Examinando por Materia "FEA"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Control de Trayectorias de un Vehículo Aéreo No Tripulado de Alas Rotatorias Tipo Quadrotor en Ambientes Exteriores
    (Universidad EIA, 2011) Benjumea Giraldo, Jorge Alejandro
    Este trabajo de investigación está dirigido a la implementación de algoritmos de control para lograr la estabilidad de una aeronave tipo quadrotor que logre generar trayectorias simples, con una aplicación futura de tomar fotografías a alturas indicadas, para la ejecución de determinadas tareas específicas. Para lograr la construcción de esta herramienta, se profundizó en aspectos de optimización del diseño, modelamiento de la aeronave, análisis de elementos finitos, simulación y evaluación de controladores, y ejecución de pruebas de vuelo. La aeronave esta provista de cuatro subsistemas: El subsistema sensorial consta de una unidad inercial de 9 grados de libertad, la cual está dotada de tres sensores: giroscopio, acelerómetro y magnetómetro, cada uno de ellos de tres ejes, y un microcontrolador ATmega328P el cual se encarga de procesar y analizar la información proveniente de estos sensores. Este subsistema también está provisto de un sensor de presión barométrica SCP1000-D01, el cual es usado para establecer la altura en que se encuentra la aeronave respecto al nivel del mar, y dispone de un GPS Venus634FLP el cual provee una actualización de datos cada 10Hz. Para el subsistema de comunicación se emplearon dos módulos XBee Pro 900 XSC, los cuales dan una cobertura aproximada de 9 kilómetros a línea de vista, esto debido a que cada módulo está dotado con una antena de 5dBi de ganancia. En el subsistema de video se utilizó una cámara Sony KX191, que provee un formato NTSC de 520 líneas y a su vez tiene la modalidad de adquisición de imágenes en modo nocturno. El video es enviado a través de un transmisor de video de 2.4GHz a 1000mW. El subsistema de propulsión, está dotado de 4 motores NTM de 1200Kv a 250W cada uno, esto con el fin de que el helicóptero tuviera una capacidad de despegue aproximadamente de 4000 gramos. Las hélices utilizadas fueron de 8 pulgadas marca APC Slo-Flyer. Respecto a los controladores de estabilidad del quadrotor, se sacaron modelos lineales de cada eje de la aeronave, y posteriormente se hicieron varios diseños de controladores digitales que fueron probados y evaluados para determinar su desempeño. En el control de trayectorias se diseñó un control que permitió generar trayectorias simples. En cuanto el diseño de la aeronave, el tema de la seguridad tuvo una importante relevancia, ya que este dispositivo será una herramienta académica y se utilizará en espacios concurridos de la universidad.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de un prototipo de stent para arteria intracraneal usando materiales metálicos
    (Universidad EIA, 2012) Bedoya Ríos, Andrés Maria; Vélez Rendón, Daniela; Montoya Góez, Yesid
    This study shows the results of the design and construction of a stent prototype for stroke, which includes Computer Aided Design (CAD) and mechanical behavior simulation through finite element analysis (FEA), equally, it was conducted a computational fluid dynamics (CFD) analysis, where was assessed the blood flow through the vessel and the stent, and the pressures exerted in the artery-device fitting. Finally, it was built a stent in AISI 316L which performed well in mechanical, corrosion and insertion tests. The results indicate that the prototype has a good navigability in the catheter and attaches to the artificial endothelial wall; furthermore, it is a relatively inexpensive alternative in comparison with commercial stents made in titanium alloys and others.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de Concepto de un Aerogenerador Vertical Tipo H
    (Universidad EIA, 2014) Présiga Caro, Catalina
    La energía limpia del viento es una fracción de la energía solar, obedece al calentamiento no uniforme del aire de la atmósfera e históricamente ha sido aprovechada mediante configuraciones de velas en navegación, molinos para bombeo de agua y molienda de cereales, y recientemente en aerogeneradores para producir energía eléctrica. Por falta de desarrollo y consolidación de la tecnología de aerogeneradores y por costos por potencia y energía que han resultado mayores que los correspondientes a otras fuentes no se ha incorporado masivamente al sistema eléctrico. Un aerogenerador económico y robusto es el Darrieus, de eje vertical y alerones rectos conocido como Tipo H, para bajas velocidades de viento, no requiere sistema de orientación, sin arranque autónomo por lo cual necesita un sistema paralelo de arranque. Dando respuesta a la necesidad de soluciones para abastecer áreas aisladas, acelerar el uso de la energía limpia del viento en áreas interconectadas y por la importancia del estudio de aerogeneradores en la línea de investigación de la Escuela de Ingeniería de Antioquia, se realiza como proyecto de grado el “Diseño de Concepto de un Aerogenerador Vertical Tipo H” para condiciones de viento con potencial energético. El producto del diseño es un aerogenerador vertical de tres alerones distribuidos en cascada con perfil aerodinámico S1046, de 2.4 m de largo, 0.1 m de cuerda y 1.2 m de radio de giro, fabricados en aluminio comercial 6061 con refuerzos de armazón y peso de 1.5 kg por alerón, ubicados a 10 m de altura. El aerogenerador produce 80 W con vientos de 4 m/s y 600 W con vientos de 8 m/s con un generador eléctrico de velocidad variable, 24 pares de polos de imanes permanentes y velocidades de giro entre 30 rpm y 600 rpm alcanzando esfuerzos mecánicos para los alerones hasta de 2600 N sin riesgo estructural. El desarrollo tuvo como pilares fundamentales el diseño de concepto, las tecnologías aerodinámicas para el aprovechamiento de la energía del viento, la identificación de especificaciones y parámetros, la caracterización de la condiciones del viento en un lugar con registros históricos, la simulación de condiciones operativas, el diseño asistido por computador para los bocetos y la simulación de esfuerzos por análisis de elementos finitos para asegurar que el aerogenerador operará para las condiciones para las que fue diseñado sin fallas estructurales. Con ello se da cumplimiento a los objetivos general y específicos del proyecto de realizar el diseño y evaluar integralmente su desempeño. Un resultado establecido con el análisis de los registros históricos indica que la EIA Sede Las Palmas no posee vientos de superficie con potencial energético. Por lo tanto, la construcción e instalación de prototipos como el diseñado requieren buscar condiciones de viento a mayor altura o en otros lugares en la sede.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Válvula cardíaca con múltiples bisagras
    (Universidad EIA, 2019) Palacio Durán, Andrés Felipe; Montoya Góez, Yesid
    In this final work is present the conceptual design of an implant at the cardiac level (prosthetic mitral valve). At the time of development, the anatomical dimensions, physical and mechanical properties of the possible materials were considered. In addition, a list was made of the needs based on the requirements according to experts and literature. Based on these needs, the device specifications were established. After disaggregating the problem into functions and subfunctions, solutions were proposed for each of these. With the help of simulations, it was possible to corroborate the proper functioning of the valve, supporting the effort and preventing the creation of turbulence. A design based on elastomers was obtained, with 3 hinges that in turn function as columns and the best way to create a prototype is by means of additive manufacturing (bioprinting).