https://hdl.handle.net/10259/2723 2026-05-06T18:48:30Z 2026-05-06T18:48:30Z Santiago Herrera, Mario https://hdl.handle.net/10259/9035 2024-04-26T22:00:49Z 2023-01-01T00:00:00Z

Integrated methodology for sustainability assessment of several innovative materials and processes in different industrial scenarios Santiago Herrera, Mario Los materiales compuestos de matrices metálicas han atraído gran atención en los últimos años, principalmente por sus mejoradas características mecánicas, en especial su baja proporción en peso, lo que les confiere una gran importancia en determinadas industrias como la aeroespacial o automovilística, entre otras. Sin embargo, y en línea con las actuales tendencias en materia de sostenibilidad y circularidad promovidas por la gran mayoría de políticas internacionales, la preocupación en cuanto a su impacto ambiental ha crecido recientemente debido a la falta de datos y a su gran interrelación con la industria manufacturera. Es por ello que el objetivo de esta tesis doctoral es investigar, mediante la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV), las implicaciones medioambientales que tienen el uso de estos materiales en los procesos industriales que los utilizan, aportando nuevos datos que puedan finalmente apoyar la toma de decisiones en el desarrollo y mejora de las tecnologías para lograr un mejor desempeño ambiental. En primer lugar, como primera toma de contacto con la metodología, se analiza la producción de pomos de puerta, mediante dos diferentes técnicas de fundición, formados por una aleación entre aluminio y partículas de dióxido de titanio, que le confiere capacidad auto-limpiable. En la segunda parte se compara un método convencional y otro más novedoso de producción de polvo metálico de titanio para su uso en técnicas de fabricación aditiva, profundizando aún más en la metodología de ACV y en el uso y modificación de bases de datos. Por último, se analiza la utilización del material previo en la producción de una caja de cambios, mediante el uso de una técnica convencional de fundición y otra más novedosa de fabricación aditiva, conocida como deposición de energía dirigida (Direct Energy Deposition o DED). Este caso se trata de un análisis prospectivo en el que se evalúan diferentes escenarios de desarrollo y mejora de la nueva tecnología, escalando los parámetros actuales para encontrar un óptimo en el que poder compararla fielmente con su tecnología de contrapartida, mucho más madura. Se realiza mediante un enfoque paso a paso bajo un análisis ex-ante, aportando como resultado diferentes recomendaciones de ecodiseño para ayuda en la toma de decisiones en la mejora de tecnologías emergentes. Los análisis producidos, los datos extraídos y el modelo final creado para comparar tecnologías maduras y en desarrollo, pueden ser claves para evaluar y cuantificar los impactos ambientales en entornos industriales innovadores, identificando puntos críticos y optimizando así los procesos.; Metal Matrix Composites have attracted much attention in recent years, mainly due to their improved mechanical characteristics, in particular their low weight ratio, which makes them of great importance in certain industries such as aerospace or automotive, among others. However, and in line with the current trends in sustainability and circularity promoted by the vast majority of international policies, concern regarding their environmental impact has recently risen due to the lack of data and their strong interrelation with the manufacturing industry. That is why the aim of this doctoral thesis is to investigate, by means of the Life Cycle Assessment (LCA) methodology, the environmental implications of the use of these materials in the industrial processes, providing with new data that can finally support decision-making in the development and improvement of technologies to achieve better environmental performance.

2023-01-01T00:00:00Z Papí Ferrando, José Francisco https://hdl.handle.net/10259/8977 2024-05-20T07:59:30Z 2023-01-01T00:00:00Z

Public perception towards electric light vehicles: an empirical look across six European cities Papí Ferrando, José Francisco En el nuevo paradigma de electrificación del transporte, los vehículos eléctricos ligeros representan una vía de bajo coste prometedora para la movilidad urbana inteligente. A pesar de ello, su penetración en el mercado es relativamente baja en comparación con la de otros vehículos eléctricos, como las bicicletas o los coches eléctricos. Uno de los obstáculos para su despliegue masivo es el escaso conocimiento de su existencia por parte de los usuarios. La tesis doctoral explora la actitud previa de la población hacia los vehículos eléctricos ligeros a través de la recogida de datos en seis ciudades piloto, un cuestionario online y entrevistas in situ. El modelo matemático utilizado ha contemplado ocho percepciones y actitudes a priori: predisposición a su uso según el motivo de viaje, predisposición a su utilización como parte de un viaje multimodal, facilidad de aparcamiento, comodidad, seguridad, capacidad de carga, comodidad en la recarga eléctrica y precio.; With the paradigm shift towards transport electrification, Electric Light Vehicles (EL-Vs) represent a low-cost, promising pathway to smart urban mobility. Despite this, the current market penetration of EL-Vs is relatively low compared to that of other e-powered vehicles such us e-bikes or e-cars. A major hindrance in wide market deployment of EL-Vs is the users’ low awareness of their existence. The doctoral thesis pursues a beter understanding of the prior attitude of the population towards EL-Vs through data collection in six demonstration cities, an online questionnaire survey and on-site interviews. A mathematical model also explores eight a-priori perceptions and attitudes (indicators) towards EL-V usage: Willingness to use per trip purpose, Willingness to use as a part of a multimodal trip, Ease of parking, Comfort, Safety, Luggage capacity, Charging convenience and Affordability.

2023-01-01T00:00:00Z Bustillo Antón, Santiago https://hdl.handle.net/10259/7944 2023-11-07T23:01:48Z 2023-01-01T00:00:00Z

Estudio numérico – experimental de la respuesta estructural de juntas atornilladas en intensificadores de alta presión Bustillo Antón, Santiago Los multiplicadores de alta presión son equipos que se utilizan en la industria para energizar un fluido que puede tener diversas utilizaciones, el corte por chorro de agua, el conformado por altas presiones o la pasteurización de alimentos, son algunos de los campos de aplicación. Es una tecnología que aún se encuentra en desarrollo y donde la utilización de juntas atornilladas para la unión de los componentes predomina. Estas uniones atornilladas tienen altas solicitaciones y cargas que se repiten en el tiempo. El estudio y dimensionamiento de las uniones debe ser correcto para asegurar diferentes aspectos como puede ser la durabilidad, la fiabilidad y la ergonomía durante el mantenimiento. En la presente Tesis, se estudian parte de las uniones atornilladas de un multiplicador de ultra alta presión, que se utiliza en la industria alimentaria dentro de la tecnología HPP (High pressure processing). En este estudio se profundiza acerca de las cargas de pretensión y los esfuerzos que intervienen en las uniones atornilladas durante los ciclos de trabajo. Se analiza la vida a fatiga y la influencia de las diferentes evoluciones de la geometría y el cambio de control en el equipo. Se profundiza acerca de las rigideces de los componentes, el reparto entre los diferentes miembros en las uniones atornillada y el porcentaje de carga asumida por la tornillería. Se estudia la dinámica del equipo y la influencia para las juntas atornilladas de las colisiones de los elementos móviles. Este trabajo relaciona modelos por elementos finitos con el método experimental como medio de validación del modelo digital. El propósito verifica la idoneidad de las cargas y condiciones de contorno seleccionadas, permitiendo implementar diferentes simulaciones e hipótesis de funcionamiento. En este trabajo se correlaciona la desviación entre el experimento y el modelo efectuando procesos análogos.

2023-01-01T00:00:00Z Gómez Rodríguez, Tomás https://hdl.handle.net/10259/7935 2023-12-14T12:51:50Z 2023-01-01T00:00:00Z

Predicción de propiedades mecánicas mediante simulación del proceso de fundición Gómez Rodríguez, Tomás La exigencia del sector eólico somete sus diseños a certificación siguiendo los criterios de guías específicas que, referenciando la normativa internacional de materiales, tienen en cuenta las particularidades de las turbinas. En estas guías y normativas algunos de los requisitos de los materiales fundidos no están completamente definidos o quedan sujetos interpretación lo cual hace difícil la optimización de sus prestaciones. La presente tesis revisa los criterios de utilización de los materiales fundidos utilizados en el sector eólico e integra la predicción de propiedades mecánicas de la simulación de proceso en el cálculo estructural. En la tesis se presentan tres artículos técnicos publicados en la revista de la Asociación de Fundidores Americana y amplía información sobre ciertos aspectos de tensiones residuales y mecánica de fractura que no estaban recogidos expresamente en los artículos publicados.; The rigorousness of the wind sector subject their designs to certification following the criteria of specific guides which, referring to international materials standards, take into account the particularities of the turbines. In these guides and standards, some of the requirements for cast materials are not completely defined or should be interpreted, which makes it difficult to optimise their performance. This thesis reviews the criteria for the use of cast materials used in the wind energy sector and integrates the mechanical property prediction from process simulation into the structural calculation. The thesis presents three technical articles published in the journal of the American Foundry Association and expands on certain aspects of residual stress and fracture mechanics that were not explicitly covered in the published articles.

2023-01-01T00:00:00Z