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En la presente investigación se estudiará el comportamiento de uniones T¿equivalente empernadas semi rígidas de acero, soldadas y laminadas; en las cuales los perfiles son los comerciales que se encuentran en el mercado local; las mismas que estarán empernadas usando para ello pernos grado 8.8 y 10.9. Se espera obtener expresiones analíticas. La estabilidad de los edificios de estructura de acero sometidos a cargas extremas depende de la resistencia y deformación de las conexiones viga-columna, para permitir el flujo de las líneas de fuerza. Estas juntas deben poseer gran capacidad de deformación evitando el colapso de la estructura en caso de cargas extremas. La unión formada por la placa frontal empernada es una de las conexiones más utilizadas en las estructuras metálicas. El diseño de esta junta se basa en el método de las componentes definido en los eurocódigos que analiza el comportamiento de componentes básicos T equivalentes; modelando la zona de tensión que corresponde a la fuente más relevante de deformabilidad. Las uniones se ven afectadas por la calidad de los pernos a usar así como de la calidad del material usado en la fabricación de las uniones viga columna. La presente investigación contempla el uso de acero ASTM-A36 y acero ASTM-A500. Para las uniones de los componentes T equivalente se emplearan pernos grado 8.8 y 10.9 Se empleará: cálculo analítico, cálculo numérico y análisis experimental.
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Los eurocódigos estructurales [1] establecen el método de las componentes como una metodología general para el análisis de conexiones. Esta metodología considera la conexión como un conjunto de componentes básicas de las que son conocidas sus propiedades, por lo que las correspondientes a la conexión se procede simplemente a ensamblarlas en un modelo de resortes equivalente. En conexiones empernadas tipo momento, el comportamiento de la zona de tracción puede caracterizarse a través de la componente T-equivalente (ver Figura 1), constituida por dos perfiles en T, soldados o laminados en caliente, empernados a través de sus alas y sometidos a una fuerza de tracción en las almas. Dependiendo de sus características geométricas (espesor de la alas, diámetro de los pernos, distancias a bordes y ancho de las probetas) y mecánicas (propiedades de los materiales) pueden definirse tres modos de fallo diferentes. El modo 1, o flexible, se caracteriza por la plastificación del ala del perfil. El modo 3, o rígido, por la plastificación de los pernos. El modo 2, o semirrígido, por la plastificación simultánea del ala del perfil y de los pernos (ver Figura 2).
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Spider orb-webs are optimized by evolution to fulfill their purpose to intercept flying prey. Investigations show that material and other properties have specific forms to reach a maximum possible potential to capture kinetic energies. Recent research focuses on the synthetic production of the orb-web spider dragline silk. But the majority of research efforts neglects the different individual properties in context of the hole system. Hence the presented research investigates the total properties of the orb-web during the impact of kinetic energies. Goal is it to specify the skills of the web and identify special reactions that can be assigned to single properties of the web or rather to a combination of different properties. Limited in the methods to measure the fine structure of the orb-web during impacts without intervening with the results, a contactless measuring method is used. Impacts of projectiles with different kinetic energies are measured using interferometers. The resulting vibrations are analyzed in detail to calculate the system parameters. To show uncommon properties the results are compared with a simulation. The simulation model assumes the vibration to be a forced vibration of a damped, single degree of freedom (SDOF), linear spring mass system. During this analyzes it is also a standardized Shock response Spectrum (SRS) developed and the application from theory to interpretation is described in detail. More properties like the energy dissipation and dynamic damping are quantified for the first time. The results show a range of special dynamic properties of the system, that once more demonstrate the outstanding skills of the spider silk or rather the whole orb-web.
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Diversas investigaciones y estudios realizados han demostrado que la seda de araña es mucho más resistente y deformable que un hilo de acero del mismo diámetro desde un punto de vista mecánico; estas excelentes propiedades han hecho que se involucren diferentes disciplinas científicas como la Biomecánica, Biomateriales y la Biomimética, con la finalidad de crear un material de similares propiedades y características. Es necesario precisar que la mayoría de las investigaciones y estudios realizados han sido orientados principalmente como un modelo cuasi estático. Para ésta investigación se ha enfocado el análisis desde un punto de vista dinámico y se determinó de forma analítico-experimental la capacidad de disipación de energía que posee una estructura hecha de la seda ¿Dragline,¿ producida por la araña Argiope-Argentata al ser sometida a cargas impulsivas. Tanto las pruebas experimentales, como los resultados obtenidos mediante modelos analíticos ajustados, arrojaron valores elevados de energía de disipación durante el primer ciclo de vibración, los cuales concuerdan con valores sugeridos por otros autores.
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El objetivo de la investigación fue la determinación de los parámetros dinámicos de una estructura hecha de seda de araña, abordando el tema desde una perspectiva analítico-experimental. La estructura física fabricada con seda de araña, trata de copiar a la tela de araña como una clase especial de sistemas pretensados, denominados estructuras equitensionales. Se desarrolló un modelo conceptual, conformado por hilos de seda que se interceptan y una masa puntual en dicha intercepción, que describe analíticamente en forma aproximada el comportamiento dinámico de la estructura hecha de seda de araña producida por la glándula Ampullate Mayor (MA). Haciendo uso de las técnicas de vibraciones libres se realizaron los ensayos experimentales. Las comparaciones realizadas entre los valores obtenidos analítica y experimentalmente muestran una muy buena coincidencia en relación a las frecuencias naturales del sistema, siendo los errores menores que el 2% para la frecuencia fundamental. También se determinaron la capacidad de amortiguamiento intrínseca de la estructura así como la viscosidad de la seda. Basado en los resultados obtenidos, se concluye que la función principal de la tela de araña es convertir la energía cinética de las presas en energía de deformación y sobre todo en energía disipativa, gracias a las propiedades viscoelásticas que la seda de araña presenta.
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El trabajo que se expone a continuación, es un compendio de todo el proceso seguido durante el diseño mecánico orientado a la obtención de una máquina agrícola (máquina venteadora de trigo y cebada). Se muestra el proceso metodológico que se inicia con la determinación de una necesidad, el procedimiento seguido durante la búsqueda de la solución al problema, hasta la consecución de la solución adecuada a la necesidad. El diseño de máquinas agrícolas, tendrá como lineamiento principal, la búsqueda de la simplicidad del producto, manteniendo como objetivo la elaboración de una herramienta de trabajo para el productor agropecuario del sector rural, la cual tendrá que satisfacer la necesidad planteada, ser asimilada con facilidad y conseguir así la difusión posterior de esta herramienta, todo esto bajo el concepto de tecnologías apropiadas. La propuesta presentada, busca impulsar la implementación y utilización de la tecnología mejorada aplicada en los procesos productivos empleados en la actualidad por el productor del sector rural. Con la implementación de nuevas tecnologías, se persigue mejorar las condiciones de vida de diversos comunidades rurales, impulsando su producción y consecuentemente su desarrollo.
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The high resistance of the fibers is caused by the exceeding high elongation data.
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En la investigación se utilizó como herramienta, el concepto de vibración forzada, para un sistema dinámico de un grado de libertad. Se utilizaron dos técnicas diferentes para la excitación de los sistemas. En el primer procedimiento se utilizó un parlante para excitar el sistema, la frecuencia y potencia del sonido emitido por el parlante fueron controladas desde una computadora. Se utilizó también, un micrófono omnidireccional para medir la presión sonora de excitación. Y con el velocímetro laser, gracias a un elemento reflectivo adherido a la tela de araña, se registró la velocidad a la cual vibraba el sistema.
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