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Líneas de investigación

Línea de invetigación

Modificación Superficial de materiales metálicos.

Optimización de nuevos procesos de Modificación Superficial de Materiales Metálicos: endurecimiento, fusión, aleación y recubrimientos (cladding, Síntesis autopropagada a altas temperaturas (SHS).

 

Utilización de haces de alta densidad energética en los procesos de modificación superficial: láser y energía solar concentrada.

 

Modelado de los procesos de modificación superficial mediante el Método de Elementos Finitos.

 

Caracterización microestructural y estudio del comportamiento superficial: Desgaste, Corrosión electroquímica y oxidación a altas temperaturas.

 

Línea de invetigación

Moldeo por Inyección de Metales (MIM).

Conformado avanzado mediante técnicas pulvimetalúrgicas de materiales metálicos. Moldeo por Inyección de Metales (MIM). Reología. Caracterización de mezclas metal-polímero.

Línea de invetigación

Inestabilidades en sólidos acelerados.

La inestabilidad de Rayleigh-Taylor (RT) aparece en la superficie de separación de dos fluidos de distintas densidades en presencia de un campo gravitatorio. Por otro lado, si una onda de choque atraviesa dicha superficie de separación el crecimiento de sus corrugas se conoce como inestabilidad de Richtmyer-Meshkov (RM).

 

Estas dos inestabilidades pueden aparecer también en sólidos, cuando estos se someten a fuertes aceleraciones (inestabilidad RT) o cuando son atravesados por ondas de choque (inestabilidad RM). Estas condiciones se dan en numerosos fenómenos físicos y aplicaciones tecnológicas, por lo que su estudio tiene gran interés.

 

Esta línea de investigación se realiza en el marco de un “Acuerdo de colaboración” entre el Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt, Alemania, la Technische Universität de Darmstadt, Alemania y la Universidad de Castilla-La Mancha (áreas de Mecánica de Fluidos y de Mecánica de los Medios Continuos de la ETSII), para colaborar en el marco del proyecto FAIR y HEDgeHOB, dedicados al estudio de la materia sometida al efecto de haces de iones pesados (Firmado en 2005).

 

 

Línea de invetigación

Monitorización y control de vibraciones en estructuras flexibles aeroespaciales.

Uno de los aspectos clave, desde el punto de vista tecnológico, que condiciona el diseño de sistemas aeroespaciales, es el hecho de emplear materiales extremadamente ligeros, lo cual da lugar a estructuras muy flexibles que presentan grandes vibraciones ante pequeñas perturbaciones. Este hecho impide el posicionamiento preciso de los instrumentos instalados sobre dichas estructuras e influye sustancialmente en su vida útil. Por tanto, es evidente la importancia del desarrollo de estructuras instrumentadas que cuenten con sistemas de control activo capaces de cancelar de forma eficiente las vibraciones no deseadas.

 

En esta línea de investigación, realizada en colaboración con el área de Ingeniería de Sistemas y Automática, se han abordado fundamentalmente tres aspectos relacionados con el desarrollo de estructuras instrumentadas. El primero es la construcción de plataformas experimentales que sean representativas de sistemas aeroespaciales. Al hilo de lo anterior, se han construido tres plataformas: un robot flexible de un grado de libertad, una placa delgada de gran tamaño y una estructura articulada. El segundo de los aspectos es la caracterización dinámica de cada una de las estructuras. Para ello es necesario considerar el empleo de actuadores y de sensores así como el posicionamiento de los mismos. En la presente tesis se emplean galgas extensométricas, acelerómetros, fibra de Bragg y piezoeléctricos como sensores y motores rotativos, motores lineales (excitador electromagnético), martillos de impacto y piezoeléctricos como actuadores. El tercer y último aspecto es el relacionado con el control activo de vibraciones. Se desarrollan dos sistemas de control para la cancelación de vibraciones en el robot flexible, uno en cadena abierta (basado en el moldeado de la trayectoria) y otro en cadena cerrada (basado en pasividad). En el diseño de ambos controles se evidencia la importancia de la consideración de las propiedades mecánicas de la estructura en el desarrollo de algoritmos de control y en la eficacia del sistema de control en su conjunto.

Línea de invetigación

Estudio de la evolución de propiedades de anisotropía en metales en grandes deformaciones.

En esta línea de investigación se está realizando un modelo teórico, termodinámicamente consistente, para la descripción del comportamiento elastoplástico anisótropo de metales en grandes deformaciones junto con un un algoritmo de integración numérico del modelo que se está implementando en un programa de elementos finitos. En la actualidad, existen pocos resultados experimentales de un fenómeno tan importante como la evolución de las propiedades de anisotropía en metales ante nuevas cargas. Al respecto únicamente conocemos ensayos realizados por Kim y Yin (1997) que, si bien son cruciales puesto que revelan la importancia del tema, no proporcionan los datos necesarios para la calibración de un modelo, sino únicamente para la descripción cualitativa del fenómeno, por tanto, se está realizando una serie de ensayos experimentales, utilizando la máquina triaxial instalada en el laboratorio de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras.

 

Esta línea de investigación se realiza en colaboración con el Prof. Dr. Francisco Javier Montáns Leal de la Universidad Politécnica de Madrid.

Línea de invetigación

Síntesis y caracterización de nuevos materiales conductores iónicos nanoestructurados.

Los conductores iónicos se utilizan para fabricar pilas de combustible (ejemplo: zircona estabilizada con ytria, (YSZ)) y baterías (conductores iónicos basados en Litio). Existe la posibilidad de mejorar sus prestaciones reduciendo el tamaño de grano hasta valores entre 10 y 100 nm. El objetivo de nuestra línea de investigación es obtener, mediante aleación mecánica, muestras nanocristalinas de YSZ de buenas propiedades mecánicas y eléctricas. Las propiedades estructurales de lasmuestras obtenidas se caracterizan mediante difracción de rayos X, EXAFS y microscopía electrónica. La influencia de la microestructura sobre las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas de determina mediante medidas de microdureza Vickers y experimentos de impedancia compleja, calor específico y conductividad térmica. 

Línea de invetigación

Sistemas electrónicos fuertemente correlacionados: propiedades térmicas, eléctricas, magnéticas.

Los llamados sistemas electrónicos fuertemente correlacionados, como los llamados fermiones pesados, las manganitas o los superconductores de alta temperatura,  se denominan así porque las propiedades electrónicas están fuertemente acopladas a las magnéticas y vibracionales. El estado metálico se ha intentado describir, con éxito en el caso de muchos sistemas de fermiones pesados, en térmicos de la teoría de Landau del Líquido de Fermi. Sin embargo, algunos de estos materiales presentan propiedades anómalas, que sugieren la existencia de un estado de líquido de Fermi marginal, o Líquido no-de Fermi. Nuestros estudios en este tipo de sistemas son de carácter experimental, y abarcan desde la síntesis mediante horno de arco (fermiones pesados) o sputtering (perovskitas magnéticas) hasta la caracterización de sus propiedades eléctricas, térmicas y magnéticas.

Línea de invetigación

Interacción entre superconductividad y magnetismo en sistemas nanoestructurados.

La incompatibilidad entre superconductividad y magnetismo es una propiedad bien conocida de los materiales superconductores convencionales. Sin embargo, en determinadas circunstancias la superconductividad y el ferro- o antiferromagnetismo pueden coexistir y/o interaccionar, por ejemplo en estructuras multicapa  de superconductores de alta temperatura de transición y manganitas ferromagnéticas (YBCO/LCMO). En otros casos, como MgB2 con inclusiones ferromagnéticas nanocristalinas, las propiedades superconductoras pueden incluso mejorarse. Nuestra línea de trabajo comprende el estudio de las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas de este tipo de materiales.
 

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