los pellets. Finalmente se encontró que los mejores pellets para el proceso de combustión fueron los pellets con granulometría mayores a #40 (0.425 mm) con aglomerante de fécula maíz. Sin embargo, los otros tipos de pellets presentaron resultados muy similares.