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Dissertations / Theses on the topic 'Disipadores'
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1
De, la Rosa Toro Aerls Juan. "Disipadores de energía en muros de albañilería." Universidad Nacional de Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ, 1999. http://cybertesis.uni.edu.pe/uni/1999/delarosa_ta/html/index-frames.html.
Full textAbstract:
En la década pasada se ha visto un crecimiento acelerado en el desarrollo y aplicaciones estructurales de dispositivos de disipación de energía, los que se habían concentrado en amortiguadores de acero y amortiguadores pasivos de goma para poder mitigar el riesgo sísmico. La finalidad de incluirlos en las estructuras, es mejorar su capacidad de disipación de energía ante sismos moderados y fuertes; la mayoría de estos dispositivos son sistemas caros para países en desarrollo Este estudio propone la combinación de dos materiales económicos coma la albañilería y las planchas de acero liviano formadas en frío para generar un panel disipador de energía en muros de albañilería. Este sistema podría ser una alternativa al díseño sísmico convencional en muros de albañilería, otorgándole mayor seguridad contra eventos sísmicos severos sin comprometer la economía. Para el prototipo a ensayarse se considera un espécimen de 2400 mm de altura por 2500 mm de longitud con un espesor de muro de 125 mm, en la parte central se deja una abertura de 2200 mm de altura por 500 mm de ancho sobre la que se coloca el panel de acero liviano donde se espera la disipación de energía. El ensayo de carga cíclico es realizado controlando el desplazamiento sobre la línea del sistema del actuador para dos niveles de deformación: grietas no visibles en la albañilería y grietas visibles en la albañilería. La investigación muestra como un simple panel de acero liviano mejora el comportamiento cíclico del muro de albañilería, logrando mayor capacidad de disipación de energía. El pandeo en el panel sucede antes que la fluencia ocurra y antes que aparezcan grietas visibles en la albañilería asimismo, se puede ver como usando métodos analíticos simples es posible predecir el comportamiento del muro. Se presenta la comparación entre los resultados del ensayo con dispositivo disipador (usando una plancha de acero liviano) y sin dispositivo disipadorIn the past decade a growth accelerated in the development of energy dissipation devices in structural applications has been seen, those which had been concentrated in steel honey dampers and passive rubber dampers for may mitigate the seismic risk. The purpose of including these devices on the structural system is to improve their capacity of energy dissipation against moderate and strong earthquakes; most of these devices are expensive systems for developing countries. This study, proposes the combination of two economic materials as masonry and light cold formed plates to generate a energy dissipation panel for masonry walls. This device would be an alternative to conventional seismic design in masonry walls, giving safety margin against seismic events without committing the economy. A prototype of 2400 mm of height by 2500 mm of length with a wall thickness of 125 mm is considered, in the central part an opening of 2200 mm of height by 500 mm of width is let, the one is fill with the light steel panel where Energy Dissipation is expected. The cyclic load test is accomplished under a control of displacement the on-line actuador system for two deformation levels: not visible cracks in the masonry and visible cracks in the masonry. The investigation shows that a simple light steel panel, improves the performance of the masonry wall, being achieved greater capacity of energy dissipation; also can be seen how using simple methods, it is possible to predict the behavior of the wall, The bulge in the panel happens before that the yielding occur and before appear visible cracks in the masonry. It is presented the comparison between the results of the test with dissipation device (using light steel panel) and without dissipation device
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Rozas, Torres Luis Alejandro. "Reducción de la Respuesta Estructural por Medio del Uso de Disipadores de Masa Sintonizada y Disipadores de Columna Líquida Sintonizada." Tesis, Universidad de Chile, 2009. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/102227.
Full textAbstract:
La gran actividad sísmica que se presenta en el territorio nacional, junto con el crecimiento de la construcción, y el cada vez mayor costo del terreno en ciudades importantes, han tenido como resultado un incremento en la edificación en altura. Esta clase de estructuras, que poseen como denominador común un bajo amortiguamiento y gran flexibilidad, presentan problemas asociados con vibraciones molestas las cuales pueden ocasionar no solo problemas a sus ocupantes sino que también a su contenido y elementos no estructurales.
Como respuesta a esta clase de problemas, diversos dispositivos de protección sísmica se han propuesto como solución. En particular, los disipadores de masa sintonizada y los disipadores de columna líquida sintonizada, han cobrado en años recientes gran interés por parte de los investigadores demostrando ser a su vez ser una herramienta eficaz para el control de vibraciones. En la presente investigación se estudia el comportamiento de una estructura con esta clase de dispositivos.
En una primera etapa, mediante análisis teóricos al sistema estructura disipador, se caracteriza la a respuesta del sistema para acciones sísmicas idealizadas. Primeramente se supone que la acción sísmica es de tipo deterministica monofrecuencial. Posteriormente la misma se asume como aleatoria tipo ruido blanco, y finalmente como ruido blanco filtrado. Para cada una de estas acciones sísmicas idealizadas se proponen expresiones para determinar los parámetros óptimos de diseño, con objeto de minimizar el desplazamiento de la estructura a controlar. Las expresiones de los parámetros óptimos de diseño se presentan en función de la razón de masas entre el dispositivo y la estructura controlada, la razón de amortiguamiento crítico de la estructura controlada, y en el caso del disipador de columna líquida del factor de forma del dispositivo.
Para verificar la efectividad de los parámetros óptimos de diseño y procedimientos de diseño propuestos en la investigación, se construye un disipador de masa sintonizada y un disipador de columna líquida sintonizada para controlar la respuesta de una estructura de seis grados de libertad sujeta a la acción de diez registros sísmicos aplicados en su base mediante la mesa de vibrar del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile.
Los resultados de los análisis muestran una reducción promedio de los máximos desplazamientos del modelo de un 30%, registrándose además notorias disminuciones de variables tales como la intensidad de Arias y el RMS de las aceleraciones medidas en cada uno de los niveles del modelo. Asimismo los resultados indican un mejor comportamiento de los dispositivos para los registros Chilenos los que poseen una duración de movimiento fuerte mayor.
Finalmente se puede concluir que los disipadores sintonizados son dispositivos de reducción de vibraciones eficaces. Especialmente indicados en aquellos casos en que se desea controlar la respuesta de una estructura sujeta a la acción de vibraciones ambientales, que puedan ocasionar molestias a los usuarios, su instalación es en general sencilla y no involucra grandes modificaciones a la estructura.
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Morales, Díaz Luisa Joselinne, and Bálbaro Juan José Contreras. "Protección de una edificación existente con disipadores de energía." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1708.
Full textAbstract:
En la actualidad existen en el mercado dispositivos de disipación de energía que
podrían ser empleados en el reforzamiento de edificaciones importantes en el país.
En este trabajo se discuten los objetivos que debe alcanzar un proyecto de
reforzamiento y se revisan las estrategias y técnicas utilizadas para el reforzamiento
de edificaciones.
Se hace una breve presentación de los dispositivos de disipación de energía y se
explica el funcionamiento de los disipadores de fluido viscoso. Para estimar la
respuesta dinámica de los edificios con sistemas de amortiguamiento, se explican
procedimientos con análisis tiempo-historia y por medio de métodos espectrales.
Se resume una metodología para desarrollar el reforzamiento de edificaciones
empleando disipadores, y se desarrolla como ejemplo el diseño del sistema de
protección para una edificación educativa.
Los resultados del trabajo muestran que con el sistema de protección diseñado, la
edificación estudiada podría alcanzar un amortiguamiento efectivo del orden del 25%,
y la deriva y las solicitaciones internas se reducirían por un factor del orden de 0.6.
El costo de los dispositivos para la edificación presentada se estimó en US$ 45 por
metro cuadrado de área construida.Tesis
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Heresi, Venegas Pablo Camilo. "Comportamiento de placas de CuZnAl para disipadores tipo ADAS." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/113548.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería SísmicaIngeniero Civil
En esta investigación se estudia experimental y analíticamente el comportamiento de placas tipo ADAS, fabricadas de una aleación en base a cobre, frente a desplazamientos perpendiculares a su plano. Estas placas son usadas en dispositivos de disipación de energía sísmica en estructuras civiles. La composición nominal de la aleación es 75.35%p.Cu - 16.90%p.Zn - 7.71%p.Al y corresponde a una de las llamadas Aleaciones con Memoria de Forma (SMA). Se fundieron dos aleaciones (Aleación A y Aleación B), las cuales se forjaron y mecanizaron dejando probetas para ensayar en tracción y placas tipo ADAS. Ambas aleaciones poseen composiciones sólo cercanas a la nominal, pues es difícil controlar la rápida evaporación del Zinc. El tratamiento térmico óptimo para obtener fase austenita o martensita sin aumento excesivo del tamaño de grano en las placas ADAS consistió en el calentamiento del material a 850°C durante 15 minutos para luego enfriarlo en agua a temperatura ambiente; sin embargo, el mismo tratamiento produjo mayor tamaño de grano en las probetas de tracción. En ambas aleaciones se encontró fase martensita a temperatura ambiente, con temperaturas de transformación Mf y Af de 270 y 400°C, respectivamente. Se realizaron ensayos a tracción y ensayos a flexión. En los ensayos a tracción a las probetas, se impusieron ciclos de deformación en tracción pura (evitando compresión) hasta alrededor del 4.0%. Las curvas tensión-deformación obtenidas son características de materiales SMA en fase martensítica. El Módulo de Young es alrededor de 50 [GPa] para la Aleación A y 55 [GPA] para la Aleación B, mientras que la tensión inicial del proceso de demaclado es alrededor de 190 [MPa] y 265 [MPa], respectivamente. En los ensayos a flexión a las placas ADAS, se usaron desplazamientos cíclicos de amplitud creciente entre 0.5 [mm] y 40 [mm], obteniendo ciclos histeréticos estables. A partir de éstos, se calculó la Fuerza Máxima, la Rigidez Secante, la Energía Disipada y la Razón de Amortiguamiento Viscoso Equivalente. Al aumentar el desplazamiento, la Rigidez Secante disminuye asintóticamente hasta valores de alrededor un 40% del valor inicial. Por otro lado, la Fuerza Máxima, la Energía Disipada y la Razón de Amortiguamiento Equivalente aumentan, llegando esta última a valores entre 10% y 15% en todos los casos. La curvatura a lo largo de cada placa ADAS se midió usando strain gauges en las fibras extremas, en 3 posiciones diferentes, resultando, para pequeñas deformaciones, curvaturas constantes tal como lo predice la teoría elástica. Finalmente se observó, con un microscopio óptico de bajo aumento, el tipo de fractura de probetas y placas ADAS, siendo éste intergranular en ambos casos. A partir de los datos obtenidos de los ensayos a tracción, se ajustó un modelo de ley constitutiva multilineal, que se incorporó a un modelo computacional de elementos finitos y fibras para predecir el comportamiento flexural de placas tipo ADAS. El modelo predice de buena forma tanto la Fuerza Máxima como la Rigidez Secante de los ciclos, con errores menores al 7.1% y 7.3%, respectivamente. La Energía Disipada y la Razón de Amortiguamiento Equivalente son sobreestimadas por el modelo para desplazamientos más allá de la fluencia, debido principalmente a la diferencia de rigidez al descargar el material supuesta por la ley constitutiva respecto del resultado experimental. Finalmente, la Rigidez Elástica y la Fuerza de Fluencia calculadas a partir de los ensayos son correctamente predichas por el modelo con errores máximos del 12.5%$ y 22.7%, respectivamente, mientras que las fórmulas teóricas deducidas para placas ADAS estiman tales parámetros con errores máximos del 13.4% y 27.8%.
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Lafontaine, Roth Mario Andrés. "Uso de Disipadores Magnetoreológicos en un Edificio con Aislación." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103296.
Full textAbstract:
El uso de aislación sísmica ha sido efectivo en el control de la respuesta de edificios; la experiencia con un edificio de la Comunidad Andalucía así lo ratifica. Este edificio, de vivienda social, es de 4 pisos, tiene una planta de 10 x 6 m2, muros de hormigón armado en el primer piso y de albañilería confinada en los otros tres. Está soportado por ocho aisladores de goma. En este trabajo se presenta un estudio para mejorar la efectividad del sistema aislante mediante la adición de amortiguadores magneto-reológicos (MR). Se modela el edificio mediante elementos uniaxiales, agregando elementos de propiedades no-lineales que simulan los amortiguadores MR, cuyas propiedades son función de la velocidad y se obtienen de ensayos de laboratorio realizados por otros investigadores. Para optimizar la operación de los amortiguadores MR se emplean algoritmos genéticos que modifican los parámetros representativos de los sistemas de control de lógica difusa. Las variables a optimizar son la aceleración absoluta máxima y el desplazamiento relativo máximo en el edificio. Como “input” se emplean registros del terremoto de marzo 1985. Se comparan las respuestas del edificio: a) sólo con aislación, b) con aislación y con amortiguadores pasivos y c) con aislación y amortiguadores activos. Finalmente se logra diseñar sistemas de control en lógica difusa que reducen la aceleración absoluta máxima hasta en un 27.6% y otros que reducen los desplazamientos relativos máximos hasta en un 64,9% en promedio con respecto al caso sin disipadores.
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Boza, Farfán Zuen Estefania, and Tirapo Danny Jean Galán. "Diseño de un edificio aporticado con disipadores en arreglo Chevron." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4518.
Full textAbstract:
Durante terremotos severos, las estructuras pueden sufrir daños debido a las incursiones
inelásticas que experimentan. Hoy en día existen en el mercado sistemas de aislamiento y
disipación de energía que se instalan en los edificios con el fin de reducir el daño. Los
sistemas de disipación de energía liberan la energía sísmica de entrada en forma de
amortiguamiento, mientras que los sistemas de aislamiento sísmico permiten reducir la energía
sísmica de entrada.
En nuestro país se vienen desarrollando proyectos de edificios nuevos con aislamiento y
disipadores de energía, lo cual de alguna manera ha motivado el presente estudio.
En este trabajo se desarrolló el diseño del sistema de disipación de energía para un edificio
aporticado de 7 pisos que tiene una deriva de entrepiso cercana al 1%, bajo las solicitaciones
de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente.
Se definió como objetivo de desempeño lograr que el edificio se comporte con daño moderado
ante un sismo de 500 años de periodo de retorno. Para el sistema de pórticos empleado, la
deriva asociada a este nivel de daño es cercana a 0.55%. El diseño del sistema de disipación
se orientó a lograr que la deriva se mantuviera por debajo de este valor.
Se estudiaron alternativas de arreglo Chevron para amortiguadores lineales y no lineales. La
mejor alternativa consistió en 56 disipadores no lineales, dispuestos en todos los pisos.
Con la solución obtenida se logró un amortiguamiento equivalente de 24 % y se logró reducir la
deriva a 0.56%. Las fuerzas desarrolladas en los disipadores fueron del orden de las 50ton.
Los resultados del presente trabajo indican que el sistema diseñado permitirá reducir la deriva
en un 40%, y que el daño se mantendría, en teoría, por debajo del umbral de moderado frente
a sismos raros (500 años de período de retorno).
Es necesario que la actual Norma Peruana de Diseño Sismorresistente incluya un capítulo
para el diseño los sistemas modernos de protección sísmica.Tesis
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Fuentes, Sadowski Juan Carlos. "Análisis sísmico de una edificación con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6091.
Full textAbstract:
Se realiza una serie de análisis comparativos en un edificio ideal aporticado de 5 pisos de concreto armado con disipadores de fluido viscoso incorporados en ambas direcciones. Se estudian tres configuraciones de arreglos de disipadores: en diagonal, doble diagonal y chevron. Asimismo, se examinan las respuestas de la estructura empleando disipadores lineales con exponente α = 1 y disipadores no lineales con exponente α = 0.25. La edificación sin disipadores no cumple la deriva permisible de la norma peruana sismorresistente NTE E.030. Se revisan los procedimientos de análisis dinámico para estructuras con disipadores, tanto análisis de respuesta espectral como de historia de la respuesta en el tiempo. En base a conceptos de energía se presentan las expresiones para calcular el
amortiguamiento efectivo necesario de una edificación con disipadores incorporados al sistema estructural a fin de obtener una deriva objetivo establecida a priori. Los disipadores con las tres configuraciones de arreglos fueron predimensionados a fin de satisfacer las derivas máximas de entrepiso de la norma NTE E.030 para un mismo valor del amortiguamiento efectivo en cada dirección de análisis. Debido a la mayor eficiencia de la configuración chevron, se obtuvieron para este arreglo disipadores con menores valores de la constante de amortiguamiento. Se obtuvieron reducciones promedio en la dirección corta del edificio de 35% para los
desplazamientos espectrales máximos y de 31% para las fuerzas espectrales en la base de la estructura.
Los disipadores no lineales con α = 0.25 tienen la ventaja de producir fuerzas menores que los disipadores lineales con α = 1 aportando el mismo amortiguamiento efectivo al sistema estructural. Los análisis tiempo-historia realizados en este trabajo muestran que estas menores fuerzas de amortiguamiento desarrolladas por los disipadores no lineales con un valor bajo del exponente α se corresponden con fuerzas sísmicas basales mayores que las desarrolladas por los disipadores lineales.
La edificación ideal de este trabajo pudo ser protegida adecuadamente con los dispositivos de disipación de energía.Tesis
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Cabrera, Davila Diego Samuel. "Investigación de la implementación de disipadores en estructuras existentes, Chiclayo 2019." Bachelor's thesis, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12423/3149.
Full textAbstract:
La presente investigación busca realizar un análisis en base a referencias bibliográficas relacionadas a la ductilidad y la implementación de disipadores sísmicos en las edificaciones existentes de concreto armado, tomando como muestra las edificaciones clasificadas como esenciales. La problemática que se busca enfrentar es la falta del diseño sismorresistente con sistemas de amortiguamiento en edificaciones esenciales, ahora ya respaldado por las normas E.030 y E.031. Se realizará una comparativa entre el comportamiento de los disipadores que sean mencionados en las referencias estudiadas. Posteriormente con un procesamiento de datos se buscará presentar conclusiones sobre la necesidad y modalidad de trabajo del sistema de disipación de energía.
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Cano, Lagos Himler, and Escobedo Ener Iván Zumaeta. "Diseño estructural de una edificación con disipadores de energía y análisis comparativo sísmico entre el edificio convencional y el edificio con disipadores de energía para un sismo severo." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2012. http://hdl.handle.net/10757/301565.
Full textAbstract:
Desde hace varios años los sismos están dañando las estructuras aporticadas, y para evitar estos daños existen nuevas versiones de la Norma de Diseño Sismorresistente poniendo más atención en el control de las deformaciones. Esto es particularmente cierto en edificios localizados en la costa de Perú. Como resultado, las estructuras requieren de elementos de mayor sección y mayor ductilidad. Recientes sismos han mostrado que los edificios diseñados y construidos de acuerdo a los códigos más recientes proveen una buena respuesta, pero el costo de reparación de daños y el tiempo necesario para implementar estas reparaciones son más grandes que las anticipadas. Estados Unidos, Japón y Rusia han realizado diversos esfuerzos por desarrollar criterios de diseño sísmico y procedimientos para asegurar objetivos específicos de desempeño. La presente investigación muestra las características de los sistemas de protección sísmica por amortiguamiento, dando énfasis a los de fluido-viscoso y viscoelasticos. Luego expone una metodología de diseño para estructuras con sistemas de amortiguamiento enfocada en el desempeño y fundamentada en las disposiciones del ASCE (American Society of Civil Engineers), el FEMA (Federal Emergency Management Agency) y el ACI (American Concrete Institute). Con el propósito de ilustrar la metodología, se seleccionó una estructura aporticada de 3 niveles con 232 m2 de área techada por nivel, cuya deriva (9 ‰) superaba el límite permitido por la norma NTE E-030 (7 ‰). Para cumplir satisfactoriamente con este límite se incluyó un sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso y Viscoelásticos. Como objetivo de diseño se fijó la reducción del daño a nivel moderado frente a un sismo raro (500 años de retorno). La estrategia se orienta a mantener la deriva por debajo de 5.8 ‰, valor propuesto por el HAZUS (Methodology for Estimating Potential Losses from Disasters). Con el sistema de amortiguamiento fluido-viscoso se logró incrementar el amortiguamiento al 30% y reducir la deriva a menos de 5.8 y con sistema de amortiguamiento viscoelástico se logró incrementar el amortiguamiento al 25% y reducir la deriva a menos de 5.8 ‰. Como parte del trabajo se diseñan las columnas adyacentes a los dispositivos y el brazo metálico. Los resultados de la evaluación económica basada en ratios y precios propuestos por el fabricante indican que el costo del sistema de amortiguamiento de fluido-viscoso en esta estructura y para este nivel de desempeño, está alrededor de los 49 $/m2 y la incidencia en el costo total del proyecto bordea el 10.82%.Tesis
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Chacón, Álvarez Roberto, and Caparó José Eduardo Ramírez. "Análisis de una edificación de 4 pisos con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5971.
Full textAbstract:
En las últimas décadas del desarrollo de la ingeniería estructural se han presentado
medidas para que los edificios sean diseñados de acuerdo a requerimientos mínimos de
fuerza lateral. Estas medidas se han concretado a través de códigos y normas de diseño
estructural, que a través de lecciones aprendidas de los sismos, han evolucionado a lo
largo de los años. Los edificios construidos y diseñados según lo especificado en los
códigos de diseño modernos han demostrado un buen comportamiento ante los últimos
terremotos ocurridos. Sin embargo, en muchos casos los costos de reparación de las
estructuras y elementos no estructurales, como es el caso de la tabiquería, son muy
elevados; además, el procedimiento a realizarse para la reparación implica que la
estructura se encontrará inoperativa parcial o totalmente. Las razones presentadas
anteriormente fueron motivo para desarrollar nuevos sistemas de protección sísmica.
Estos no solo protegen a la estructura del colapso ante una solicitación extrema, sino que también permiten lograr un buen comportamiento durante la acción de sismos leves o moderados. Los métodos de protección sísmica están agrupados en tres grupos:
sistemas de protección activa, pasiva e híbridos.
En la presente investigación, se estudian dispositivos de protección pasiva, en especial
los disipadores de fluido viscoso. El trabajo actual está basado en el estudio realizado por Shing [2] y Whittaker [3], también se consideraron las recomendaciones de desempeño existentes en el FEMA-HAZUS (Federal Emergency Managment Agency) y sugerencias del ACI (American Concrete Institute). La metodología a emplearse está basada en los reportes del FEMA 273 y 274 [4].
Se realizó un estudio del comportamiento de los disipadores lineales y no lineales de
fluido viscoso en la respuesta estructural de un edificio comercial de 4 pisos. Mediante el
análisis realizado se demuestra que en este caso los disipadores de fluido viscoso
disminuyen significativamente los desplazamientos de la estructura durante el análisis
dinámico. Finalmente, se realiza un diseño de los sistemas de protección según la
disponibilidad de los dispositivos en el mercado, por lo que se eligen disipadores TaylorTesis
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Vargas, Olguín Javier Ignacio. "Ensayo de Placas Tipo Adas de Láminas de CuZnal." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104832.
Full text
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Vera, Stuardo Armando Darío. "Caracterización de una Aleación Superelástica CuZnAl Extruida, Considerada para Disipadores de Energía Sísmica." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103289.
Full textAbstract:
Los disipadores de energía sísmica permiten evitar daños en estructuras civiles. Para dichas
aplicaciones es posible considerar a las aleaciones con memoria de forma (SMA), bajo
condiciones de comportamiento superelástico, en relación con la transformación martensítica
inducida por esfuerzo.
En este contexto, el objetivo de la presente memoria es caracterizar la microestructura
y las propiedades mecánicas (tradicionales y superelásticas) de una aleación Cu-17,0 %p.Zn7.2
%p.Al policristalina, preparada por fusión en un laboratorio nacional.
Luego de forja y extrusión en caliente, se fabricaron probetas de 7 mm de diámetro,
para ensayos de tracción estática y dinámica a distintas temperaturas (13-16, 25 y 50oC)
y frecuencias ((0,1 a 2 Hz, precisando que la mayoría de los ensayos se realizó a 1Hz). La
microestructura de las probetas era austenítica, con coexistencia de granos equiaxiales (recristalizados)
y alargados (no recristalizados); el tama˜no de grano medio era superior a 0,1
mm. Los ensayos de tracción se realizaron con control de avance del cabezal; se utilizó un
extensómetro de 25 mm. Por calorimetría diferencial de barrido, se estableció un valor de
temperatura de fin de transformación austenítica, Af, de 22oC.
Los ensayos de tracción estática mostraron una tendencia del esfuerzo de transformación
martensítica a crecer con la temperatura, según lo esperado teóricamente. El análisis fractográfico,
por microscopia electrónica de barrido, mostró fractura transgranular, con zonas de
clivaje y otras con hoyuelos. Las deformaciones máximas a la fractura (con carga) estuvieron
entre 4,4 % y 6,3 %.
De los ensayos de tracción dinámica, realizados a 1Hz, con series de 10 ciclos, e incrementando
la deformación serie a serie, se concluye:
-Existe una razonable similitud entre la envolvente de los ensayos cíclicos y la respectiva
curva de tracción.
-El valor de deformación correspondiente a la cota superior del rango superelástico
está entre 1 y 2,1.
-El coeficiente de amortiguamiento presenta una tendencia predominantemente creciente
al aumentar la deformación impuesta.
-Los mayores valores amortiguamiento corresponden al rango de deformaciones postsuperelásticas,
donde hay deformaciones permanentes (en el primer ciclo de una serie), y
luego ciclos de histéresis.
-El calentamiento adiabático observado en el rango superelástico es de hasta 4oC
-Existe una relación lineal entre la temperatura alcanzada en la probeta, en cada serie,
y el área de los ciclos superlásticos correspondientes.
En ensayos realizados a distintas frecuencias (0,1, 0,5, 1, 1,5 y 2 Hz), se encontró que, al
crecer la frecuencia, tanto el esfuerzo de transformación como el módulo secante decrecen.
La frecuencia no parece afectar significativamente el calentamiento adiabático, en el rango
de condiciones experimentales de este estudio.
13
León, Vargas Jorge Víctor. "Protección de una edificación existente de concreto armado empleando disipadores de fluído viscoso." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8012.
Full textAbstract:
Debido a la actividad sísmica del Perú, uno de los retos principales de la ingeniería
estructural consiste en el desarrollo de técnicas que protejan a las estructuras, a sus
ocupantes y a lo contenido, de los efectos de las fuerzas sísmicas.
En el Perú ocurren diversos fenómenos naturales que por su peligro pueden derivar,
en algunos casos, en desastres. Entre los fenómenos que ocurren con cierta
frecuencia y de carácter más destructivo se encuentran los sismos de origen tectónico.
Las características del subsuelo de algunos distritos de Lima y la gran densidad de su
población la convierten en una zona de alto riesgo sísmico.
El enfoque tradicional del diseño sismorresistente se fundamenta en proveer a las
estructuras una combinación de resistencia y ductilidad para resistir las cargas
producidas por los sismos, aceptando un cierto nivel de daño en la estructura.
Recientes sismos han demostrado que los edificios diseñados y construidos de
acuerdo a los códigos más recientes proveen una adecuada respuesta aunque se
produzcan algunos daños. Sin embargo, el costo y tiempo de reparación pueden ser
altos. Por esta razón es importante establecer criterios de diseño sismorresistente en
base a objetivos específicos de desempeño.
Se han desarrollado, nuevas tecnologías para controlar el nivel de daño mediante la
disipación de energía. El propósito básico de la incorporación de dispositivos de
disipación pasiva de la energía sísmica es el de absorber un porcentaje considerable
de la energía entregada por el sismo, reduciendo el nivel de daño generado. Entre
estos dispositivos se encuentran los de Fluido-Viscoso.
Con la adición de sistemas pasivos de disipación se puede disminuir las derivas
(desplazamientos relativos de los entrepisos) de cada nivel en base a la elección de un
desempeño objetivo, constituyendo una alternativa para protección y reforzamiento de
estructuras existentes diseñadas bajo normas y códigos que no cumplen con las
exigencias sismorresistentes vigentes. Además se podría disminuir los daños en los
elementos existentes ante sismos severos, sin realizar grandes cambios en su
configuración estructural inicial.Tesis
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Oviedo, Sarmiento Ricardo Ramón. "Análisis inelástico y control de la respuesta sísmica de edificios utilizando disipadores de energía." Universidad Nacional de Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ, 2004. http://cybertesis.uni.edu.pe/uni/2004/oviedo_sr/html/index-frames.html.
Full text
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Segovia, David Juan Carlos. "Diseño de disipadores de energía metálicos para una edificación de baja altura de concreto armado." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7120.
Full textAbstract:
La filosofía de la mayoría de normas de diseño sismorresistente señala que frente
a un sismo severo la edificación no colapse y frente a sismos moderados sufran daños
reparables. Pero se ha evidenciado que muchas edificaciones sufren daños irreparables
frente a sismos moderados y colapso total frente a sismos severos. Los sistemas de
protección sísmica resultan una buena alternativa para reducir los daños estructurales
empleando diversos mecanismos, uno de estos son los disipadores de energía metálicos.
En esta tesis se muestra el reforzamiento con disipadores de energía metálicos tipo
ADAS en un edificio de cinco niveles de concreto armado en Lima. Se revisaron las
principales propiedades y principios del disipador, posteriormente se modelaron las vigas,
columnas y muros de concreto armado con propiedades no lineales basadas en la
metodología FEMA 356 y ASCE 41-06. Se utilizó el programa Perform 3D para realizar
análisis dinámico no lineal tiempo historia empleando registros de aceleraciones de Lima
y escalados a un valor de PGA igual a 0.5g.
Los resultados mostraron que la estructura reforzada con disipadores tiene una
reducción variable de los desplazamientos laterales llegando a ser un 53% (ultimo nivel)
como máximo en el centro de masas (C.M.). En los muros de concreto se consiguió
reducir la deformación inelástica del acero de refuerzo, llegando hasta un 70% como
máximo y tener un comportamiento lineal por corte. También se observó un cambio en
la energía distribución y en los periodos de la edificación, Se demostró que los disipadores
ADAS producen una disminución de deformaciones en la estructura reduciendo los daños
estructurales.Tesis
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Gibson, Torres Pablo Cecil Salvador. "Fabricación y Caracterización de una Aleación con Memoria de Forma CuZnAl Considerada para Disipadores Sísmicos." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104882.
Full text
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González, Banda Giovanni Francisco. "Comportamiento Superelástico de una Aleación Cu-11,8% pA1-0,5%pBe en Ensayos de Tracción Cíclicos bajo Condiciones tipo Sísmicas." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104480.
Full textAbstract:
En el presente tema de Memoria se estudió el comportamiento mecánico de una
aleación superelástica Cu-11,8%p.Al-0,5%p.Be, dentro del rango de temperatura y
frecuencia propias de un fenómeno sísmico (0,1 a 5 [Hz]; -20 a + 50 [ºC]). Para esto, se
realizaron ensayos de tracción de tipo tradicional (monotónicos) y cíclico.
Este trabajo es parte de una línea de investigación relacionada con la caracterización
de materiales, particularmente de materiales Superelásticos, pertenecientes a las aleaciones
con Memoria de Forma, que puedan servir para la fabricación de dispositivos de
disipación de energía sísmica en estructuras civiles. Las características relevantes de los
materiales superelásticos, es que ellos presentan, en ciclos de carga-descarga, valores
relativamente importantes de deformaciones recuperables y de energía disipada por ciclo.
Este comportamiento se relaciona con la transformación de fase Austenita-Martensita.
Para esta memoria se contó con una aleación CuAlBe, fabricada por Trefimétaux, bajo
la forma de barras de 3 [mm] de diámetro; ensayos preliminares a temperatura ambiente
indican que este material es superelástico.
Los parámetros considerados en los ensayos son los siguientes: Tamaño de Grano
Austenítico (64, 95 y 250 [ µm]); Frecuencia (0.1 y 1 [Hz]); Amplitud de Deformación de
los ensayos cíclicos (hasta 4% aprox.); y Temperatura del ensayo (20 y 50 [ºC]).
El comportamiento del material se caracterizó bajo los términos siguientes:
• En ensayos de tracción uniaxial se caracterizaron algunas propiedades mecánicas
del material (Módulo Elástico, Esfuerzos de Fluencia, Esfuerzo Máximo y de Rotura,
Deformación Máxima, Ductilidad).
• En ensayos de tracción cíclicos, se determinó: el esfuerzo y la deformación
asociados a la máxima deformación superelástica alcanzable; los esfuerzos asociados al
inicio de las transformaciones martensíticas directa e inversa; módulo elástico de la
austenita; módulo secante; y coeficiente de amortiguamiento.
Finalmente, los resultados se discutieron en la perspectiva de las relaciones
microestructura-propiedades pertinentes y de la aplicación considerada.
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Aguirre, Herrera Santiago Alberto, and Barazorda Elio Andre Vidal. "Comportamiento estructural de una edificación esencial de mediana altura usando aisladores de base y disipadores SLB." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/654612.
Full textAbstract:
Este artículo consiste en analizar una nueva alternativa de control antisísmico de alta tecnología para la construcción de hospitales en el Perú, que en su normativa exige el uso de aislamiento de base para edificaciones esenciales. Para ello, se opta por la evaluación estructural de una edificación construida con aisladores sísmicos y la misma con implementación del sistema de disipación de energía SLB (Shear Link Bozzo). Los resultados analizados, para cada técnica estudiada de control antisísmico, son: derivas de entrepiso, aceleraciones de piso, balance energético y análisis de rotulas plásticas, en base a la filosofía de funcionalidad continua.This article consists of analyzing a new high-tech anti-seismic control alternative for the construction of hospitals in Peru, which in its regulations requires the use of base insulation for essential buildings. For this, the structural evaluation of a building constructed with seismic isolators is chosen and the same with the implementation of the SLB (Shear Link Bozzo) energy dissipation system. The results analyzed for each anti-seismic control technique studied are: mezzanine drifts, floor accelerations, energy balance and analysis of plastic hinges, based on the philosophy of continuous functionality.
Trabajo de investigación
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Alarcón, Correa Diego Francisco. "Modelado matemático y simulación numérica de disipadores de calor para luminarias LED. Aplicaciones a alumbrado público." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2020. http://hdl.handle.net/10251/155989.
Full textAbstract:
[ES] En esta tesis se plasma un ejemplo paradigmático de Matemática Industrial: se define un problema real de enorme interés actual, se presenta un modelo matemático del mismo, se resuelve numéricamente mediante métodos de elementos Finitos, se realiza diferentes prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones teóricas; además, en este caso particular, los prototipos aquí analizados se llevaron al mercado, cerrando un ciclo que se inicia con el modelado matemático y se termina con la transferencia a la sociedad de una solución competitiva a un problema real.
El problema que se aborda en esta tesis se enmarca en el desarrollo de soluciones de iluminación basadas en tecnología de diodos emisores de luz (LED, por su abreviación en inglés) de alta potencia. De hecho, el problema que se afronta es el desarrollo de disipadores pasivos de calor que garanticen la correcta evacuación del calor producido en el dispositivo LED y
aseguren su adecuado funcionamiento. Para ello, se modela el problema de transferencia de calor (incluyendo conducción, radiación y convección) en diferentes prototipos, se resuelve con técnicas de Elementos Finitos y se optimizan los diseños propuestos, garantizando siempre que la temperatura de operación del chip LED sea correcta. Una vez realizado este análisis teórico,
se construyen los prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones realizadas.
Por último, en los anexos se recoge una serie de aportaciones complementarias: una sobre el gas de van der Waals y la Geometría de Contacto y otras dos sobre la convergencia de métodos iterativos.[CA] En aquesta tesi es plasma un exemple paradigmàtic de Matemàtica Industrial: es defineix un problema real d'enorme interès actual, es presenta un model matemàtic del mateix, es resol numèricament mitjançant mètodes d'Elements Finits, es realitza diferents prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions teòriques; a més, en aquest cas particular, els prototips aquí analitzats es van dur a mercat, tancant un cicle que s'inicia amb el modelatge matemàtic i s'acaba amb la transferència a la societat d'una solució competitiva a un problema real. El problema que s'aborda en aquesta tesi s'emmarca en el desenvolupament de solucions d'il·luminació basades en tecnologia LED d'alta potència. De fet, el problema que s'afronta és el desenvolupament de dissipadors passius de calor que garanteixin la correcta evacuació de la calor produïda da en el dispositiu LED i assegurin la seva adequat funcionament. Per a això, es modela el problema de transferència de calor (incloent conducció, radiació i convecció) en diferents prototips, es resol amb tècniques d'Elements Finits i s'optimitzen els dissenys proposats, garantint sempre que la temperatura d'operació de l'xip LED sigui correcta. Un cop realitzat aquest anàlisi teòrica, es construeixen els prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions realitzades. Finalment, en els annexos es recull una sèrie d'aportacions complementàries: una sobre el gas de van der Waals i la Geometria de Contacte i dues sobre la convergència de mètodes iteratius.
[EN] In this thesis, a paradigmatic example of Industrial Mathematics is captured: a real problem of enormous current interest is defined, a mathematical model of it is presented, it is solved numerically using Finite Element methods, different prototypes are made and the theoretical predictions are experimentally verified; Furthermore, in this particular case, the prototypes analyzed here were brought to the market, closing a cycle that begins with mathematical modeling and ends with the transfer to society of a competitive solution to a real problem. The problem addressed in this thesis is part of the development of lighting solutions based on high-power LED technology. In fact, the problem being faced is the development of passive heat sinks that guarantee the correct evacuation of the heat produced in the LED device and ensure its proper operation. For this, the heat transfer problem (including conduction, radiation and convection) is modeled in different prototypes, it is solved with Finite Element techniques and the proposed designs are optimized, always guaranteeing that the operating temperature of the LED chip is correct. Once this theoretical analysis has been carried out, the prototypes are built and the predictions made are experimentally verified. Finally, the annexes contain a series of complementary contributions: one on van der Waals gas and Contact Geometry and two others on the convergence of iterative methods.
A la Secretarıa de Educación Superior, Ciencia,Tecnología e Innovación (SENESCYT) por el apoyo económico para poder realizar mis estudios en el extranjero con el fin de fortalecer el talento humano en el Ecuador.
Alarcón Correa, DF. (2020). Modelado matemático y simulación numérica de disipadores de calor para luminarias LED. Aplicaciones a alumbrado público [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/155989
TESIS
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Villagra, González Ramiro Ignacio. "Aplicación de Disposiciones de Norma Chilena en Estudio para Diseño de Edificios con Disipadores de Energía." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104317.
Full textAbstract:
El objetivo de este trabajo de título es evaluar la aplicabilidad de los métodos simplificados de análisis, propuestos en la norma chilena de diseño de edificios con disipadores actualmente en estudio. Se desea saber si estas metodologías son prácticas de aplicar para predecir el comportamiento global de estructuras con disipadores, sometidas a sismos chilenos, y comprobar si las estimaciones que entregan son lo suficientemente precisas cuando se analiza una estructura real.
Se eligieron tres estructuras altas de hormigón armado, una real y dos ficticias. Se construyó un modelo en ETABS® de las estructuras sismorresistentes y de los sistemas disipadores, representando la distribución espacial de las propiedades de masa, rigidez y amortiguamiento. Las estructuras y los disipadores se diseñaron con el método modal espectral, para ser luego verificadas con el método dinámico no-lineal, considerando la no-linealidad de los disipadores.
Se observó que los diseños resultaron conservadores y que la capacidad de predicción del método estudiado es baja. Sin embargo, se constató que existen algunas limitaciones importantes del software utilizado que pudieran explicar, al menos en parte, la baja precisión de esta metodología. La más importante es la imposibilidad de ingresar los valores de amortiguamiento, según el cálculo establecido en la propuesta de norma, cuando se realizan análisis modales espectrales.
Finalmente, se proponen algunos caminos para evaluar, en primer lugar, el efecto de la mencionada imposibilidad de definir uno a uno los amortiguamientos modales y, en segundo, la diferencia en los resultados obtenidos con el método modal espectral y no-lineal de respuesta en el tiempo, producto de la concentración del amortiguamiento en algunos puntos de la estructura.
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Ruiz, Siebald Fernando Esteban. "Metodología de selección de disipadores de anillos friccionales para protección sísmica de equipos sensibles a aceleraciones." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170546.
Full textAbstract:
Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y GeotécnicaMemoria para optar al título de Ingeniero Civil
Tras el terremoto magnitud Mw 8.8 del 27 de febrero de 2010, que afectó a la zona centro-sur de Chile, solo en la industria del país se generaron pérdidas económicas en un rango de $6 a $7 billones debido a daños de componentes y sistemas no estructurales, lo que corresponde aproximadamente al 20% de las pérdidas directas derivadas del terremoto. Dentro de los componentes que más recurrentemente presentaron daños se encuentran los tanques, silos de metal y generadores eléctricos de emergencia. No solo la industria sufrió pérdidas económicas, de 130 hospitales ubicados en la zona afectada por el terremoto, el 62% tuvo daños en elementos no-estructurales, donde el 83% perdió total o parcialmente su capacidad de funcionamiento, aun cuando no presentaron daños estructurales. Es por ello, que este trabajo busca identificar los límites de las mejoras posibles en el desempeño sísmico de equipos eléctricos y mecánicos al incorporar disipadores de energía de anillos friccionales, dispuestos en forma vertical en los puntos de apoyo de los equipos. Para ello se efectúa un análisis paramétrico variando las propiedades físicas de los elementos no estructurales, tales como la frecuencia fundamental de vibrar y la esbeltez. Los resultados son obtenidos utilizando la metodología de selección de disipadores de anillos friccionales desarrollada como parte de este trabajo, la cual se caracteriza por la implementación de algoritmos genéticos para determinar las propiedades de los disipadores que permiten alcanzar la máxima reducción posible de la probabilidad de excedencia de la capacidad de diseño de los equipos. El estudio efectuado permite concluir que los disipadores de energía de anillos friccionales no son adecuados para proteger sísmicamente equipos flexibles con frecuencias fundamentales menores a 4 [Hz] y su óptima implementación es en equipos donde la relación entre su altura al centro de masa y la distancia promedio entre los apoyos es cercana a 1.5. No obstante, es factible obtener reducciones en la probabilidad de excedencia de la capacidad de diseño de los equipos superiores al 50% independientemente de la relación de esbeltez del equipo, por lo que el uso de estos disipadores no está limitado solo a equipos esbeltos.
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Falk, Quintanilla Peter Alfredo. "Análisis del Comportamiento de Estructuras de Acero Provistas de Disipadores de Energía Tipo “Slotted Bolted Connection”." Tesis, Universidad de Chile, 2010. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103955.
Full textAbstract:
Chile es uno de los países con más alta tasa de actividad sísmica en el mundo, por esta razón, se necesitan estrategias para mejorar el comportamiento de las estructuras frente a un sismo.
El presente trabajo, trata sobre el análisis del comportamiento de una estructura de acero de 10 pisos, provista de un tipo de disipador friccional de energía sísmica llamado Sloted Bolted Connection (SBC). Estos estudios se realizaron en base a un proyecto de norma para el análisis de estructuras provistas de disipadores pasivos de energía, que en estos momentos está siendo desarrollada.
El objetivo principal de este trabajo es determinar las reducciones en aceleraciones, velocidades y desplazamientos de la estructura debido a la incorporación de los dispositivos SBC. Además, se realizó una comparación de éstos resultados, con aquellos obtenidos tras la incorporación a la estructura de otros tipos de disipadores (ADAS, viscoelásticos y de marcos con arriostramiento excéntrico).
Todo el análisis del desempeño de los disipadores SBC, y el estudio de los sistemas estructural y disipador, fue realizado mediante un modelo computacional en el programa de análisis no lineal SAP2000.
Al analizar los resultados obtenidos, se concluye que los dispositivos SBC reducen efectivamente los índices de aceleraciones, velocidades y desplazamientos en la estructura. Al realizar la comparación entre los resultados obtenidos mediante los distintos tipos de dispositivos, se puede notar que son bastante similares, pero si se toma en cuenta la facilidad de construcción, la disponibilidad de materiales componentes, su fácil montaje, simplicidad de diseño, durabilidad y facilidad de monitoreo, hacen que la aplicación de los SBC sea la mejor alternativa para la realidad nacional.
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Facusse, Saavedra José Antonio. "Análisis mediante simulación fluidodinámica computacional del flujo de relaves de minería en desgaste de cajones disipadores." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/113514.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil MecánicoPara lograr el transporte de relaves en la minería del cobre a través de la accidentada geografía del norte de Chile, en algunos casos se opta por utilizar una configuración de canaletas y cajones disipadores. El propósito de los cajones es amortiguar caídas bruscas de elevación y cambiar la dirección del flujo. Estos sistemas de transporte en canaletas y cajones disipadores han sido estudiados en las últimas décadas obteniendo una metodología de diseño medianamente probada, que es el resultado de la experiencia adquirida en proyectos desarrollados en Chile. Sin embargo, la mayoría de estos estudios y los datos obtenidos son de carácter privado y no son del todo generalizables, dependiendo cada caso de las condiciones de operación y las características del relave a transportar. Se cuenta con datos de un cajón que presentó fallas en el pasado debido al desgaste acelerado provocado por un mal diseño. El desgaste es un tema fundamental a la hora de diseñar estos sistemas, debido a las características abrasivas del relave. Se quiere estudiar más en profundidad la fluidodinámica detrás del funcionamiento de este tipo de cajones, y en este contexto, una metodología que viene siendo desarrollada con gran fuerza en el último tiempo es la simulación computacional, la cual será aplicada en este trabajo. El objetivo del presente trabajo de título es analizar, mediante la simulación fluidodinámica computacional, el flujo de relaves de minería en un cajón disipador de canaleta, y su relación con el desgaste en las paredes. Para esto, se utilizará el software comercial CFX 14.0, parte de la suite ANSYS. Se generará un modelo 3D del cajón a estudiar, se realizará un análisis de sensibilidad de mallado y se simulará para cuatro caudales de operación distintos. Se analizarán los datos obtenidos, poniendo énfasis en variables de interés como la trayectoria del chorro, el campo de velocidades del relave y los esfuerzos de corte y presiones, tanto en el fondo como en las paredes del cajón. Se espera encontrar condiciones propicias para la aparición de desgaste acelerado, como altas velocidades y concentración de esfuerzos de corte cerca de la zona de desgaste observada en la realidad. Además, se propondrán modificaciones al diseño de acuerdo a los resultados y se simulará para las mismas cuatro condiciones de caudal que el caso base. Finalmente, se concluirá respecto de la fluidodinámica detrás de la disipación del chorro dentro del cajón estudiado y su vinculación con el desgaste observado, y de la efectividad de las modificaciones propuestas para este caso.
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Moliner, Cabedo Emmanuela. "Comportamiento dinámico de puentes de ferrocarril para tráfico de alta velocidad y reacondicionamiento mediante disipadores viscoelásticos pasivos." Doctoral thesis, Editorial Universitat Politècnica de València, 2012. http://hdl.handle.net/10251/16697.
Full textAbstract:
En la actualidad, una de las variables de mayor relevancia en el proyecto de puentes de ferrocarril de alta velocidad es la aceleración vertical del tablero, cuyo valor máximo se ve limitado por la normativa vigente y constituye uno de los Estados Límites de Servicio (ELS) libado a la seguridad del tráfico. En especial, los puentes isostáticos de luces medias-cortas y situados en líneras de ferrocarril convencionales son los más susceptibles de experimentar vibraciones inadmisibles, causadas por la aparición de fenómenos de resonancia ante el progresivo aumento de la velocidad de circulación de los trenes.
El problema de vibraciones excesivas ha llevado a que se tome la decisión de sustituir algunos tableros de puentes antiguos para mejorar su comportamiento dinámico ante los nuevos requerimientos de tráfico. Esta decisión debe tomarse sobre la base de un cálculo riguroso y acorde a la normatiiva. El modelo numérico a utilizar es, por tanto, un factor clave que queda a elección del calculista del puente. Tradicionalmente se han empleado modelos de viga simplemente apoyada para el cálculo dinámico de los tableros isostáticos, una aproximación ventajosa en términos de costes computaciones aunque podrá no ser suficiente para los puentes de vía doble, debido a la contribución de las formas modales tridimensionales. Otra práctica frecuente en la modelización de estos tableros es la de despreciar el efecto de los apoyos elásticos (neoprenos) situados en los estribos, una tendencia que se ha extendido a los modelos de eparrillado y de placa ortórtropa. En el marco de esta Tesis Doctoral se analiza la influencia de estas prácticas habituales de modelización en la verificación del ELS de la aceleración vertical, a través del estudio del comportamiento dinámico de un conjunto de puentes isostáticos de diferentes tipologías y relaciones anchura/luz. Los tableros seleccionados se han modelizado empleando modelos numéricos de elementos finitos espaciales, basados en la aproximacMoliner Cabedo, E. (2012). Comportamiento dinámico de puentes de ferrocarril para tráfico de alta velocidad y reacondicionamiento mediante disipadores viscoelásticos pasivos [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16697
Palancia
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Espinosa, Polanco Daniel Eduardo. "Diseño y modelamiento de disipadores de calor pasivos en paneles fotovoltaicos para reducción y redistribución de temperatura." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/144607.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica.
Ingeniero Civil MecánicoEl estudio de energía solar responde a las necesidades energéticas actuales, ya que es de una fuente virtualmente inagotable, abundante y amigable al medioambiente. Esta energía puede ser convertida a energía eléctrica mediante celdas solares fotovoltaicas. Éstas presentan comúnmente eficiencias en el rango de 15% al 20%, donde gran parte de la energía restante se transforma en calor. El aumento de temperatura de las celdas trae consigo una disminución de eficiencia y vida útil, lo que justifica el desarrollo de sistemas de enfriamiento. Un conjunto de celdas conectadas en serie se limitan por la celda con peor eficiencia, lo cual crea la necesidad de uniformizar la temperatura para disminuir este efecto. El objetivo principal de este trabajo es plantear teóricamente y modelar numéricamente la fluidodinámica y transferencia de calor de un disipador de calor pasivo que permita disminuir y reducir las variaciones de la distribución de temperatura de un panel fotovoltaico bajo condiciones de operación extrema. Se diseñó un disipador de aletas que cumple con los requerimientos nombrados anteriormente. Se propuso un modelo de altura variable que toma en consideración las transferencias de calor por conducción, convección y radiación para hacer el balance energético. Lo anterior se simuló en el software ANSYS CFX para estudiar la distribución de temperatura en el panel, considerando adicionalmente la fluidodinámica. El modelo simulado en ANSYS CFX (simulación estacionaria) considera 6 celdas con un disipador, orientadas en la dirección del flujo, en un dominio lo suficientemente grande para que no afecte el resultado final modificando el perfil de velocidad. El modelo considera efectos de turbulencia, radiación, convección y conducción. Los resultados simulados son cercanos a lo predicho por el modelo analítico, validando así el modelo propuesto. El disipador logra disminuir y uniformizar la temperatura de forma aceptable. En términos de costos, se puede observar que es prácticamente lo mismo que otros sistemas similares, se podría establecer que la ganancia en eficiencia se ve mermada por un gran costo de manufactura. El problema puede seguir siendo estudiado en profundidad considerando distintas condiciones de operación, lo cual queda propuesto para un trabajo futuro.
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Cáceres, Pérez Gladys, and Alata Natali Sheyla Pichihua. "Reforzamiento antisísmico en hospitales utilizando amortiguadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2019. http://hdl.handle.net/10757/627651.
Full textAbstract:
En control antisísmico, se ha concluido que la adición de disipadores de fluido viscoso incrementa el amortiguamiento y controla los desplazamientos laterales de las estructuras, salvaguardándolas del posible colapso. El objetivo de este trabajo es comparar la respuesta de estructuras esenciales de albañilería confinada mayores a 50 años, con y sin amortiguadores viscosos. Adicionalmente, se analiza la estructura con una técnica de reforzamiento tradicional como son las placas de concreto armado, con el objetivo de evaluar la viabilidad de la primera propuesta. Los resultados indican que, con un reforzamiento con amortiguadores, las derivas se reducen de un 5.98%o a 3.33%o, y 4.42%o al implementar los muros de concreto armado, lo cual demuestra la viabilidad de la propuesta en respuestas estructurales.In seismic control, it has been concluded that the addition of viscous fluid dissipaters increases the damping and controls the lateral displacements of the structures, safeguarding them from possible collapse. The objective of this work is to compare the response of essential structures of confined masonry over 50 years, with and without viscous dampers. Additionally, the structure was analyzed with a traditional reinforcement technique such as reinforced concrete plates, with the objective of evaluating the viability of the first proposal. The results indicate that, with a reinforcement with shock absorbers, the drifts are reduced by 5.98%o or 3.33%o, or 4.42%o or by implementing the reinforced concrete walls, which demonstrates the viability of the proposal.
Trabajo de investigación
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Narváez, Espinoza Mario Eduardo. "Análisis comparativo técnico-económico de una edificación de 12 pisos, empleando amortiguadores de fluido viscoso y disipadores histeréticos." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/16396.
Full textAbstract:
La filosofía del diseño sismorresistente convencional señala que una estructura no debe colapsar ante un sismo severo o presentar daños que puedan repararse luego de un sismo moderado. En Perú se ha evidenciado que varias edificaciones han colapsado o aun sufrido daños irreparables luego de un evento sísmico de gran magnitud. En la actualidad existen sistemas de protección sísmica que resultan ser una alternativa para reducir los daños estructurales, siendo los más utilizados los amortiguadores de fluido viscoso y disipadores histeréticos, mismos que son dependientes de la velocidad y el desplazamiento respectivamente.
La presente tesis muestra las ventajas al emplear cada disipador mencionado anteriormente en una edificación con sistemas aporticado de 12 niveles en la ciudad de Lima. Se evaluaron las propiedades mecánicas y principios de cada disipador, así como también del comportamiento estructural bajo solicitaciones sísmicas con periodos de retorno de 2475 años al emplearse estos dispositivos. En este caso se definió como deriva objetivo el 6‰, valor que está ligado al nivel de daño moderado según datos proporcionados por Hazus ante este nivel de sismo. Además, se estudiaron las proporciones de ductilidad demandada basados en criterios del ATC-40 al emplear cada disipador y el costo de ellos.
Los resultados mostraron que la edificación junto con amortiguadores de fluido viscoso alcanza la deriva objetivo, reduciendo las derivas en un 50% aproximadamente y reduciendo la ductilidad demandada a un valor similar. Por otro lado, al emplear los disipadores histeréticos se aumentó las secciones de los elementos estructurales para acercarse a la deriva objetivo. La aplicación de los disipadores histeréticos no cumplió con el valor de deriva indicado, pero se mantiene por debajo de la deriva normativa E.030 en un escenario de sismo con periodo de retorno de 2475 años, mientras que la ductilidad demandada se reduce a un 75% de la inicial aproximadamente. También se observó que la aplicación de los disipadores histeréticos resultan ser una alternativa económica para proteger a una edificación frente a amenazas sísmicas.Tesis
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Anccasi, Huayra Rubén. "Propuesta de un método para el diseño de edificios con disipadores pasivos de energía utilizando registros sísmicos peruanos." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12404/15598.
Full textAbstract:
La presente investigación se ha desarrollado siguiendo los lineamientos planteados por la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE) y por la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA). El método de diseño consiste en realizar un análisis dinámico no lineal tiempo historia, para lo cual se empleó el software SAP2000, basado en la filosofía de diseño por desempeño propuesto por la Sociedad de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC) a través del Comité Visión2000.
Con la finalidad de comparar el desempeño estructural y los costos de construcción, se eligió un edificio ubicado en la ciudad de Lima, cuyo uso es esencial. El edificio tiene cuatro niveles y presenta una configuración regular en planta y elevación. El sistema estructural está conformado por pórticos de concreto armado y una losa maciza de 20cm de espesor. El edificio no cumple por desplazamientos laterales, pero sí por resistencia de acuerdo a los límites establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Como solución se propuso dos alternativas, una solución no convencional que consistió en incorporarle disipadores de energía y una solución convencional que consistió en incrementar el tamaño de las columnas y vigas hasta lograr que el desempeño esperado de ambos edificios sean similares. Ambos edificios llegaron a un desempeño operacional y resguardo de vida para el sismo de 475 y 970 años de período de retorno, respectivamente. Se verificó que la diferencia de costos de construcción es de $1.29/m2, siendo el edificio no convencional el más económico. Ambas soluciones cumplen con el desempeño esperado.This research has been carried out following the guidelines proposed by the American Society of Civil Engineers (ASCE) and Federal Emergency Management Agency (FEMA). The design method consists in performing a dynamic nonlinear time history analysis, for which the SAP2000 software was used, based on the philosophy of performance design proposed by the Structural Engineers Associations of California (SEAOC) across the Vision2000 Committee. In order to compare the structural performance and the construction costs, a building located in the city of Lima was chosen, its use is essential. The building has four levels and has a regular configuration in plan and elevation. The structural system consists of reinforced concrete frames and a slab of 20cm of thick. The building does not comply with the lateral displacements, but by strength according to the limits established in the Peruvian Code (RNE). As a solution, two alternatives were proposed, an unconventional solution that consisted of incorporating energy damping and a conventional solution that consisted in increasing the size of the columns and beams until the expected performance of both buildings is similar. Both buildings should have an Operational and Life Safety performance for an earthquake of 475 and 970 years of return period, respectively. It was verified that the difference in construction costs is $ 1.29 / m2, with the unconventional building being the most economical. Both solutions fulfill with the expected performance.
Tesis
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Chavez, Chavarria Luis Alfredo, and Condori Hivet Jurieta Mamani. "Análisis sísmico del bloque A del hospital Luis Negreiros con y sin protección de disipadores de energía de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2020. http://hdl.handle.net/10757/652548.
Full textAbstract:
En la actualidad, existen muchas estructuras de gran importancia y funcionalidad (hospitales, colegios, entre otros) que albergan un gran número de personas y de las que se espera que ante un evento sísmico severo se mantengan operativas, sin embargo, muchas de estas edificaciones esenciales han sido construidas con códigos sísmicos antiguos, los cuales podrían no tener los requerimientos actuales de resistencia y rigidez. Por lo que podrían fallar o tener un comportamiento deficiente ante sismos moderados y/o severos. Entonces, es así como la investigación aborda como caso de estudio uno de los bloques del Hospital Luis Negreiros, en el que se desarrolla un análisis sísmico y se propone su reforzamiento con dispositivos de protección sísmica, en especial disipadores de fluido viscoso, los cuales absorben la energía de entrada del sismo y aumentan el amortiguamiento de la estructura, lo que permite lograr un buen comportamiento durante la acción de sismos leves o moderados.
La investigación consta de 6 capítulos, en el primer capítulo se explica los antecedentes de la investigación, hipótesis y objetivos, en el segundo capítulo se desarrolla el marco teórico de la investigación, una compilación del estado del arte relacionado a protección sísmica, el tercer capítulo explica el modelo matemático de los dispositivos así como las configuraciones existentes, en el cuarto capítulo se desarrolla la metodología de la investigación, en el quinto capítulo se analiza el caso de estudio y se plantea una propuesta de reforzamiento. En el sexto y sétimo capítulo se desarrollan las conclusiones y recomendaciones, respectivamente.Currently, there are many structures of great importance and functionality (hospitals, schools, among others) that are home to a large number of people and which are expected to remain operational before a severe seismic event; however, many of these essential buildings have been built with old seismic codes, which may not have the current requirements for strength and rigidity. So they could fail or have a deficient behavior against moderate and / or severe earthquakes. Thus, this is how the research deals with one of the blocks of the Luis Negreiros Hospital as a case study, in which a seismic analysis is developed and its reinforcement is proposed with seismic protection devices, especially viscous fluid dissipaters, which absorbs the input energy of the earthquake and increase the damping of the structure, which allows to achieve good behavior during the action of mild or moderate earthquakes. The research consists of 6 chapters, in the first chapter the background of the research, hypotheses and objectives is explained, in the second chapter the theoretical framework of the research is developed, a compilation of the state of the art related to seismic protection, the third chapter explains the mathematical model of the devices as well as the existing configurations, in the fourth chapter the research methodology is developed, in the fifth chapter the case study is analyzed and a reinforcement proposal is proposed. In the sixth and seventh chapter the conclusions and recommendations are developed, respectively.
Tesis
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Rodríguez, Aguirre Anita Pamela. "Estudio comparativo del comportamiento sísmico de una edificación reforzada con muros de concreto armado y con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2020. http://hdl.handle.net/10757/652500.
Full textAbstract:
La presente tesis, está enfocada al estudio del comportamiento sísmico comparativo de una edificación reforzada con muros de concreto armado y disipadores de fluido viscoso para evaluar su efectividad desde el punto de vista estructural. Por ello, se ha evaluado la estructura existente para verificar la necesidad de reforzar. Luego, se ha evaluado el edificio incorporando muros estructurales para determinar su comportamiento sísmico. También, se ha evaluado el edificio añadiendo disipadores, para ello se tuvo en cuenta la ubicación de los dispositivos con los valores del coeficiente de amortiguamiento, y de ese modo analizar el comportamiento sísmico. De acuerdo a la evaluación, se obtuvo una reducción máxima de distorsiones del 74% y 76% en X para el edificio con muros y disipadores respectivamente, y para Y el 65% en el edificio con muros y el 56% con disipadores en ambos casos comparados con la estructura actual. De los resultados, se puede apreciar que en ambos reforzamientos las distorsiones se reducen cumpliendo con lo permisible. Asimismo, en relación a las cortantes se obtuvo que en el edificio con muros incrementa en 143% al edificio existente, sin embargo, los desplazamientos se disminuyen; y en el reforzamiento con disipadores se reducen en 26% en comparación al edificio en estudio, ello es de gran relevancia debido a que los elementos estructurales van a soportar menor fuerza sísmica. Por lo tanto, la propuesta con disipadores es la más efectiva, debido a que posee menor intervención de área y reduce el movimiento sísmico en la estructura.This thesis is focused on the study of comparative seismic behavior of a building reinforced with concrete walls and fluid viscous dampers to evaluate its structural effectiveness. Therefore, the existing structure has been evaluated to verify the need for reinforcement. The building has then been evaluated incorporating structural walls to determine its seismic behavior. Also, the building has been evaluated by adding fluid viscous dampers, for this took into account the location of the devices with the values of the damping coefficient, and thus analyze the seismic behavior. According to the evaluation, a maximum reduction of distortions of 74% and 76% in X was obtained for the building with walls and dampers respectively, and for Y the 65% in the building with walls and the 56% with dampers in both cases compared to the current structure. From the results, it can be seen that in both reinforcements the distortions are reduced by complying with the permissible. Also, in relation to the forces, it was obtained that in the building with walls increases in 143% to the existing building, however, the displacements are decreased; and in the reinforcement with dissipaters are reduced by 26% compared to the building under study, this is of great relevance because the structural elements will withstand less seismic force. Therefore, the proposal with fluid viscous dampers is the most effective, because it has less area intervention and reduces the seismic movement in the structure.
Tesis
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Moreno, Vivanco Bill Carlos. "Evaluación del desempeño sísmico en el rango inelástico de una estructura esencial de concreto armado con disipadores de fluido viscoso." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19607.
Full textAbstract:
El uso de dispositivos disipadores de energía ha ido aumentando en los últimos años pues no solo
contribuyen a lograr los principales objetivos de la ingeniería sismorresistente, tales como la
reducción de los daños materiales y pérdidas humanas, sino también evitar la interrupción de los
servicios e incrementar las posibilidades de reparación futura de la estructura. Es por ello que la
presente investigación pretende aportar al conocimiento sobre el comportamiento sísmico de
estructuras de concreto armado con dispositivos de protección sísmica mediante el estudio del
comportamiento inelástico de una estructura con disipadores de fluido viscoso. Para ello, se realiza
la evaluación del comportamiento no lineal de un hospital de concreto armado ubicado en
Moquegua, al cual se le instalan disipadores de fluido viscoso a fin de reducir las derivas de
entrepiso y mejorar el nivel de desempeño frente a solicitaciones sísmicas severas. En ese sentido,
se realiza el modelo matemático del hospital, previamente diseñado, en el software SAP2000 e
introducen las propiedades inelásticas de elementos como rótulas plásticas y disipadores,
utilizando los diagramas momento-curvatura para cada sección. Además, se evalúa la calificación
del nivel de desempeño logrado con los disipadores en comparación a la configuración original.
Al respecto, los resultados de la evaluación señalan que los amortiguadores disipan un 75% de la
energía de entrada en la dirección X y un 67% para la dirección Y. En cuanto a las derivas, los
amortiguadores logran reducirlas en un 74% en la dirección X y un 75% para la dirección Y,
alcanzando una deriva máxima de 3.36 ‰ en el entrepiso 1 para la dirección Y. En ese sentido, se
demuestra la eficacia de los dispositivos disipadores de energía en la reducción de daños frente a
solicitaciones sísmicas y la importancia de la noción del desempeño inelástico de la estructura y
la ductilidad en el análisis no lineal de las estructuras.
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Castro, Medina Juan Carlos. "Modelización numérica del comportamiento estructural de barras de pandeo restringido." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2011. http://hdl.handle.net/10803/32778.
Full textAbstract:
The energy dissipators are passive components that are incorporated into buildings and other structures undergoing dynamic excitations, especially earthquakes. Its purpose is to absorb the greatest part of the input energy, thus protecting the main structure.
These devices are not a part of the main load-carrying system and therefore can be easily replaced after suffering serious damage. These devices are connected to the structure to be protected in such a way that they experience large strains under the action of the earthquakes; such strains produce the energy absorption.
In building structures, the dissipators are installed in frames, usually in concentric bracing bars (either diagonal or chevron braces) since the interstory drifts generate significant distortions in these elements. Various types of dissipators have been proposed for building structures. Those based on yielding of metals, commonly known as hysteretic, are distinguished by their simplicity, economy and robustness; among them, the so-called buckling restrained braces have experienced a remarkable development because of their important advantages. The buckling restrained braces consist of concentric bracing bars composed by a slender steel core surrounded by a stockier casing, usually made of mortar and / or steel. It is crucial that there is a sliding interface between the core and the cover, to prevent relevant shear stress transfer. When the core is pulled or pushed it yields; the casing prevents the buckling of the core. These cycles of tensile and compressive yielding constitute the hysteresis loops through which the energy is dissipated.
Despite relevant experience exists on buckling restrained braces (both on research and practical applications) many questions still remain unanswered. In particular, no reliable and accurate model of the structural behavior has been proposed. This lack prevents a deep understanding of the complex phenomena that occur during the operation of these elements, and hinders the development of innovative solutions. This work aims to improve the knowledge about the behavior of these devices, developing a comprehensive numerical model that opens the door for future developments.
The results obtained with the proposed numerical model are compared with experimental results obtained at the University of Girona and the University of California.
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Orihuela, Allende Giuliana Mercedes, and Olarte Cristopher Guy Velazque. "Análisis de la implementación de disipadores fluido-viscosos en el comportamiento torsional de una edificación de 5 niveles localizada en Lima." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/655857.
Full textAbstract:
El presente trabajo, consiste en la implementación de estos disipadores fluido-viscosos en una edificación con predominación de muros estructurales de 5 niveles que presenta un comportamiento torsional.
El diseño de estos disipadores, parten con el objetivo de diseño de daño moderado y bajo un sismo de 475 años de periodo de retorno, es decir que la deriva objetivo necesario para el diseño es 0.58%.
Se analiza bajo la colocación en diagonal para amortiguadores lineales y no lineales. La colocación se hace de manera uniforme, y de manera que compense el movimiento torsional. Se colocaron un total de 40 disipadores en todo el edificio.
Entre los principales resultados, la fuerza fuerzas en los disipadores fueron en un orden de 213 ton-f y comportamiento torsional debido a zonas frágiles de la estructura fueran reducidas en 80%. La implementación de los disipadores fluido-viscosos permiten reducir la deriva en 60% y todas las derivas se mantienen por debajo de 0.58%, en teoría.
En un futuro, en el Perú, será necesario implementar una normativa para el diseño y el aporte de amortiguamiento en el edificio.The present work consists of the implementation of these fluid-viscous dissipators in a building with a predominance of structural walls, of 5 levels that presents a torsional behavior, as well as fails to comply with the permissible drift limit established by Norma Técnica E.030. The design of these dissipators starts with the design objective of moderate damage and under an earthquake of 475 years of return period, whose corresponding objective drift assumes a value of 0.58%. It is discussed under diagonal placement for linear and nonlinear dampers. The placement is done uniformly, and in a way that compensates for torsional movement. A total of 40 heatsinks were placed throughout the building, 8 per floor. Among the main results, the forces in the dissipators were in the order of 200 ton-f and torsional behavior due to flexible areas of the structure were reduced by 80%. The implementation of fluid-viscous heatsinks allows the drift to be reduced by 60%, and all drifts are kept below 0.58%, that is, both linear and non-linear devices meet the target drift, even though the latter have a higher drift, given their lower C, therefore, lower force, less drift control, even so, they are efficient, both structurally and economically, given their lower strength. In the future, in Peru, it will be necessary to implement a regulation for the design and the cushioning contribution in the building.
Trabajo de investigación
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Chuquicahua, Zelada Dairy Elmer. "Análisis no lineal estático y dinámico de un edificio de concreto armado con disipadores de energía SLB en la ciudad de Chiclayo." Bachelor's thesis, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.12423/2914.
Full textAbstract:
El presente proyecto de tesis presenta al análisis no lineal como teoría rigurosa para predecir el comportamiento sísmico de edificios con disipadores de energía SLB, y de estructuras en general, más allá del rango elástico lineal, atendiendo los requerimientos de nuestro medio con respecto a nuestra ubicación geográfica de alta peligrosidad sísmica, actualización de códigos de diseño para edificaciones y a la necesidad del uso de sistemas modernos de disipación de energía, para más seguras, económicas y modernas edificaciones. La influencia de los disipadores de energía SLB sobre el comportamiento sísmico global de la edificación, haciendo uso del análisis no lineal estático o pushover, y el análisis no lineal dinámico o no lineal tiempo historia, contribuyendo al conocimiento para el uso óptimo de los sistemas modernos de disipación de energía y análisis no lineal, los cuales se vienen empleando en nuestro medio con poca regularidad. Los resultados muestran un comportamiento estructural inadecuado en la dirección de análisis Y, donde no alcanza el nivel de desempeño mínimo requerido para un sismo de diseño. El análisis estático no lineal resulta más conservador que el análisis dinámico no lineal.
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Prieto, Alfonzo Richard José. "Fabricación de materiales compuestos de matriz metálica y base grafito para aplicaciones de control térmico en dispositivos electrónicos." Doctoral thesis, Universidad de Alicante, 2012. http://hdl.handle.net/10045/26818.
Full text
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Morán, Gallegos Héctor Antonio Juan. "Factibilidad de uso de disipadores presurizados de columna líquida sintonizada (DPCLS) para el control de la respuesta sísmica de estructuras de período bajo." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/141782.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica.
Ingeniero CivilEsta investigación evalúa la factibilidad de usar un sistema de disipación de energía formado por columnas líquidas sintonizadas presurizadas para controlar periodos bajos de estructuras. El dispositivo denominado DPCLS contiene agua en su interior y está conformado por un conducto horizontal y dos columnas verticales, cuya disposición tiene forma de U. Al someterse a movimientos horizontales genera fuerzas de inercia en las paredes de las columnas de disipador, contrarias al movimiento ejercido por una estructura acoplada al dispositivo, reduciendo la respuesta en desplazamiento, velocidad y aceleración de la estructura primaria. Este disipador en particular está sellado en el extremo superior de las columnas. Tal configuración cambia las propiedades dinámicas del disipador, incorporando características de resorte al sistema, generadas por el aire confinado en las columnas. Las ecuaciones que caracterizan la dinámica del sistema principal más el disipador determinan el periodo y el amortiguamiento óptimo de diseño. Lo cual posibilita la fabricación del disipador según el material y geometría capaces de resistir las condiciones pre-establecidas del problema. Para la validación del tema se realizan ensayos para caracterizar las propiedades del disipador bajo una solicitación de ruido blanco. Además, una estructura metálica de dos niveles se somete a la acción de 19 registros sísmicos chilenos y estadounidenses, esta se ensaya sin el disipador y posteriormente con este. Los resultados evalúan la efectividad del uso del disipador de energía en la estructura estudiada. Los resultados principales indican que el aire contenido en las columnas puede modelarse como un resorte lineal equivalente y el amortiguamiento generado es despreciable, en el rango de valores utilizados. El disipador presurizado no genera reducciones importantes en la respuesta de la estructura, teniendo un comportamiento análogo a incorporar masa a la estructura. La baja capacidad de sintonización con la estructura primaria por parte del DPCLS se debe a la imposibilidad de provocar las amplitudes del desplazamiento necesarias para el acople de los dos sistemas, debida a la alta rigidez aportada por las cámaras de aire.
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Giron, Mulatillo Elmer, and Estrella Ricardo Luis Yupanqui. "Aplicación de columnas compuestas y disipadores viscosos para el diseño sísmico de una edificación de 10 pisos con acero estructural a-36 en el distrito del Cercado de Lima." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/657379.
Full textAbstract:
Nuestro trabajo de investigación trata de evidenciar que todavía en nuestro país falta implementar tecnologías de protección sísmica, a pesar de que tenemos un silencio sísmico prolongado, hay autoridades que no han tomado las medidas preventivas para mitigar daños y pérdidas humanas. Por ello, ponemos énfasis en desarrollar opciones de construcción con acero para edificaciones de viviendas, oficinas, instituciones, etc., cabe resaltar que este sistema a diferencia del concreto nos proporciona mejores tiempos de construcción y en un eventual desastre, podría ser de mucha ventaja para una reconstrucción. Asimismo, analizamos la construcción con disipadores viscosos, que es un sistema que se está utilizando en nuestro país, pero todavía de manera muy incipiente, pero que evitarían el daño estructural y no estructural de las edificaciones, con lo cual se puede tener la continuidad del servicio, y evitar pérdida de vidas dentro de un sismo de gran magnitud. Consecuentemente, la investigación está dividida en 6 capítulos. En el primero, se presenta la descripción de nuestro proyecto de investigación. En el segundo, mediante el apoyo de bibliografía y artículos de investigación se explica los conceptos más importantes de disipadores viscosos y estructuras de acero compuestas. En el tercero, se detalla la estructuración y pre-dimensionamiento de nuestras edificaciones a analizar. En el cuarto, se desarrolla el análisis sísmico dinámico espectral y Tiempo Historia, y se pre dimensionan los disipadores viscosos. En el capítulo cinco se analiza el comportamiento de los disipadores viscosos con respecto a la deriva objetivo y se verifica si alcanza el amortiguamiento calculado. Finalmente, en el sexto capítulo, con los resultados anteriores se seleccionan los disipadores de acuerdo al catálogo del proveedor y se confirma el objetivo principal de la tesis.Our research work tries to show that seismic protection technologies still need to be implemented in our country, although we have a prolonged seismic silence, there are authorities that have not taken preventive measures to mitigate damages and human losses. Therefore, we place emphasis on developing steel fabrication options for residential buildings, offices, institutions, etc., it should be noted that this system, unlike concrete, provides us with better construction times and in a possible disaster, it could be of great advantage for a reconstruction, we also designed with viscous heatsinks, which is a system that is being used in our country, but still very incipient. With them, structural and non-structural damage to buildings could be avoided, thereby ensuring continuity of service, and avoiding loss of life in a major earthquake. Consequently, the research is divided into 6 chapters. In the first, the description of our research project is presented. In the second, through the support of bibliography and research articles, the most important concepts of viscous dissipators and composite steel structures are explained. In the third, the structuring and pre-dimensioning of our buildings to be analyzed is detailed. In the fourth, the spectral dynamic seismic analysis and Time History are developed, and the viscous dissipators are pre-dimensioned. In chapter five the behavior of viscous dissipator with respect to the target drift is analyzed and it is verified if it reaches the calculated damping. Finally, in the sixth chapter, with the previous results, the dissipators are selected according to the supplier's catalog and the main objective of the thesis is confirmed.
Tesis
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Chilón, Zárate Eder Alexis. "Diseño y análisis sísmico comparativo entre un sistema con aisladores de núcleo de plomo y un sistema con disipadores de fluido viscoso en una edificación de 4 niveles, Chiclayo, 2017." Bachelor's thesis, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.12423/1968.
Full textAbstract:
El presente estudio busca realizar un análisis comparativo de comportamiento y costos entre un sistema con aislación y disipación sísmica para una edificación de 4 niveles, en la ciudad de Chiclayo. Se utilizaron disipadores de fluido viscoso y aisladores de núcleo de plomo para cada uno de los sistemas estructurales evaluando su desempeño estructural frente a un evento sísmico severo; también se realizará un análisis económico a largo plazo que tendrá en cuenta el costo directo del proyecto y los costos por reparaciones, calculado mediante una curva de vulnerabilidad, que pueda sufrir la estructura luego de un sismo. En el sistema con disipadores se logró reducir hasta un 40% las derivas en la dirección X y un 35% en la dirección Y, además de acuerdo al análisis económico a largo plazo se concluyó que se tiene un ahorro del 4% respecto al costo del proyecto con un sistema estructural convencional. En el sistema con aisladores se logró reducir hasta un 91% las derivas en la dirección X y un 90% en la dirección Y, además de acuerdo al análisis económico a largo plazo se concluyó que se tiene un ahorro del 20% respecto al costo del proyecto con un sistema estructural convencional.Tesis
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Arita, Claros Luis Humberto, and Navarro Rodrigo André Lezameta. "Comparación de la vulnerabilidad sísmica de edificios de concreto armado de 35 pisos con núcleo rígido, con amortiguadores de fluido viscoso y disipadores SLB, mediante el análisis modal pushover en la ciudad de Lima." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/654670.
Full textAbstract:
Actualmente en la ciudad de Lima existe un número limitado de edificios de gran altura. Por lo que no existe mucha literatura de este tipo de edificaciones en Perú. Los códigos peruanos se enfocan en edificios de mediana y baja altura. Por ello, se requiere realizar estudios más detallados para analizar y diseñar de forma más adecuada estas edificaciones altas según la realidad del país. En el presente artículo, se desarrollará el análisis modal pushover a 6 tipos de edificaciones de concreto armado de 35 niveles en la ciudad de Lima.
Se plantea 3 modelos de edificación con distinto sistema estructural y con diferentes plantas (cuadrada y rectangular), siendo las áreas de 29m x 29m y 52m x 26m respectivamente. Estos sistemas estructurales son de núcleo rígido y pórticos con sistema de disipación de energía (amortiguadores de fluido viscoso y disipadores SLB) con objetivo de estudiar su comportamiento frente a solicitaciones sísmicas. Estas edificaciones se establecieron en función de los criterios y requerimientos de los códigos vigentes en el país, como también, distribución de la planta de edificaciones comúnmente usadas para oficinas y viviendas.
Se encontró que los periodos naturales oscilan entre 2.6 a 3.3 segundos para edificios de núcleo rígido, se presenta un incremento para los edificios de amortiguamiento viscoso de 4.2 a 5.4 segundos y también para los de dispositivos SLB oscilan en un rango de 3.7 a 4.6 segundos. Se realizó, a su vez, un análisis no lineal estático modal para obtener las curvas de capacidad para cada tipo de edificación, las cuales fueron comparadas con las demandas sísmicas según las provisiones de diseño de la norma peruana sísmica E.030 y un promedio de espectros de registros de aceleraciones de eventos sísmicos severos en Perú y escalados en un rango de 0.2T a 1.5T.
Finalmente, se determinó los puntos de desempeño para cada caso de edificación siguiendo las metodologías del ATC-40 encontrando que los edificios altos con núcleo rígido presentan aproximadamente el doble de rigidez que los edificios con sistema de disipación de energía, como también, presentan poca ductilidad a diferencia con los edificios con disipadores que presentan una larga ductilidad.Currently in Lima city there is a limited number of high-rise buildings. So, there isn’t much literature on this type of building in Peru. Peruvian codes focus on medium and low-rise buildings. Therefore, more detailed studies are required to analyze and design these tall buildings more appropriately according to the reality of the country. In this thesis, the modal pushover analysis of 6 types of 35-story reinforced concrete buildings in Lima city will be developed. Three building models with different structural system and with different plan (square and rectangular) are proposed, being their areas of 29m x 29m and 52m x 26m respectively. These structural systems are rigid core and frames with an energy dissipation system (viscous fluid dampers and SLB dissipators) in order to study their behavior against seismic stresses. These buildings were established based on the criteria and requirements of the current codes in the country, as well as, the distribution of the floors of buildings commonly used for offices and homes. Natural periods were found to range from 2.6 to 3.3 seconds for rigid core buildings, there is an increase for viscous damping buildings from 4.2 to 5.4 seconds and also for SLB devices to range from 3.7 to 4.6 seconds. In turn, a modal static nonlinear analysis was performed to obtain the capacity curves for each type of building, which were compared with the seismic demands according to the design provisions of the Peruvian seismic code E.030 and an average of spectra of acceleration records of severe seismic events in Peru and scaled in a range of 0.2T to 1.5T. Finally, the performance points for each building case were determined following the ATC-40 methodologies, finding that tall buildings with a rigid core have approximately twice the stiffness of buildings with an energy dissipation system, as well as having low ductility. unlike buildings with dissipators that have long ductility.
Tesis
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Tanta, Gomez Walter Ronaldho, and Carpio Gavidia Renato Gianfranco Del. "Comparación en la implementación de amortiguadores de fluidos viscosos en disposiciones chevron diagonal y chevron horizontal." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/654547.
Full textAbstract:
La investigación realizada se enfoca en la evaluación del pabellón B del Hospital Luis Negreiros Vega con planos modificados aplicando disipadores de fluido viscoso en la disposición chevron diagonal y horizontal. En el modelo numérico se aplicaron disipadores lineales y no lineales de acuerdo con las expresiones del FEMA, 356, con el fin de realizar una comparación de la disposición y valor de exponente de velocidad óptimo para una deriva objetivo y amortiguamiento efectivo planteado para cada dirección. Los resultados con los cuales se evaluó esta efectividad, son mejores reducciones de distorsiones, menores fuerzas de disipación, y reducción de la irregularidad torsional que presentaba la estructura inicialmente en la dirección Y. Finalmente, entre los resultados que presenta esta investigación, son que los disipadores chevron horizontales no lineales son los más recomendables, debido a que requieren menores valores de coeficiente de amortiguamiento, reducen distorsiones en mayor medida que los otros modelos, presentan menores valores de fuerzas de disipación y reducen la irregularidad torsional en los pisos inferiores.The research carried out focuses on the evaluation of pavilion B of the Luis Negreiros Vega Hospital with modified planes applying viscous fluid dissipators in the diagonal and horizontal chevron arrangement. In the numerical model, linear and non-linear dissipators were applied according to the FEMA expressions, 356, in order to make a comparison of the arrangement and value of the optimum speed exponent for a target drift and effective damping proposed for each direction. The results with which this effectiveness was evaluated are better reductions of distortions, lower dissipation forces, and reduction of torsional irregularity that the structure initially presented in the Y direction. Finally, among the results presented by this research, are that the Non-linear horizontal chevron heatsinks are the most recommended, because they require lower values of damping coefficient, reduce distortions to a greater extent than other models, present lower values of dissipation forces and reduce torsional irregularity in the lower floors.
Trabajo de investigación
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Valenzuela, Hernández Nicolás. "Parque Tsunami Disipador de Curanipe." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/100411.
Full text
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Barra, Fuentes Pablo Andrés. "Desarrollo Sistema de Control para Disipador Magneto Reológico en Pasarela Peatonal." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/104548.
Full textAbstract:
Las vibraciones excesivas en generan incomodidad en sus ocupantes y son inconvenientes para
equipos sensibles al movimiento. Es por ello que se han desarrollado diversos métodos para
evitarlas o disminuirlas.
En este trabajo se aborda la solución a problemas de vibración en una pasarela peatonal mediante
la aplicación de un sistema de disipación de energía de carácter semi-activo.
El disipador semi-activo utilizado consiste en un disipador de masa sintonizada de 1GDL que
incluye un amortiguador magneto reológico. Éste último puede variar sus propiedades de
amortiguamiento dependiendo de un voltaje aplicado.
Se realizaron estudios experimentales para caracterizar el comportamiento no lineal de un
amortiguador magneto reológico. Fue desarrollado un modelo del amortiguador en lógica difusa,
método conocido por su poca dificultad para abordar problemas no lineales.
Como principal diferencia con respecto a trabajos anteriores, este trabajo se enfoca
principalmente a analizar la reducción de la respuesta de una pasarela peatonal al aplicar un
sistema de control desarrollado para un modelo de 2 GDL de la pasarela y el disipador de masa
sintonizada de características magneto reológicas. El objetivo principal fue aprovechar al máximo
la variabilidad de las propiedades de un amortiguador magneto reológico, y ver si se podía
mejorar la respuesta con respecto al caso pasivo, estudiado en trabajos anteriores.
Como resultado final se obtuvo una reducción de un 66 % para la principal carga peatonal
considerada, cuya magnitud fue condicionada por los límites de desplazamiento y velocidad del
modelo del amortiguador magneto reológico desarrollado en lógica difusa.
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Rojas, León Matías Andrés. "Verificación de la respuesta sísmica de un disipador de columna líquida sintonizada bidireccional." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/137852.
Full textAbstract:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería SísmicaIngeniero Civil
Gracias a los avances en la tecnología, se ha desarrollado un gran aumento de construcción de edificios altos. Las estructuras altas presentan un bajo amortiguamiento y los daños producidos durante vibraciones fuertes, como lo son las ráfagas de viento y sismos, son causados en buena medida a los elementos no estructurales. Ya se han estudiado diferentes sistemas de control para reducir la respuesta de una estructura, los cuales son los sistemas de aislación sísmica y los disipadores sísmicos. Dentro de estos últimos se encuentras los disipadores sísmicos sintonizados en base a masas sólidas o en base a fluidos. Los edificios altos son estructuras que debido a su esbeltez y bajo amortiguamiento desarrollan vibraciones que persisten en el tiempo, y ocurren a su vez según las dos direcciones principales de la estructura. Esto último se traduce en una molestia para los ocupantes del edificio y, además, también recae en mayores demandas al contenido y elementos no estructurales. Por lo tanto, el dispositivo de control estructural debe ser tal que pueda reducir las vibraciones en ambas direcciones principales. Al conjugar esta necesidad con la que el sistema de control no debe significar un gasto muy grande en comparación con el del mismo edificio y que tampoco debe ser algo muy complicado de mantener, es que en el artículo A bidirectional tuned liquid column damper for reducing the seismic response of building" (L. Rozas, R. Boroschek, A. Tamburrino y M. Rojas, 2015) se ha propuesto un nuevo disipador de columna líquida bidireccional (BTLCD, por sus siglas en inglés) para controlar la respuesta sísmica estructural. La configuración del dispositivo hace que actúe como dos disipadores de columna líquida (TLCD) orientados ortogonalmente, requiriendo menos masa de líquido que dicha configuración equivalente. En esta tesis se realiza la verifiación analítica y experimental del disipador. El primer paso es obtener las ecuaciones de movimiento suponiendo una estructura primaria de sólo 2 GDL. Luego se obtienen expresiones para los parámetros óptimos de frecuencia y amortiguamiento considerando la excitación como ruido blanco. Finalmente, se diseña un BTLCD para una estructura de laboratorio, la cual se somete a ensayos en sus configuraciones original (sin BTLCD) y con BTLCD, de manera de comparar sus respuestas y esperando verificar la efectividad del BTLCD. De los resultados experimentales a partir de los ensayos realizados con el disipador solo, se ve que la simplificación de obviar el grado de libertad de torsión funciona bien, obteniéndose frecuencias naturales de oscilación y razones de amortiguamiento experimentales bastante cercanas a lo predicho teóricamente. Por otro lado se aprecia que, en general, al cumplirse la hipótesis principal de que la respuesta de la estructura esté controlada por el primer modo de vibrar en cada dirección, efectivamente se tienen reducciones en la respuesta estructural. Sin embargo, al no darse este comportamiento para la totalidad de los casos, se presume que se el supuesto de no considerar el efecto de la torsión podría tomar mayor importancia. Es por esto que se estima necesario realizar la extensión de la teoría presentada para el caso de este estudio y, por supuesto, contraponer los resultados experimentales de este trabajo más otros que se realicen, con los que predice la teoría que si considera el efecto de la torsión.
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Carrasco, Olea Claudio Alejandro. "Diseño de un disipador de calor pasivo para un panel fotovoltaico inclinado operando en el norte de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/132806.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil MecánicoLa expansión tecnológica que se vive en estos tiempos, motiva la búsqueda de nuevas energías para poder abastecer el gran consumo de energía que se crea día a día, es por esto, que una de las principales fuentes posibles, es la energía solar, que por medio de los paneles fotovoltaicos se puede convertir en energía eléctrica. Debido a la poca cantidad de energía solar que logra transformar en energía eléctrica, surge el problema de aumentar la eficiencia de conversión del panel fotovoltaico, donde uno de sus problemas es la elevada temperatura de operación que posee, dado que al ser menor se podría subir la eficiencia de los paneles fotovoltaicos. El estudio realizado tiene por objetivo general encontrar un disipador de calor de geometría triangular y con aletas, que pueda disminuir la diferencia de temperatura entre el panel fotovoltaico y el ambiente. Primero se encuentran las líneas de corriente del viento en un campo solar, dadas condiciones existentes en el Desierto de Atacama, luego se determina el coeficiente global de transferencia de varias geometrías de disipador triangular, para determinar la geometría del disipador de calor con mejor transferencia de calor y para finalizar se estudia la variación de aletas evaluando el coeficiente global de transferencia. Estos estudios se desarrollan por medio de software computacional, en específico, con el software Ansys CFX, un software computacional que puede aproximar las soluciones de ecuaciones de fluido y termodinámica, con las cuales se puede determinar, en un espacio de tres dimensiones, como se comportara el viento impactando el disipador de calor y poder determinar los coeficientes globales de transferencia. Como resultados obtenidos desde el trabajo realizado, se encuentra que para las geometrías triangulares evaluadas, la geometría de triangulo rectángulo posee el mejor coeficiente de transferencia y para el número de aletas se encuentra un máximo en el coeficiente global de transferencia el cual maximiza el intercambio térmico existente entre el ambiente y el disipador de calor, el que se encuentra en 222 aletas, que es el que permite el mayor descenso de temperatura entre todos los disipadores evaluados.
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Maggi, Silva Sebastián Andrés. "Modelamiento térmico de un panel fotovoltaico con disipador de calor operando en el Norte de Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2013. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/114814.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil MecánicoEl desarrollo de la conversión de energía desde fuentes renovables no convencionales forma parte fundamental de la investigación y desarrollo de nuestro presente. Una de las tecnologías más utilizadas es la solar fotovoltaica, cuyo objetivo es convertir directamente la energía solar proveniente del sol en energía eléctrica para ser utilizada por sus consumidores. La utilización de módulos fotovoltaicos (PV) para la conversión de energía solar ha sido un gran avance de la ingeniería moderna, pero aún posee importantes puntos pendientes en su desarrollo. La dependencia del rendimiento con la temperatura de la celda, convierte a este parámetro en uno de los más relevantes a la hora de diseñar mejoras en el desempeño de un panel fotovoltaico operando en condiciones reales. Mientras mayor sea la temperatura que alcance el panel, menor será su rendimiento eléctrico final, por lo que es de gran interés poder controlar el desempeño frente a condiciones externas mediante algún tipo de disipador de calor. El estudio presentado tiene por objetivo general presentar un estudio acerca de la temperatura al interior de un panel fotovoltaico con disipador de calor mediante análisis teórico y simulaciones computacionales para un módulo sometido a condiciones atmosféricas reales del norte de nuestro país. El objetivo principal es analizar la distribución de temperatura en el módulo fotovoltaico y la influencia de la presencia del dispositivo disipador de calor en el aumento de la eficiencia del panel fotovoltaico, mediante la caracterización de la resistencia térmica que posee el conjunto panel-disipador. Para conseguir el objetivo planteado, se realiza un análisis teórico de la temperatura en el interior del panel fotovoltaico mediante un balance energético (definición de la temperatura de celda en función de la radiación incidente, pérdidas por radiación y convección al ambiente, y pérdidas por disipación de calor y por generación de energía) para un modelo simplificado. A continuación se realizan simulaciones computacionales mediante software especializado en análisis por elementos y volúmenes finitos (ANSYS Mechanical) para poder realizar un análisis térmico en tres dimensiones. Luego de obtener resultados numéricos que permitan caracterizar la temperatura al interior del panel se procede a optimizar el diseño del disipador de calor mediante simulaciones con diseño paramétrico (ANSYS APDL) para poder caracterizar la influencia de la geometría del disipador en la resistencia térmica. Finalmente, se realiza un análisis cuantitativo del incremento en la eficiencia del panel en base a los resultados obtenidos por las distintas simulaciones. La memoria se desarrolla en el contexto del proyecto FONDECYT N° 11110235 Charge carrier flow hydrodynamics in PN junctions with applications to photovoltaic solar cells junto con el trabajo de otros memoristas y tesistas.
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Espejo, Mariño Oriele Katherine, and Castro Yamileth Zabaleta. "Comparación del modelamiento hidráulico de una poza disipadora inclinada mediante el uso de los modelos IBER y HEC-RAS." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/655184.
Full textAbstract:
El presente artículo muestra una comparación entre los modelamientos hidráulicos de una poza disipadora inclinada obtenidos en los softwares IBER Y HEC-RAS. El modelo comprendió una plataforma de entrada, un barraje y una poza disipadora de 3.04% de inclinación con un alféizar. Los caudales usados para el modelamiento fueron el caudal de descarga media de 6.92m3/s del rio San Pedro y los caudales con periodos de retorno T2, T5, T10, T25 y T50. La comparación de ambos softwares fue en función al proceso del modelado, los resultados que nos ofrecían y principalmente los parámetros de salida, estos son: calado, velocidad, número de Froude y energía. Mediante este estudio se demostró que los parámetros de salida en ambos softwares presentaron resultados similares con diferencias del 1% al 8%. Asimismo, se comprobó las características de calidad de ambos programas según ISO 9126.This article shows a comparison between the hydraulic modeling of an inclined dissipative pool obtained in the IBER and HEC-RAS software. The model comprised an inlet platform, a barge, and a 3.04% sloped dissipative pool with a sill. The flows used for the modeling were the average discharge flow of 6.92m3/s from the San Pedro River and the flows with return periods T2, T5, T10, T25 and T50. The comparison of each software’s was a function of the modeling process, the results they offered and mainly the output parameters, these are: draft, speed, Froude number and energy. Through this study it was demonstrated that the output parameters in both software’s presented similar results with differences from 1% to 8%. Likewise, the quality characteristics of both programs were checked according to ISO 9126.
Trabajo de investigación
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Cahís, Carola Francesc Xavier. "Desarrollo de un nuevo disipador de energía para diseño dismorresistente. Análisis numérico y validación experimental de su comportamiento." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2001. http://hdl.handle.net/10803/6148.
Full textAbstract:
En aquest treball s'ha desenvolupat un nou dissipador histerètic elastoplàstic, construït amb acer estructural, per a la protecció d'edificis de l'acció sísmica. Permet ser incorporat a un sistema dual no estàndard (amb dissipadors) com a connector entre els seus components flexible i rígid. El component rígid pot estar format per murs (d'obra de fàbrica o de formigó armat) o per braços metàl·lics convencionals. Si el dissipador es connectés a parets d'obra de fàbrica resultaria necessària una separació, omplerta amb material flexible, entre les parets del sistema rígid i els pòrtics del sistema flexible. Aquesta última configuració permetria la protecció de les parets davant l'acció sísmica i el seu aprofitament com a components estructurals, però caldria: i) evitar el xoc entre els elements rígids i flexibles del sistema, mitjançant una obertura suficient, i ii) limitar la força màxima del dissipador a la capacitat dels tancaments.Dissipador per esforç tallant desenvolupat
És important en l'esquema que s'ha exposat anteriorment que el comportament del dissipador sigui predicible i que realitzi la seva funció dissipativa des de rangs de deformació petits. S'han caracteritzat de manera experimental variants del mateix dissipador i s'ha analitzat la influència dels seus paràmetres geomètrics en les seves corbes de resposta, en la seva capacitat dissipativa i en la seva estabilitat. A partir dels resultats experimentals obtinguts, s'han proposat models simples per a la predicció de l'inici de plastificació (força i desplaçament) i d'abonyegament de l'ànima. També s'ha comparat la resposta experimental amb la resposta d'un model numèric per elements finits, quant a la corba de resposta força-desplaçament i abonyegament d'ànima en la seva fase inicial.
Per comprovar l'efectivitat del dissipador com a unió de tallant, s'ha assajat en taula vibrant una estructura simple amb dissipadors. L'estructura assajada es pot considerar com un sistema dual no estàndard. Està formada per dos pòrtics paral·lels flexibles i dos pòrtics transversals rigiditzats, amb dos grans blocs de formigó acomodats en la seva part superior. Els pòrtics flexibles estan connectats a dos murs de formigó armat a través de dissipadors. Per excitar la taula vibrant s'ha introduït un registre del terratrèmol de Loma Prieta (1989). S'ha analitzat la resposta del sistema i els seus resultats s'han contrastat amb els obtinguts numèricament mitjançant un model de no-linealitats concentrades en els dissipadors.
Finalment, s'ha fet un estudi paramètric d'un sistema d'un grau de llibertat amb dissipadors. S'han demostrat significatius els paràmetres següents: el paràmetre ?? definit pel quocient entre la rigidesa dels sistemes flexible i rígid, i el paràmetre ???definit pel quocient entre la força de plastificació del dissipador i la força inercial màxima desenvolupada per un sistema infinitament rígid sotmès a una determinada acció. S'han obtingut els espectres de resposta no lineals per a valors diferents del paràmetre ? (0.1, 0.25 i 0.5) i ? (0.1, 0.3 i 0.5), mantenint constants l'un o l'altre, per a les variables següents: i) ductilitat; ii) desplaçament relatiu; iii) energia introduïda; iv) energia dissipada, i iv) acceleració absoluta. S'han obtingut numèricament els espectres normalitzats de resposta per a tres terratrèmols considerats del tipus far field i els seus resultats mitjanats. Es considera que els dissipadors tenen un millor comportament davant d'aquests moviments. També s'han obtingut els espectres de resposta per un terratrèmol del tipus near fault (Northridge-Sylmar, 1994) i s'han comparat amb la resta d'espectres per analitzar la resposta del dissipador a aquestes condicions.
RESUMEN
En este trabajo se ha desarrollado un nuevo disipador histerético elastoplástico, construido con acero estructural, para la protección de edificios ante la acción sísmica. Permite ser incorporado a un sistema dual no estándar (con disipadores) como conector entre sus componentes flexible y rígida. La componente rígida puede estar formada por muros (de hormigón armado o de obra de fábrica) o por brazos metálicos convencionales. En caso de que el disipador se conectase a paredes de obra de fábrica, resultaría necesaria una separación, rellenada a partir de material flexible, entre las propias paredes del sistema rígido y los pórticos del sistema flexible. Esta última configuración permitiría la protección de las paredes ante la acción sísmica y su uso como componentes estructurales. Sin embargo, resultaría necesario: i) evitar la colisión entre los elementos rígidos y flexibles del sistema, a través de una obertura suficiente, y ii) limitar la fuerza máxima del disipador a la capacidad de los cerramientos.
Disipador por esfuerzo cortante desarrollado
Resulta de importancia en el esquema anteriormente expuesto que el comportamiento del disipador sea predecible y que realice su función disipativa desde pequeños rangos de deformación. Se han caracterizado de forma experimental variantes del mismo disipador, analizándose la influencia de sus parámetros geométricos en sus curvas de respuesta, en su capacidad disipativa y en su estabilidad. A partir de los resultados experimentales obtenidos, se han propuesto modelos simples para la predicción del inicio de plastificación (fuerza y desplazamiento) y de abolladura del alma. También se ha comparado la respuesta experimental con la respuesta de un modelo numérico por elementos finitos, en cuanto se refiere a la curva fuerza-desplazamiento y a la abolladura del alma en su fase inicial.
Para comprobar la efectividad del disipador como unión a cortante, se ha ensayado una estructura simple con disipadores en mesa vibrante. La estructura ensayada se puede considerar como un sistema dual no estándar. Está formada por dos pórticos paralelos flexibles y dos pórticos transversales rigidizados, con dos grandes bloques de hormigón asentados en su parte superior. Los pórticos flexibles están conectados a dos muros de hormigón armado a través de los disipadores. Para excitar la mesa vibrante se ha introducido un registro del terremoto de Loma Prieta (1989). Se ha analizado la respuesta del sistema y sus resultados han sido contrastados con los obtenidos numéricamente a través de un modelo de no linealidades concentradas en los disipadores.
Finalmente, se ha realizado un estudio paramétrico de un sistema de un grado de libertad con disipadores. Se han demostrado como significativos los siguientes parámetros: el parámetro ? como la relación entre las rigideces del sistema flexible y del sistema rígido, y el parámetro ??como la relación entre la fuerza de plastificación del disipador y la fuerza inercial máxima desarrollada por un sistema infinitamente rígido sometido a una determinada acción. Se han obtenido espectros de respuesta no lineales para distintos valores del parámetro ? (0.1, 0.25 y 0.5) y ? (0.1, 0.3 y 0.5), manteniendo uno u otro constantes, para las siguientes variables: i) ductilidad; ii) desplazamiento relativo; iii) energía introducida; iv) energía disipada, y iv) aceleración absoluta. Se han obtenido numéricamente los espectros normalizados de respuesta para tres terremotos considerados del tipo far field y sus resultados promediados. Se considera que los disipadores son adecuados para este tipo de movimientos sísmicos. También se han determinado los espectros de respuesta para un terremoto del tipo near fault (Northridge-Sylmar, 1994), comparándolo con el resto de espectros para analizar la respuesta del disipador ante estas condiciones.
ABSTACT
In this work a new elastoplastic dissipator of structural steel for the seismic building protection has been developed. It may be used in a non-standard dual system (with dissipators) as a link between the flexible frame and the stiff system. The stiff system may be composed of walls (RC walls or masonry ones) or of conventional steel braces. If masonry walls are used it would be necessary to introduce a gap between the walls and the frame and to fill this gap with a non-stiff material. This configuration may protect the walls from damage and allow them be used as structural elements, but it would be necessary: i) to prevent the collision between the frame elements and the walls through the gap, ii) to limit the shear force of the walls under its capability.
New developed shear dissipator
In the before proposed scheme it would be necessary: i) a predictable hysteretic behavior of the dissipator, ii) a large dissipation capability of the dissipator that not requires large displacements. Some different devices have been tested to analyze the influence of some geometric parameters in the dissipation capability and the stability of the dissipator behavior. From the experimental results some models have been proposed for the yield point prediction (yield shear force and yield displacement) and the web buckling prediction. A FEM numerical model has been used to predict the monotonic response of the dissipator (curve of shear force vs. displacement response) and the maximum displacement to prevent web buckling from appearing.
To see the affectivity of the dissipator as a shear link, a simple frame with two dissipators has been tested on a shaking table. The tested structural system may be considered as a non-standard dual system. It was made of two parallel-bared frames and two transversal braced frames, with a large concrete block subjected in the upper part of the structural system. The two bared frames were linked to two concrete shear walls by using the shear dissipators. The 1989 Loma Prieta Earthquake record has been used as base input for the shaking table. The system response has been analyzed and its results have been used to validate a numerical model. This numerical model is very simple: it assumes that non-linearities are concentrated in predetermined elements, and it supposes a linear behavior of the concrete walls.
Finally a parametric study has been done for a single degree of freedom system with the shear dissipator. The next parameters were found to be significant: the parameter ? as the ratio between the frame stiffness and the hysteretic damper stiffness, the ???parameter as the ratio between the yield dissipator force and the inertial force of a rigid mass subjected to the maximum soil acceleration. Non linear response spectra has been obtained from different values of ? (0.1, 0.25 y 0.5) and ? (0.1, 0.3 y 0.5), while keeping one of them constant. It has been studied the influence of these parameters to the response spectra of the next parameters: i) ductility, ii) relative displacement, iii) input energy, iv) dissipated energy and v) absolute acceleration. The response spectra under three far field motions have been obtained and its results averaged. It is considered that the dissipators have a better performance under his kind of motions. The response spectra under a near fault motion (Northridge - Sylmar, 1994) have been obtained also, to be compared with the ones from the far field motions, and also to see the performance of the dissipator in such earthquake conditions.
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Garrau, Sylvain. "Estudio Analítico de una Conexión Viga Columna Usando Aleación SMA CuAlBe." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103183.
Full textAbstract:
Se ha visto que después de ocurrido algunos eventos sísmicos, las uniones viga columna
soldadas fallan, debido a fracturas en la soldadura ó a la deformación plástica de la unión. Surge
así la posibilidad de examinar una alternativa a las uniones comunes viga columna, usando
elementos disipadores en base a SMA.
Este estudio es de carácter teórico y tiene por meta reproducir los ensayos experimentales
hechos por J.R. Sepúlveda en 2006. Estos ensayos involucraron una conexión viga columna de
acero con 4 barras SMA de CuAlBe de 3 [mm] de diámetro y 182 [mm] de largo útil trabajando
como disipadores de energía. Se impusieron giros a la conexión, según el protocolo del SAC del
97, a frecuencias de 0.25 [Hz] y 1 [Hz].
Para el desarrollo de este trabajo se determinó en un comienzo que sólo se utilizará el
programa ANSYS, teniendo presente todas las limitaciones que esto conlleva.
Con el programa de elementos finitos ANSYS, se calibró un modelo que reprodujo el
ensayo de una barra y luego se usó la geometría de la conexión, se le impusieron las mismas
solicitaciones para verificar el comportamiento de las barras y de la conexión en general.
El modelo de la conexión se comportó de manera similar a la conexión ensayada. De la
comparación de los resultados se concluye que lo que produjo las mayores diferencias es la
modelación de la curva tensión-deformación del material SMA.
La comparación teórica de la misma conexión con barras de acero muestra que la
deformación remanente debida a la fluencia de las barras, hace que la viga tenga una resistencia
al corte casi nula, lo que induce el colapso de la estructura. Aunque en el caso del acero la
disipación de energía de la conexión es mayor, la solución de ocupar un material superelástico se
recomienda por la ausencia de deformaciones remanentes.
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Cáceres, Pérez Gladys, and Alata Natali Sheyla Pichihua. "Reforzamiento estructural para mejorar el nivel de desempeño del Hospital Santa Rosa, implementando el diseño apropiado de amortiguadores fluido viscoso." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2020. http://hdl.handle.net/10757/652677.
Full textAbstract:
Movimientos telúricos ocurridos en distintas partes del mundo han originado considerables pérdidas económicas y humanas. Es importante mencionar también que, durante estos últimos años, en los principales países desarrollados tales como Taiwán, Japón y Estados Unidos se ha venido implementando nuevas tecnologías para mejorar el desempeño en las estructuras frente a acciones sísmicas como son los sistemas de protección sísmica. Uno de estos avances son los disipadores de energía fluido viscoso cuya implementación muestra resultados óptimos para el incremento del amortiguamiento y reducción de desplazamientos laterales.
Para cumplir con el objetivo principal de la investigación, se evaluó el diseño estructural del bloque A2 del Hospital Santa Rosa, una edificación esencial ubicada en el distrito de Pueblo Libre, Lima. Se realizó el modelo y análisis sísmico de la estructura existente, cuyos resultados muestras derivas (
∆=5.98%o
) mayores al límite establecido en la Norma E.030 (
∆=5%o
). Además, presenta efectos de columna corta que originan el agrietamiento de las unidades de albañilería, hecho que los hace vulnerables.
Frente a los resultados presentados se realiza una nueva modelación y análisis sísmico del bloque en estudio, considerando como reforzamiento los disipadores de fluido viscoso. Para ello, se analiza nuevamente la estructura a través de un análisis tiempo historia tomando distintas consideraciones como el sismo de diseño y las propiedades de los disipadores fluido viscoso en donde las derivas máximas se han reducido de 5.98%o a 3.30 %o.
Adicionalmente, se analiza la estructura con una técnica de reforzamiento tradicional como son las placas de concreto armado, con el objetivo de evaluar la viabilidad de la primera propuesta. Los resultados indican que, con un reforzamiento de muros de concreto se obtiene una deriva de
∆=3.36%o
y
∆=3.30%o
empleando los disipadores viscosos, lo cual demuestra la viabilidad de la propuesta en respuestas estructurales.Telluric movements in different parts of the world have caused considerable economic and human losses. It is also important to mention that, in recent years, in the main developed countries such as Taiwan, Japan and the United States, new technologies have been implemented to improve the performance of structures against seismic actions such as seismic protection systems. One of these advances are the viscous fluid energy dissipators whose implementation shows optimal results for increasing damping and reducing displacement. In order to comply with the main objective of the research, the structural design of block A2 of the Santa Rosa Hospital, an essential building located in the Pueblo Libre district, Lima, was evaluated. The seismic analysis and model of the existing structure was carried out, whose results show drifts ( ∆=5.98%o ) greater than the limit established in Standard E.030 ( ∆=5%o ). In addition, it presents short column effects that cause cracking of the masonry units, a fact that makes them vulnerable. In front of the presented results, a new modeling and seismic analysis of the block under study is performed, considering viscous fluid dissipators as reinforcement. For this, the structure is analyzed again through a time-history analysis taking different considerations such as the design earthquake and the properties of the viscous fluid heatsinks where the maximum drifts have been reduced from 5.98%o to 3 .30%o Additionally, the structure is analyzed with a traditional reinforcement technique such as reinforced concrete plates, with the aim of evaluating the feasibility of the first proposal. The results indicate that, with a reinforcement of concrete walls, a drift of ∆=3.36%o and ∆=3.30 is obtained using viscous heatsinks, which demonstrates the viability of the proposal in structural responses.
Tesis
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Riera, Curt Sara. "Estudi experimental i numèric d’un sistema de refredament híbrid de jet impactant i microcanals a escala micromètrica." Doctoral thesis, Universitat de Lleida, 2015. http://hdl.handle.net/10803/365303.
Full textAbstract:
En aquesta tesi s’avalua un sistema híbrid de jet impactant/ microcanals, a escala micromètrica.
S’inclou el procediment de dimensionament i la construcció del dissipador mitjançant el procés
de microfabricació. Amb proves experimentals que permeten el càlcul de paràmetres com el
coeficient de resistència tèrmica i la desviació estàndard de la temperatura, s’avalua el
comportament del sistema en comparació amb d’altres de similars a escala mil•limètrica.
Paral•lelament es desenvolupa i valida un model numèric per simular el comportament del
dispositiu. El model permet analitzar l’efecte de la velocitat del fluid refrigerant així com
l’impacte del material d’interfície tèrmica (TIM). També s’estudia l’efecte de la geometria del jet
utilitzant el quocient entre l’amplitud de l’entrada del fluid i la distància entre aquesta i el punt
d’impacte (z/b). La resistència tèrmica, la uniformitat de temperatura i les pèrdues de pressió
s’analitzen en funció d’aquest paràmetre z/b. Finalment, per estudiar l’adaptació del dissipador a
fluxos de calor bidimensionals s’avalua un disseny de matriu d’agulles, comparant-lo amb el
dissipador de microcanals.En esta tesis se evalúa un sistema híbrido de jet impactante/microcanales, a escala micrométrica. Se incluye el procedimiento de dimensionamiento y la construcción del disipador mediante el proceso de microfabricación. Con pruebas experimentales que permiten el cálculo de parámetros como el coeficiente de resistencia térmica y la desviación estándar de la temperatura se evalúa el comportamiento del sistema en comparación con otros de similares a escala milimétrica. Paralelamente se desarrolla y valida un modelo numérico para simular el comportamiento del dispositivo. El modelo permite analizar el efecto de la velocidad del fluido refrigerante así como el impacto del material de interfaz térmica (TIM). También se estudia el efecto de la geometría del jet utilizando el cociente entre la amplitud de la entrada del fluido y la distancia entre ésta y el punto de impacto (z/b). La resistencia térmica, la uniformidad de temperatura y las pérdidas de presión se analizan en función de este parámetro z/b. Finalmente, para estudiar la adaptación del disipador a flujos de calor bidimensionales se evalúa un diseño de matriz de agujas, comparándolo con el disipador de microcanales.
This thesis evaluates a hybrid microchannels/jet impingement system, in a micrometer scale. The work includes the dimensioning process and the heat sink development using a microfabrication process. With the experimental tests that allow to calculate parameters like the thermal resistance coefficient and the temperature standard deviation, the system behaviour is evaluated in comparison to similar ones in a millimeter scale. In parallel a numeric model is developed and validated in order to simulate the behaviour of the device. The model makes possible to analyse the effect of the cooling fluid velocity as well as the impact of the thermal interface material (TIM). In addition the effect of the jet geometry is studied using the nozzle to plate spacing (z/b) . The thermal resistance, temperature uniformity and pressure drop are analysed in function of this z/b parameter. Finally, a pin fins design is evaluated comparing it with the microchannels heat sink, in order to study the adjustment of the heat sink to bidimensional heat fluxes.