FRN - Producción de Investigación - Proyectos

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    Propiedades mecánicas de nanocables de Pd con H
    (2024-09-17) Crespo, Eduardo Ariel; Ruda, Margarita Maria; Ramos, Susana Beatriz; Bringa, Eduardo Marcial
    A pesar de que existen numerosos estudios sobre el efecto de hidrogeno en las propiedades mecánicas en materiales convencionales, esto es menos conocido en el caso de nanomateriales, en particular nanocables (NCs), que presentan una alta relacion super cie/volumen. Por otro lado, la microestructura compleja involucrada en estos casos hace que el entendimiento a nivel fundamental de los mecanismos que intervienen en las propiedades mecánicas en presencia del hidrogeno resulte aun motivo de debate [1]. Los NCs pueden considerarse como estructuras cuasi-unidimensionales con ordenamiento cristalino en forma de cables con diámetros nanométricos. Los NCs metálicos, en particular los de Pd, son de interés en aplicaciones tecnológicas, para el desarrollo de componentes activos en sensores de H2 en la búsqueda de dispositivos mas pequeños que permitan detectar pequeñas cantidades de H a muy bajas presiones. En este trabajo realizamos simulaciones de dinámica molecular sobre NCs de Pd para investigar los efectos del H en el comportamiento mecánica en la nanoescala. En estudios previos, hemos investigado este tema considerando NCs de diámetros de hasta 6 nm. Aquí, continuando ese trabajo, avanzamos y profundizamos dicho estudio, considerando NCs de mayor diámetro, y analizando la anuencia de la presencia de H absorbido. Utilizamos el software LAMMPS y potenciales del tipo de átomo embebido (EAM), para realizar ensayos de tensión - deformación, a T = 300 K, en NCs de Pd monocristalino de 8 nm de diámetro y para dos orientaciones cristalinas axiales [001] y [111]. La longitud de los NCs es aproximadamente 4 veces el diámetro, pero se consideran condiciones periódicas a lo largo del NC. Repetimos los ensayos agregando H a las muestras en distintas concentraciones, para analizar efectos de segregación, y su inuencia en el modulo de Young y punto de uencia. Para distintas etapas de deformación con y sin H, se indenti ca la evolución de los defectos presentes, tales como dislocaciones, fallas de apilamiento y maclas. Resultados preliminares indican que para un dado diámetro del NC, tanto el modulo de Young como la tensión de uencia decrecen con el contenido de H. Además, encontramos que en general estas propiedades mecánicas decrecen su valor con el aumento del diámetro del NC. Esto es similar a lo observado en el caso de membranas nano policristalinas de Pd previamente estudiadas [2]. Para el rango de concentraciones de H estudiado (H/Pd=0 a 0.4) se observa una alta concentracion de H en la super cie y subsuper cie, sugiriendo una fase hidruro para las concentraciones mas altas
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    Proceso de instrucción para el análisis de caso en el campo de la ingeniería aplicando ciencias básicas
    (2024-05-15) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Bolis, Mónica; Vizcaino, Kelly
    Esta propuesta metodológica se encuadraen el proyecto de investigación que se asienta en el departamento de Ciencias Básicas de la Facultad Regional Neuquén de la Universidad Tecnológica Nacional. Este proceso metodológicose sustenta conceptualmente en dos columnas vertebrales: el diseño instruccional y el aprendizaje basado en competencias. Desde el punto de vista operativo, el proceso refiere a cuatro fases que se desarrollan en manera progresiva, de forma tal que el estudiante esté en condiciones de abordar un análisis conceptual de un caso de estudio que se presente. Se analiza un caso de aplicación en el campo de la Ingeniería con acentuada inclinación a la exploración de las ecuaciones que conforman el modelo matemático del caso en cuestión. La idea es obtener un diseño robusto que sea alcanzable por un estudiante medio de la carrera de Ingeniería.
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    Análisis de Caso en el campo de la Ingeniería haciendo uso de tópicos de las Ciencias Básicas. Un enfoque basado Diseño Instruccional.
    (2021-09-12) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel
    La presente propuesta metodológica se enmarca dentro del proyecto de investigación con asentamiento en el departamento de Ciencias Básicas de la Facultad Regional Neuquén de la Universidad Tecnológica Nacional. La metodología propuesta incluye cuatro fases que se llevan a caboen forma gradual,de manera que el estudiante se sienta capaz de desarrollar un análisis conceptual del caso de estudio. Por consiguiente, se analiza un caso de aplicación en el campo de la Ingeniería con una marcada inclinación a la exploración de las ecuaciones que conforman el modelo matemático del caso en cuestión, en aras de la consecución de un diseño robusto que sea alcanzable por un estudiante medio de la carrera de Ingeniería.Los autores se basan en las teorías prescriptivas del diseño instruccional para su investigación, habida cuenta de que las mismas están orientadas hacia la práctica y estimulan el análisis crítico y reflexivo de situaciones problemáticas ingenieriles
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    Análisis del control de posición de un manipulador robótico con compensación de gravedad
    (2022-09-22) Hossian, Alejandro
    El control de posición (regulación) es una temática de gran importancia en diferentesámbitos de aplicación; tales como pintado de objetos y estibado. Este problema se analiza en base al movimiento del efector terminal del manipulador desde cualquier posición inicial hacia la posición deseada. Este hecho se traduce en que la i – ésima articulación del manipulador debe moverse hacia la i – ésima posición deseada. En el presente artículo se propone un método de análisis sustentado en dos fases. En la primera se construye la correspondiente ecuación en lazo cerrado en términos de las variables de estado que definen el problema del control de posición con compensación de gravedad, combinando la ley de control con la ecuación del modelo dinámico del manipulador. En la segunda fase, se lleva a cabo el análisis de estabilidad en el sentido de Lyapunov y la unicidad del punto de equilibrio del sistema dinámico en estudio.
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    Análisis y estudios de casos de un manipulador robótico industrial por medio de la obtención de su modelo dinámico. Un enfoque basado en la formulación de la mecánica Lagrangiana.
    (2022-11-22) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Carabajal, Roberto; Bustamante, Patricio; Hirschfelelt, Carolina
    El presente artículo aborda el estudio del modelo dinámico de un manipulador robótico industrial, en base a un enfoque de la mecánica lagrangiana. En la sección introductoria, se explica brevemente las características del proceso de obtención del modelo dinámico para un robot manipulador. En la segunda sección, se desarrolla el caso de estudio de un robot de una articulación rotatoria y otra prismática, a partir del desarrollo de las ecuaciones de Lagrange; las cuales permiten obtener los pares de torsión, en forma matricial, de cada articulación presentes en el dispositivo. En la tercera sección, se presentan los resultados correspondientes a los pares de torsión aplicadas a las articulaciones obtenidas por el software de Matlab, para distintas trayectorias articulares. Mientras que, en la cuarta sección de discusión, se debaten dichos productos. En la quinta sección, se aborda las conclusiones del grupo y futuras líneas de trabajo.
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    Proceso de obtención de las funciones polinómicas interpoladoras en el espacio articular para un robot manipulador un enfoque basado en el control cinemático.
    (2021-09-17) Hossian, Alejandro; Merlino, Hernan; Carabajal, Roberto; Bustamante, Patricio; Alveal, Maximiliano, Emanuel
    Los movimientos del actuador de un manipulador cuandose desplaza de un punto a otro en su ambiente de operación, lo hace conforme a una función continua del tiempo. El cálculo de estas funciones refiere a la “GENERACION” de las “TRAYECTORIAS articulares”. El problema que se analiza, se encuadra dentro del módulo de control cinemático; el cual permite seleccionar aquellas trayectorias articulares que debería seguir el robot, conforme a los requisitos del usuario. Teniendo en cuenta que estos requisitos en general se establecen en el espacio de trabajo o cartesiano del robot, el núcleo de esta investigación consiste en una propuesta metodológica para la obtención de trayectorias en el espacio articular, las cuales se materializan por medio de las funciones polinómicas interpoladoras. Esta propuesta posee como elemento disparador la matriz de transformación homogénea referida al sistema de referencias asociado a la base del robot (0Tn). Esta matriz contiene toda la información de las coordenadas cartesianas del efector terminal en función de las variables articulares modelo cinemático directo (0Pn (t) en función de q(t)). Con este modelo es posible obtener las ecuaciones que provee el modelo cinemático inverso (q(t) en función de 0Pn(t)); a partir de las cuales determinados puntos de paso, en el espacio cartesiano (0Pn(t)) tienen correspondencia con sus valores de parámetros eslabón. Este proceso proporciona como elemento de salida las funciones interpoladoras de posición, velocidad y aceleración (elementos que se denominan trayectorias articulares). Este proceso permite examinar el cumplimiento de ciertos criterios básicos en termino de diseño; como por ejemplo, el monitoreo de la aceleración articular máxima obtenida, de manera que no supere el valor admisible de tolerancia estipulado por el fabricante (q_max^'≤q_adm^''). En caso que no satisfaga la condición anterior, debe calcularse nuevamente el tiempo de actuación con el valor de aceleración admisible.
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    Establecimiento de tecnologías aplicadas al análisis de las trayectorias de un robot móvil en un espacio con obstáculos
    (2020-05-19) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Bustamante, Patricio
    La tecnología de la Inteligencia Artificial (IA) concatena una diversa gama de tecnologías transversales a diferentes campos disciplinares. Este es el caso de la navegación de robots móviles autónomos cuando deben realizar tareas de diferente complejidad en un ambiente estructurado. Esta producción centra su trabajo en la conducta que registran los robots móviles en ambientes de navegación en espacios de configuración en colisión, en los cuales las estructuras permanecen fijas mientras el robot realiza las operaciones requeridas por el usuario. Los primeros experimentos tuvieron como soporte la aplicación de las Tecnologías Inteligentes de las Redes Neuronales Artificiales (RNA), los cuales se entraron en la implementación del algoritmo de aprendizaje supervisado de retropropagación del error (backpropagation). Actualmente, y con el propósito de mejorar la performance del robót movil con la tecnología aplicada, se realizan experimentos mediante la aplicación de algoritmos inteligentes de paradigma deliberativo, los cuales se orientan hacia la planificación de las tareas dentro de su entorno de operación.
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    Desarrollo de un modulo de construcción del modelo dinámico inverso para un manipulador robótico industrial.
    (2020-10-30) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Carabajal, Roberto; Echeverria, Cesar; Merlino, Hernan
    La mecánica analítica constituye una sólida herramienta matemática para formular modelos de sistemas mecánicos. El “Modelo Dinámico” de un manipulador robótico analiza la relación entre el movimiento producido en el robot y los pares/fuerzas aplicados en las articulaciones del mismo. Se presenta un proceso de construcción del modelo dinámico de un robot manipulador en base a la formulación de las ecuaciones de Lagrange, las cuales describen la dinámica de un robot manipulador mediante el balance de la energía cinética y potencial de sus eslabones). Con este modelo se analizan fenómenos físicos como: “Efectos Inerciales” – “Fuerzas Centrípetas y de Coriolis” – “Par Gravitacional” y “Fricción”. Este proceso posee como “insumos de entrada” los parámetros dinámicos (masas, longitudes y momentos de inercia de eslabones) y la matriz de transformación homogénea suministrada por modelo cinemático directo y como “productos de salida” las fuerzas y pares de torsión que se deben aplicar en cada articulación
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    Desarrollo e impacto del campo de la robótica en América Latina hacia una propuesta superadora en el contexto de la IV Revolución Industrial
    (2020-10-30) Hossian, Alejandro; Merlino, Hernan; Alveal, Maximiliano, Emanuel
    This paper is a contribution of the field of robotics and automation areas. Intelligent Technologies such as Expert Systems (ES), Artificial Neural Networks (ANN), Automatic Learning (AL) and Fuzzy Logic (FL) contributing to the progress of these areas. The first point of these paper is referred to the beginning and development of Robotics. The second point is related to the technological aspects related to the field of robotics. A third point focuses on the social aspects linked to the robotizacion process. And a fifth poin that consists of an improvement proposal. All these points are developed based on the Fourth Industrial Revolution of 21st century..
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    Seguimiento de egresados universitarios: inserción laboral y trayectorias profesionales de los egresados de la FRN-UTN
    (2024-02-22) Coria, Maria Marta; Doura, Maria Jose; Perco, Melina; Surber, Carolina
    Los estudios de seguimiento de egresados permiten evaluar una dimensión relevante de la calidad educativa, como es la adecuación de la formación recibida respecto de las demandas del mercado laboral. En términos generales, estos estudios permiten analizar las trayectorias laborales de los graduados, las modalidades de inserción en los mercados de trabajo, las profesiones que resultan más demandadas así como los requerimientos de los puestos de trabajo o el desempeño como profesional independiente. En Argentina, estos estudios cobraron mayor interés desde la implementación de los procesos de aseguramiento de la calidad, que reconocen una dimensión específica vinculada con los graduados y su desempeño profesional. La implementación de la Ley de Educación Superior Nº24.521 de 1995, que instauró los procesos de acreditación de carreras declaradas de interés público que incluyen, promovió entre el estudio de la situación de los graduados. Las universidades comenzaron a preguntarse qué ocurre con sus estudiantes una vez que culminan sus estudios y se insertan en el mercado laboral. Algunos de los interrogantes planteados son: ¿cuál es el campo de trabajo de los egresados?, ¿logran insertarse exitosamente en el mercado laboral?, ¿adquirieron en la universidad las habilidades y competencias necesarias para afrontar las demandas del mercado de trabajo?, ¿tienen empleos acordes a su formación? Conocer el desempeño laboral de los graduados permite evaluar la pertinencia de la oferta laboral y la adecuación de los contenidos incorporados en los planes de estudio e implementar acciones tendientes a mejorar ambos aspectos mencionados Los estudios previos analizan las fortalezas y debilidades de los graduados en relación con las demandas del mercado laboral y la formación específica que buscan los empleadores (Solé-Moro et al., 2018; García-Blanco et al., 2018;García-Gutiérrez, 2014). Entre los antecedentes más importantes cabe destacar el proyecto de Laboratorios MIG (Monitoreo de Inserción de Graduados), cuyo objetivo es realizar relevamientos sistemáticos de datos que permita construir trayectorias laborales de graduados de diferentes instituciones de educación superior. El proyecto, descripto en Panaia (2017), generó la implementación de estos laboratorios en diferentes unidades académicas de diversas universidades y la producción de datos sobre egresados, de manera sistemática, que permite realizar el seguimiento y sirven de fuente de información primaria para la toma de decisiones.Asimismo, Zandomeni y Chignoli (2008) presentan una síntesis de los antecedentes sobre estudios de seguimiento de graduados en Argentina. Las autoras destacan que estos estudios son fundamentales para incluir una dimensión de la calidad de la educación superior, como es la relación de las ofertas académicas y los procesos de desarrollo profesional de los graduados. Los estudios previos, descriptos por las autoras, dan cuenta de investigaciones realizadas en diferentes universidades, con graduados en distintas disciplinas. Entre los años 2022 y 2023 se realizó un estudio con estudiantes de la Extensión Áulica San Martín de los Andes de la Facultad Regional del Neuquén de la Universidad Tecnológica Nacional (EASMA-FRN-UTN) donde se analizaron las trayectorias laborales de sus egresados. El estudio, del que participó el 60% de los egresados, arrojó luz sobre la situación laboral de los graduados y sus percepciones sobre la adecuación de la formación universitaria y las demandas del mercado laboral.Entre las conclusiones más relevantes del mencionado estudio, cabe destacar que se observó una inserción exitosa de los egresados en el mundo laboral, en términos de la cantidad de graduados que se encuentran trabajando, mayormente en empleos de tiempo completo y desempeñando tareas donde aplican las habilidades y conocimientos que adquirieron en la universidad. Asimismo, los resultados presentan particularidades según la formación disciplinar de los egresados. Finalmente, los resultados muestran puntos de coincidencia con los encontrados en investigaciones previas, en cuanto a la inserción de los graduados en el mundo laboral y la valoración positiva de la formación recibida en la universidad (Zandomeni, N y otro, 2008; Solé-Moro y otros, 2018; Gette y otros, 2018; Padró, 2019). También coinciden en la importancia de profundizar desde las instituciones de educación superior las instancias de formación práctica que aporten a los estudiantes, prácticas laborales antes del egreso. En este marco, la presente investigación tiene por objetivo ampliar el estudio previo realizado con los egresados de la EASMA-FRN-UTN a todos losgraduados de carreras de grado y tecnicaturas de la FRN-UTN. para analizar su inserción laboral y trayectorias profesionales, así como la adecuación entre la formación recibida y las demandas del mundo laboral. La investigación permitirá conocer el perfil de los egresados, sus trayectorias laborales, la situación laboral mientras estudiaban, luego de graduarse y en la actualidad, la adecuación del título obtenido y la actividad profesional desempeñada y la evaluación de los estudios realizados. Asimismo, permitirá generar información valiosa para revisar y eventualmente actualizar los contenidos de las carreras de grado y tecnicatura de la FRN-UTN, en función de los aportes que puedan brindar los graduados.