FRD - Investigación - Ciencia y Tecnología
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Item Molecular rotational diusion detected by dierential fluorescence energy(2000-03-01) Torga, Jorge Román; Marconi, Mario; Negri, Martin; Aramendia, PedroIn this paper, we present a complete study of the influence of the molecular rotational diffusion movement in the fluorescence signal when a sample is excited by two short pulses. The study includes the calculations of this effect for ellipsoidal molecules. Experimental results are presented that show a fluorescence behavior influenced by the molecular rotational diffusion movement with temporal characteristics that agree with our calculations.Item Fast scanner with position monitor forlargeopticaldelays(2001-11-01) Constantino, Santiago; Martínez, Oscar; Torga, Jorge Román; Do Campo, P.; Libertiun, A.R.Wepresent a new fastscansystemthatemploys a stepper motor used in a single steposcillatingmode and a position monitor devicebasedon a diode laser. Thesetupusedgeneratesdelays as large as 105 ps at 10 Hz, with 100% dutycycle. Wealso introduce a reliabledevicebasedontheshadow of a movingcutterwith a laser diode as the light source to avoidpowerfluctuationsproblems.Item Wide band interferometryforthicknessmeasurement(2003) Constantino, Santiago; Martínez, Oscar; Torga, Jorge RománIn thisworkwepresentthe concept of wide band interferometry as opposed to white-light interferometry to introduce a thickness measurementmethodthatgainsprecisionwhenthebandwidthisreduced to anadequatecompromise in order to avoidthedistortionsarisingfromthe material dispersion. The use of thewidestpossible band is a well established dogma whenthehighestresolutionisdesired in distance measurementswithwhite-light interferometry. Wewill show thatthe dogma fallswhenthicknessmeasurementsmust be carriedoutdue to material dispersion. In factthe precise knowledge of thefrequencydependence of therefractiveindexisessentialforadequatethicknessretrievalfromthe opticalexperiments. Thedevicewepresentisalsouseful to obtainthegroup refractiveindexthatisnecessary to calculatetheabsolutethicknessvalue. As anexample, we show thespreading of a siliconeoilon a reference surface in real time.Item Simultaneous measurement of deformation and thickness change in polymer films(2006-08-14) Torga, Jorge Román; Morel, Eneas NicolásWe present experimental results in deformation measurement and thickness change in polymer films employing Fourier domain interferometry. The set-up is a Michelson configuration in which interference signal betweeen light reflected from a reference arm is superposed with two reflection from the first and second interface from the film sample. Distance measurements for determination of deformation and thickness values were obtained after an inverse Fourier transform of the spectrum signal. With this configuration, measurements with 1 micron axial resolution, and 2mm dynamic range were obtainedItem Numerical model of UOE steel pipes: Forming processand structural behavior(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2007) Raffo, Javier Leandro; Toscano, Rita; Mantovano, Luciano; Dvorkin, EduardoDeepwater pipelines are designed to withstand, without collapsing, the external pressureand bending imposed on them, either by the laying process or by the topology of the sea bottom. In previous publications CINI researchers have developed finite element models to predict collapse loadsand collapse propagation loads. Large diameter pipes for onshore and offshore applications are manufactured using the UOE process.The manufacturing process consists in the cold forming of heavy plates followed by welding and thenby an expansion. First the plate is pressed along its edges, formed into a U-shape and then pressedinto an O-shape between two semicircular dies. Afterwards the pipe is welded by SAW process andfinally is expanded. In this paper we develop a 2D finite element model to simulate the UOE process and the structuralbehavior of the formed pipes in external pressure collapse tests. Using the developed model we cananalyze the effects of the process parameters in each forming step on the final geometry and structuralproperties of the pipeItem Limitations due to the detector in the low coherence interferometry(2008-02-15) Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge RománSe describirá como se generan las señales de interferometria de baja coherencia en el espacio de Fourier, se determinara las características que determinan el rango dinámico del sistema y las señales asociadas al sistema de detección y su influencia en la señal de interferencia.Item Simple method for thickness measurement in opaque samples with a Michelson-Sagnac interferometer(2008-04-24) Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge RománWe present in this work a method to measure thicknesses of opaque samples. The technique combines the use of low coherence interferometry with a Michelson-Sagnac configuration. This ring set-up let us to measure both faces of the sample simultaneously. So it is possible to obtain the thickness by measuring the optical path difference between a reference and both surfaces of the sample. Experimental results up to 1mm are shown in metal gauge block. A resolution better than 10 micronswas obtained.Item Characterization of reference standards for dirt by Laser Ablation Induced Photoacoustics (LAIP)(2009-07-23) Orzi, D.J.O; Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge Román; Ravigioni, A.N.; Bilmes, G.MMeasurements of surface cleanliness and dirt characterization are important problems in a wide range of processes in industry and production. Standard methods are in most cases cumber some laboratory procedures that must be performed out of the production lines. Instruments and methods for clean liness determination and dirt characterization require reference standards for calibration. For that purpose we built a possible dirt reference standard (DRS) made by films of graphite greases ubjected to heat treatment for mechanical stabilization. The DRS characterization was performed by Laser Ablation Induced Photoacoustics (LAIP). The measurement of the thickness of the films was made by low-coherence interferometry.Item Ruido Magnético Barkhausen y Emisión Magneto Acústica en probetas de aleación Fe-1 wt % Cu(2009-11) Gomez, Martín; López Pumarega, Isabel; Torres, Darío; Nuñez, Nicolás; Armeite, María; Ruzzante, JoséTanto el Ruido Barkhausen (RB) como la Emisión Magneto Acústica (EMA), en materiales ferromagnéticos, dependen de las características microestructurales de los mismos y forman parte de las técnicas de caracterización no destructivas. El aumento de la vida útil de los reactores nucleares en servicio es de interés mundial, siendo la integridad de los recipientes de presión un aspecto fundamental a resolver. Estos recipientes de presión están construidos en aceros ferríticos de baja aleación con presencia crítica de impurezas tales como el Cu. Por otro lado, son bien conocidos los efectos perjudiciales de la presencia de Cu en aleaciones base Fe debido a que su segregación en borde de grano fragiliza su microestructura. En este trabajo se utilizaron probetas de Fe-1wt % Cu realizadas en Japón y que son parte de un “Segundo Ensayo Inter-Laboratorios”. Para simular la degradación y el proceso de envejecimiento producido en aceros de recipientes de presión de reactores nucleares, sin necesidad de irradiación, se realizaron sobre las probetas distintos tratamientos tanto térmicos como mecánicos. Cabe destacar que las muestras fueron tratadas en el país de origen. En este trabajo se presentan los primeros resultados de las mediciones de RB, EMA, rugosidad y conductividad. Se comparan el RMS (Root Mean Square) de las diversas señales y se las asocia con los cambios microestructurales que surgen de los distintos tratamientos termomecánicos.Item Eigenfrequencies of generally restrained Timoshenko beams with an internal hinge(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2010-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, Ricardo; Quintana, VirginiaThis paper deals with the free transverse vibration of a Timoshenko beam with endselastically restrained against rotation and translation, and an arbitrarily located internal hingeincluding intermediate elastic constraints. A combination of the Ritz method and the Lagrangemultiplier method is used to determine free vibrations characteristics of the mentioned beam. Trial functions denoting the transverse deflections and the normal rotations of the cross section of the beamare expressed in polynomial forms. In order to obtain an indication of the accuracy of the developed mathematical model, some casesavailable in the literature have been considered. New results are presented for different end conditionsand restraint conditions in the intermediate elastic constraints. Also a comparison with a crack modelis included.Item Estudio sobre formas modales en vigas con restricciones elásticas intermedias.(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2011-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, RicardoEl análisis dinámico de elementos estructurales es un importante procedimiento de diseño. Un entendimiento adecuado de las vibraciones libres es crucial para el diseño y la evaluación del comportamiento de un sistema mecánico. En este trabajo se trata el problema de vibraciones libres de vigas uniformes con extremos elásticamente restringidos y con una restricción elástica intermedia. El modelo matemático utilizado fue obtenido mediante el uso del cálculo de variaciones aplicado al caso de una viga Bernoulli elásticamente restringida. El objetivo principal de este trabajo es demostrar la existencia de cambios en las formas modales para ciertos valores y ubicación de la restricción elástica intermedia. Se demuestra la existencia de una situación curiosa en los valores de frecuencia y las formas modales. También se investigan los efectos de la variación de las restricciones elásticas en los extremos de la viga y en el punto intermedio.Item Boundary and Eigenvalue Problems for Anisotropic Plates with Several Internal Line Hinges(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2012-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, RicardoThe present paper deals with the free transverse vibration of a tapered anisotropic plate with several arbitrarily located internal line hinges and non-smooth boundary, elastically restrained against rotation and translation. The equations of motion and its associated boundary and transition conditions are rigorously derived using Hamilton’s principle. The governing eigen value problem is solved employing a combination of the Ritz method and the Lagrange multipliers method. The deflections of the plate and the Lagrange multipliers are approximated by polynomials as coordinate functions. The developed algorithm allows obtaining approximate solutions for plates with different geometries and boundary conditions, including edges and line hinges elastically restrained. In order to obtain an indication of the accuracy of the developed mathematical model, some cases available in the literature are considered. New results are presented for different boundary conditions and restraint conditions in the internal line hinges.Item A Study on Mode Shapes of Beams with Internal Hinges and Intermediate Elastic Restraints(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2012-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, RicardoDynamic analysis of structural elements becomes an important design procedure. Anadequate understanding of the free vibration is crucial to the design and performance evaluation of a mechanical system. This work deals with the problem of free vibrations of uniform beams with elastically restrained ends and with internal hinges and intermediate translational restraints. The main objective of this work is to obtain the minimum stiffness of a elastic restraint that raises a natural frequency of a beam with an internal hinge, to its upper limit. The minimum stiffness is determined by using the derivative of the function which gives the natural frequencies, with respect tothe support position. Additionally, the effects on natural frequencies of the presence of two internal hinges are analyzedItem Resultados numéricos y experimentales para el análisis de vibraciones libres en una placa rectangular delgada(2012-11) Carrizo, Marcos; Raffo, Javier Leandro; Morel, Eneas Nicolás; Torga, Jorge RománEl análisis de vibraciones libres en estructuras es una condición fundamental de diseño en ingeniería. Es ampliamente conocido que las frecuencias naturales y sus correspondientes formas modales son los valores a obtener en este tipo de análisis. Es por eso que el presente trabajo se enfoca en la obtención de estas magnitudes desde dos puntos de vista: el análisis numérico y las mediciones experimentales. Específicamente, los resultados de ambas técnicas se muestran para el análisis de las vibraciones libres de una placa rectangular delgada isótropa con restricción en uno de sus bordes manteniendo los otros libres. Para realizar el análisis numérico se utilizaron dos modelos: el primero se desarrolló aplicando el método de Ritz al cálculo de vibraciones libres y el segundo consistió en la modelización numérica en elementos finitos. En ambos casos se obtuvieron las frecuencias naturales y sus correspondientes formas modales. Para las mediciones experimentales también se emplearon dos técnicas: se empleó la técnica de interferometría óptica coherente, utilizando una configuración del tipo Michelson y se midieron las primeras frecuencias naturales mediante el uso de acelerómetros y técnicas de análisis de vibraciones mecánicas. Se discute la concordancia entre los resultados obtenidos por ambos métodos numéricos y ambas técnicas experimentales.Item Plasmon-induced photochemical synthesis of silver triangular prisms and pentagonal bipyramids by illumination with light emitting diodes(2013) Scarpettini, Alberto; Roldán, Virginia; Bragas, Andrea; Bordenave, Martín; Pellgri, NoraWe have grown silver prisms and pentagonal bipyramids, induced by plasmon excitation on a colloidal solution under the irradiation of light emitting diodes of different colors. Two methods of synthesis of the seeds were tested and their growth evolution recorded, in order to analyze the effect of the chemical synthesis and the color of the irradiation on the morphology and size of the final product. We show that the conversion rate into anisotropic nanoparticles is determined by the chemical environment and the shift of the irradiation wavelength with respect to the plasmon resonance of the seeds. The conversion rate defines the final morphology of the nanoparticles, whereas the size of the nanoparticles is univocally determined by the wavelength of irradiation, irrespective of the method to prepare the seed solution.Item Variational approach of Timoshenko beams with internal elastic restraints(2013) Raffo, Javier; Grossi, RicardoAn exact approach for free transverse vibrations of a Timoshenko beam with ends elastically restrained against rotation and translation and arbitrarily located internal restraints is presented. The calculus of variations is used to obtain the equations of motion, the boundary conditions and the transitions conditions which correspond to the described mechanical system. The derived differential equations are solved individually for each segment of the beam with the corresponding boundary and transitions conditions. The derived mathematical formulation generates as particular cases, and several mathematical models are used to simulate the presence of cracks. Some cases available in the literature and the presence of some errors are discussed. New results are presented for different end conditions and restraint conditions in the intermediate elastic constraints with their corresponding modal shapes.Item Optical coherence tomography-based scanning system for shape determination, wall thickness mapping, and inner inspection of glass containers(2013-02) Morel, Eneas Nicolás; Gutierrez, Marina; Miranda, Hernán; Sambrano, Edgardo; Torga, Jorge RománIn this work we present a method that enables simultaneous measurement of shape and wall parameters of glass containers. The system is based on the optical coherence tomography technique, employing the spectral domain configuration. The data were obtained by measuring the spatial coordinates of a sequence of points in a predefined region of a sample that includes points on the surface and in the interior of the material. Dimensional parameters, thickness mapping, and tomography studies of the interior of the sample walls can be obtained from these measurements.Item Natural vibrations of anisotropic plates with several internal line hinges(Sprimger Link, 2013-05-29) Grossi, Ricardo; Raffo, JavierThis paper deals with the free transverse vibration of anisotropic plates with several arbitrarily located internal line hinges and piecewise smooth boundaries, elastically restrained against rotation and translation. The equations of motion and the associated boundary and transition conditions are derived using Hamilton’s principle in a rigorous framework. A new analytical manipulation based on a condensed notation is used to compact the corresponding analytical expressions. A combination of the Ritz method and the Lagrange multipliers method with polynomials as coordinate functions is used to obtain tables of the nondimensional frequencies and the corresponding mode shapes, for rectangular plates with different boundary conditions and restraint conditions in the internal line hinges. The cases not previously treated of two- and three line hinges are particularly analyzed.Item Vibraciones libres de placas rectangulares con fisuras(2013-11) Cardozo, Ignacio; Raffo, Javier LeandroEl estudio de problemas de vibraciones de placas con fisuras es de interés en ingeniería para ciertas aplicaciones estructurales. La presencia de una fisura en una placa en general provoca una disminución de la rigidez y una disminución de las frecuencias naturales. En este trabajo se estudia el problema de vibraciones libres de una placa rectangular ante la presencia de una fisura abierta. Se analizan diversos modelos de fisura para la implementación analítica y los resultados se comparan con mediciones experimentales y resultados con programa de elementos finitos. A partir de la aplicación del principio de Hamilton a una placa rectangular con una línea con restricciones elásticas intermedias y con sus bordes restringidos elásticamente ante rotación y traslación, se obtiene en forma natural las condiciones en la transición y contorno. Se implementa una formulación variacional para la determinación de las frecuencias naturales y de las formas modales de una placa debilitada por la presencia de una línea con rótulas elásticas intermedia. El análisis se lleva a cabo utilizando la teoría clásica de placas y los resultados se obtienen a través de la aplicación del método variacional de Ritz utilizando polinomios simples como funciones de aproximación. Las restricciones adicionales que generan las condiciones de transición en la línea mencionada se incorporan en la formulación mediante el uso de multiplicadores de Lagrange y/o una función de penalidad. La presencia de la línea con rótulas elásticas permite contemplar una variación de la rigidez a la flexión de la placa que simule la presencia de una fisura. Se analiza el comportamiento de diferentes modelos propuestos en la literatura y se realizan comparaciones con resultados experimentales y resultados obtenidos con programas de elementos finitos. Se presentan comparaciones con resultados obtenidos en trabajos previos y se incluyen nuevos resultados de frecuencias y modos de vibración de placas con fisura que no han sido previamente analizadas en la literatura existente.Item Vibraciones de un pórtico de dos tramos con restricciones elásticas y dos rotulas elásticamente restringidas(ASOCIACIÓN ARGENTINA DE MECÁNICA COMPUTACIONAL AMCA, 2013-11) Raffo, Javier Leandro; Grossi, RicardoEl análisis del comportamiento dinámico de componentes estructurales es un estudio esencial en problemas de ingeniería. Particularmente, el estudio de las vibraciones libres de pórticos es un análisis típico cuando se estudia la dinámica de estructuras. En este trabajo, se estudian las vibraciones libres de un pórtico de dos tramos con restricciones elásticas generales con dos rótulas internas elásticamente restringidas. La ecuación del movimiento, las condiciones de contorno y condiciones de transición se obtienen empleando el principio de Hamilton. La inclusión de las rótulas elásticas internas, permite simular la presencia de fisuras. Para verificar la exactitud del modelo matemático desarrollado, se realizan comparaciones con resultados obtenidos con el programa Abaqus de elementos finitos. Se presentan nuevos resultados de formas modales y frecuencias naturales para diferentes configuraciones mecánicas.