Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Redes neuronales artificiales para predecir el comportamiento mecánico de una estructura porosa de polímero espumado usada en disipación de impactos(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-06-03) Becerril Torres, Paola; JIMENEZ MARTINEZ, MOISES; 229860; Jiménez Martínez, Moisés; emipsanchez; Alfaro Ponce, Mariel; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Toluca; Cuan Urquizo, EnriqueDurante un accidente de tránsito intervienen diversos factores, sin embargo, un factor que invariablemente está presente es la resistencia mecánica, es decir, la forma en la que la estructura y otros componentes vehiculares absorben y disipan la energía. Con el fin de aprobar la utilización de elementos que ayuden a minimizar los daños a los ocupantes cuando un accidente vehicular ocurre, es necesario llevar a cabo pruebas y validaciones para estudiar el comportamiento de estos elementos ante impactos y, entender cuál será su respuesta ante diferentes condiciones de trabajo. Actualmente, en la industria automotriz, estos análisis se llevan a cabo desarrollando pruebas destructivas o con la técnica computacional de análisis de elemento finito; estos métodos consumen mucho tiempo, así como recursos económicos y computacionales, por lo que se buscan nuevos métodos con la capacidad de analizar y predecir el comportamiento de dichos componentes. En el presente trabajo se propone emplear el método de Redes Neuronales Artificiales como una herramienta de predicción del comportamiento de un componente que es sometido a fuerzas de compresión e impacto; la red empleada es una red tipo “feed forward”, una configuración de dos capas con 40 neuronas en la capa oculta que permite resolver problemas de ajuste de datos. Para poder alimentar la red se llevaron a cabo 77 simulaciones de compresión e impacto en una pieza compuesta de una capa de poliestireno extruido (XPS) y una capa con estructura porosa de etileno y acetato de vinilo espumado (EVA), valorando la capacidad del diseño para disipar impactos en un accidente vehicular
- Evaluación del comportamiento dinámico lateral de un vehículo eléctrico de 3 ruedas (2F/1R), haciendo uso de redes neuronales para su análisis(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-06) Cachumba Suquillo, Santiago Josué; HERNANDEZ CASTILLO, DAVID; 40816; Jiménez Martínez, Moisés; emipsanchez; Hernández Castillo, David; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Toluca; Alfaro Ponce, MarielEl aumento de la población, la congestión vehicular, la contaminación por emisiones vehiculares y la crisis energética de los combustibles han sido problemas que han inspirado la investigación para el diseño de vehículos de tres ruedas eficientes y más pequeños. sin embargo, debido a su topología y a su inestabilidad en curvas, las aplicaciones a las que se ha dirigido este modelo de vehículo se han limitado en comparación a la amplia gama de alternativas que se puede lograr con un diseño bien conseguido. Por tal motivo, esta investigación se centra en el análisis de la dinámica de un vehículo eléctrico de tres ruedas con una topología 2F/1R (tadpole), con el objetivo de estimar el ángulo de deslizamiento lateral, mismo que permite evaluar el manejo y la estabilidad del vehículo ante diferentes maniobras de prueba descritas en las normas ISO 4138 y 3888. El modelado de cada sistema y subsistema del vehículo, pruebas de suspensión y pruebas de manejo se llevan a cabo en el software de simulación multi cuerpo ADAMS CAR, mismo que facilita el análisis del comportamiento dinámico y a su vez permite recolectar y estructurar los parámetros que más influyen en el manejo y estabilidad del vehículo en una base de datos, para así poder entrenar una red neuronal artificial (RNA) feedforward multicapa, mediante el algoritmo de aprendizaje Levenberg – Marquardt, que se desarrolla en Matlab. Al finalizar el proceso, se puede considerar al vehículo como un sistema de caja negra, en el que se necesita un conjunto de sensores que capten señales del ambiente y alimenten a la red con el fin de obtener un valor de salida que puede usarse para alimentar a otra red o a un sistema de control, dependiendo el uso que se le quiera dar.
- Optimización de los parámetros de diseño del larguero delantero de un vehículo orientado a incrementar su capacidad de absorción de energía ante un impacto frontal.(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-05-12) Sobrino y Arjona Guzmán, Mauricio; JIMENEZ MARTINEZ, MOISES; 229860; Jiménez Martínez, Moisés; emipsanchez; Cuan Urquizo, Enrique; Alfaro Ponce, Mariel; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus TolucaAnte las cada vez más estrictas regulaciones gubernamentales en materia de emisiones de gases contaminantes, la industria automotriz se encuentra al borde de una revolución tecnológica para volverse, en el mediano plazo, totalmente electrificada. Para darle frente a los líderes en la fabricación y venta de vehículos eléctricos como son Tesla o Rivian, los fabricantes de autos evalúan la factibilidad de transformar sus modelos actuales a gasolina en versiones eléctricas, buscando economizar tiempo de diseño y desarrollo al utilizar la misma estructura, pero remplazando el tren motriz a gasolina por una motorización eléctrica; tomando ventaja a su vez del prestigio y aceptación que un determinado vehículo ya tiene en los consumidores para potencializar su comercialización. Sin embargo, el uso de un tren motriz eléctrico resulta en autos más pesados, siendo estos aproximadamente 32% más pesados que sus predecesores a gasolina, lo que supone un mayor riesgo para los peatones, ciclistas, motociclistas y vehículos más livianos ante una colisión. En ese sentido, la presente investigación está orientada a mejorar la resistencia al impacto y reducir el peso de la carrocería mediante la optimización de los parámetros de diseño del larguero frontal como son el material, espesor, así como la distancia entre los puntos de soldadura de las láminas que lo conforman a través de un arreglo ortogonal L16 y cuyos efectos en la absorción de energía, fuerza máxima y media de impacto, fueron evaluados por medio de un análisis explícito no lineal con ayuda del método de elemento finito usando RADIOSS para su solución. Cómo resultado de este estudio se tiene que es posible aumentar la capacidad de absorción de energía mientras que a su vez se disminuye el peso del larguero mediante la modificación de sus parámetros iniciales de diseño y sin modificar la geometría o la superficie del larguero, por lo que no se requieren cambios en los herramentales del proceso de estampado dando como resultado un bajo costo de implementación.
- Propuesta de diseño de chasis para autos eléctricos optimizando la absorción de energía de impactos automovilísticos(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2021-08) Jiménez Armendáriz, Jorge; Jiménez Martínez, Moisés; dnbsrp; Pérez Santiago, Rogelio; Santana Díaz, Alfredo; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Ciudad de MéxicoLos fabricantes de equipo original (OEM), están interesados en diseñar estructuras automotrices que provean una mayor seguridad a los ocupantes. En los automóviles eléctricos la batería es un elemento vital que requiere estar aislado de vibraciones e impactos mecánicos. Aunque los automóviles eléctricos no son los únicos que se incendian debido a daños mecánicos, tienen la particularidad de que un golpe que puede no parecer significativo cause un daño a la batería que, a largo plazo, la ponga en riesgo de combustión espontánea. Este trabajo propone un diseño de riel frontal de un auto eléctrico, aumentando la absorción de energía y disminuyendo la fuerza de aplastamiento máxima por medio de la implementación de detonador de colapso y resistencia variable. Se propone un diseño de experimentos para determinar la geometría del detonador que aumentara la energía absorbida y disminuyera la fuerza de aplastamiento. Para la resistencia variable se propone un diseño de experimentos variando el tiempo en el horno, medio y forma de enfriamiento, obteniendo al final dos zonas de distinta resistencia mecánica, siendo la zona más cercana al borde la de menor resistencia. Se realiza análisis de elemento finito de las configuraciones resultado de la combinación de estos mecanismos en Hypermesh, resolviendo con el solver Radioss, y realizando el post procesamiento en Hyperview. Los resultados de estas simulaciones se compararon con pruebas experimentales para verificar la validez de estos. Finalmente, se determinó que la fuerza de aplastamiento máxima disminuyó 21.63% mientras que la absorción de energía aumentó 42.53% respecto a un tubo de pared delgada cuadrado de la misma masa.
- Análisis de un travesaño frontal automotriz para incrementar la absorción de energía de impacto de baja velocidad(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2020-06-08) Román Juárez, Ramón; Jiménez Martínez, Moisés; tolmquevedo; Cuan Urquizo, Enríque; Valera Soriano, Julio; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus TolucaActualmente los automóviles incorporan elementos de seguridad que disminuyen el daño que los ocupantes y el vehículo tienen en caso de colisión. La eficiencia de estos elementos es evaluada, entre otras maneras, mediante pruebas de impacto. Estas pueden ser frontales, laterales y traseras, y son reguladas por los organismos oficiales de cada país. En este trabajo se realiza una revisión del travesaño frontal como elemento de seguridad automotriz. Se generan 3 propuestas de cambio en la geometría para revisar la capacidad de absorción de energía de este elemento en una prueba de impacto frontal a baja velocidad. Esto se realiza haciendo propuestas virtuales con herramientas CAD, así como simulación dinámica de la prueba de impacto mediante elementos finitos. Adicionalmente se realizará una revisión de los elementos de seguridad del automóvil activos y pasivos. Se analizará la prueba de impacto frontal a baja velocidad, así como los daños que este tipo de colisiones produce en la fascia delantera.