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Animaciones en Matlab y maple de ecuaciones diferenciales parciales de la física-matemática

Ortigoza Capetillo, G.M.
2007-06-01

Resumen en español En este trabajo se presentan soluciones exactas de ecuaciones diferenciales parciales que dependen del tiempo; estas soluciones son de la forma u(x, t), con x Rn, n = 1,2,3. Las gráficas de las soluciones a diferentes tiempos permiten la creación de animaciones de las soluciones. Se muestra de manera general la forma de crear animaciones en Maple y Matlab. Estas animaciones pueden uti (mas) lizarse como herramienta didáctica para presentar fenómenos físicos como son: la propagación de ondas de un medio a otro, superposición de ondas, difusión, etc; así mismo pueden usarse para despertar el interés de los estudiantes por el estudio de las ecuaciones diferenciales parciales y sus aplicaciones. Para las animaciones se eligió un subconjunto importante de ecuaciones de la física matemática, entre las que se cuentan: la ecuación del transporte, la ecuación de ondas (vibración de cuerdas y membranas, problema de transmisión), las ecuaciones de Klein Gordon, Korteweg de Vries (no lineal), del calor y de Maxwell. Brevemente se describen algunas de las técnicas de solución analítica de edps como son: escalamiento, método de características, separación de variables, etc. Más aun, el contar con soluciones analíticas puede ser útil para la verificación de implementaciones numéricas. Resumen en inglés In this work we present some exact solutions of time dependent partial differential equations (pdes); these solutions have the general form u(x, t), with x Rn, n = 1, 2, 3. The plots of the solutions at different times allow us to create animations of the solutions. We show in a general framework how to make animations in Maple and Matlab. These animations can be used as a didactic tool (mas) in order to introduce some physical phenomena such as: wave propagation, superposition, transmission from one medium to another, diffusion, etc. They can also be used to motive the students to the study of partial differential equations and its applications. A representative subset of differential equations of mathematical physics was chosen that includes: the transport equation, wave equation, heat equation and equations of Klein Gordon, Korteweg de Vries, and Maxwell. We briefly present some of the analytical methods for the solutions of pdes: scaling, characteristics and separation of variables. Finally exact solutions can be very useful for code testing in numerical implementations.

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Simulación y comprobación del tiempo de solidificación de un MCF (PCM) en un cilindro

Domínguez Alonso, Manuel; García Rodríguez, Carmen; González, Fernando; Arias Carrillo, José Maria
2008-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Proceso de recristalización durante el recocido de un acero 0,04%c calmado al aluminio/ Recrystallization orocess during the annealing of a 0,04%c al-killed steel

MILLÁN, J; RIVAS, A. L; CABRERA, J. M; CAMERO, S; MACHADO, J
2005-03-01

Resumen en español Se evaluó el proceso de recristalización de un acero comercial con 0,04%C calmado al aluminio, con un porcentaje de reducción en frío de 80%, sometido a un tratamiento térmico de recocido a velocidades de calentamiento de 12ºC/h, 20ºC/h, 40ºC/h y 650ºC/min y luego mantenidas por un máximo de 15 horas a 700ºC. Los resultados de la caracterización microestructural efectuada mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y transmisión, evide (mas) nciaron que la temperatura de recristalización del material calentado a velocidades lentas (12ºC/h, 20ºC/h y 40ºC/h) se encuentra entre 600 y 650ºC, desarrollándose un grano recristalizado alargado tipo “pancake”, cuyo crecimiento durante la etapa de mantenimiento fue insignificante. En las muestras calentadas rápidamente a 650ºC/min, la recristalización ocurrió inmediatamente al alcanzar los 700ºC, la estructura de grano recristalizado fue más equiaxial y el tamaño de grano cambió apreciablemente durante la etapa de mantenimiento. La cementita experimentó un grado importante de esferoidización, se observó además la precipitación de partículas de AlN y su posterior engrosamiento durante el mantenimiento a la temperatura de recristalización. Resumen en inglés The recrystallization process of a commercial 0.04%C Al-killed steel, cold rolled up to 80% subjected to a annealing heat treatment at variable heating rates was evaluated in the present study. For this purpose, samples were isothermally annealed at various heating rates (12ºC/h, 20ºC/h, 40ºC/h and 650ºC/min) and then soaked at 700ºC for 15 hours. The microstructural evolution of the samples followed by optical microscopy, scanning and transmission electron microscop (mas) y, showed that the recrystallization process took place between 600 and 650ºC for the samples heated at low rates (12ºC/h, 20ºC/h and 40ºC/h), and the grain structure developed was the so called “pancake” type. The grain size for these samples showed an insignificant growth during the holding stage at 700ºC. On the other hand, with the samples heated at 650ºC/min, the recrystallizaction occurred on reaching 700ºC, the grain structure was more equiaxial and the grain size changed appreciably during the holding stage. The spheroidization process of cementite occurred in significant amounts during the holding stage at 700ºC. The precipitation and coarsening of AlN particles were also evaluated during the holding stage at 700ºC.

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Procedimiento para la conservación de aceitunas verdes aderezadas mediante tratamientos térmicos previos a su envasado

Rejano Navarro, Luis; Sánchez Gómez, Antonio Higinio; Montaño, Alfredo; Sánchez Roldán, Francisco
1991-05-16

Digital.CSIC (Spain)

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Influencia de la deformación plástica en probetas soldadas de la aleación de aluminio 6061-T6 sobre las características de dureza/ Influence of plastic deformation in 6061 -T6 aluminium alloy welded specimens on the hardness characteristics

Torres Salcedo, Jaime; Lascano Farak, Sheila
2008-12-01

Resumen en español El propósito de este artículo es estudiar el efecto del tiempo y el esfuerzo de compresión sobre la resistencia a la tensión y el perfil de microdureza en la aleación de aluminio 6061-T6 después de ser soldada con el proceso GMAW. Las principales herramientas usadas para lograr este objetivo fueron el micrómetro Vickers, el microscopio electrónico de transmisión, el calorímetro diferencial de barrido y el microscopio óptico. Se encontró que con un tiempo de en (mas) vejecimiento natural de cuatro años los valores de microdureza fueron claramente incrementados, mientras que con el esfuerzo de compresión esos valores mostraron un pequeño incremento. Sin embargo, los perfiles de dureza más estables encontrados en las muestras fueron atribuidos al tratamiento de compresión. Resumen en inglés The purpose of this paper is to study the effect of the compression stress applied on the HAZ (Heat affected Zone) in 6061-T6 Aluminum Alloy specimens. The main tools used to achieve this objective were the Vickers micrometer, the Transmission Electron Microscopy (TEM), the Differential Scanning Calorimeter and the Optical Microscope. It was found that with a natural aging time of four years the microhardness values were clearly increased, while with the compression stres (mas) s these values showed a small increase. However, the more stable hardness profiles found in the compressed samples were attributed to the compression treatment.

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El enfriamiento gratuito con los acumuladores de cambio de fase (pcm)

Domínguez Alonso, Manuel; García Rodríguez, Carmen; Arias Carrillo, José Maria
2009-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Efecto de las variables experimentales sobre la microdureza en aleaciones Al-6Si-3Cu-xMg T6/ Effect of the experimental variables on the Al-6Si-3Cu-xMg T6 microhardness alloy

Alfonso, I.; Maldonado, C.; González, J.G.; Medina, A.
2008-03-01

Resumen en español Tres aleaciones cuaternarias Al-6Si-3Cu-xMg (x = 0.59, 3.80 y 6.78 % en peso) fueron producidas utilizando fundición convencional de lingotes y solidificación rápida mediante "melt-spinning". El estudio se concentró en investigar el efecto del contenido de Mg y del tiempo y la temperatura de envejecido sobre los precipitados y la microdureza. Las aleaciones se sometieron a tratamientos térmicos T6, consistentes en calentar las muestras a 480 ºC por 12 h y envejecido (mas) a 150, 180 y 210 ºC, durante tiempos comprendidos entre 0.05 y 100 horas. Se aplicaron diseños multifactoriales, resumidos en la dependencia VHN= f (t, T, %Mg), donde VHN es la microdureza Vickers, t es el tiempo y T la temperatura de envejecido. Se utilizaron técnicas de microscopía electrónica de transmisión y microdureza. Los precipitados obtenidos fueron diferentes: CuAl2 en forma de aguja para las aleaciones con 0.59 % de Mg; y Q (Al5Cu2Mg8Si6) irregulares para las aleaciones con 3.80 y 6.78 % de Mg. Para las aleaciones obtenidas por solidificación rápida, el factor que más influyó sobre la microdureza fue la temperatura, seguido por el contenido de Mg y el tiempo de envejecido. El aumento del contenido de Mg origina mayores microdurezas. Para las aleaciones obtenidas por solidificación convencional la temperatura es el único factor que provoca cambios significativos sobre la microdureza. Resumen en inglés Three Al-6Si-3Cu-xMg (x = 0.59, 3.80 and 6.78 wt. %) alloys were produced using conventional ingot casting metallurgy and melt-spinning. The study was focused to investigate the effect of Magnesium content and aging time ant temperature on precipitates and microhardness. Obtained alloys were solution heat treated at 480 ºC for 12 h and aged at 150, 180 and 210 °C for times between 0.05 and 100 h. Multifactorial designs were used, summarized in the dependency: VHN= f (t, (mas) T, %Mg), where VHN is Vickers microhardness, t is aging time and T is aging temperature. Transmission Electron Microscopy and microhardness techniques were used. Results shown variations in precipitates composition: CuAl2 needles for the alloys with 0.59% Mg and Q (Al5Cu2Mg8Si6) with irregular shapes, for the alloys with 3.80 and 6.78% Mg. For melt-spinning alloys, temperature originates the most significant variation on microhardness, followed by Mg content and aging time. The increase of Mg content originates greater microhardnesses. For conventionally cast alloys temperature is the only factor that significantly changes microhardness.

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Efecto de la naturaleza del precursor sobre las caracteristicas de las nanoparticulas de SnO2 sintetizadas/ Effect of the precursor's nature on characteristics of synthesized SnO2 nanoparticles

Ararat-Ibarguen, Carlos E.; Montenegro, Alejandra; Rodríguez-Páez, Jorge E.; Urresta Aragón, Julián
2007-01-01

Resumen en inglés Tin oxide (SnO2) is widely used in industry as raw material for electronic devices, plating of different types of materials, for dyes and pigments, for electroplating, heterogeneous catalysis, etc. In this work SnO2 was obtained by a controlled precipitation method with special attention to the effects the tin precursor has on the microstructure of the final product. The most appropriate pH for obtaining SnO2 with the rutile structure as the main phase is 6.25 for SnCl2 a (mas) nd 6.40 for SnSO4. After heat treatment at 600 °C, particles of nanometric order (~10 - 30 nm approx) were obtained. The characterization of the solid phase was made by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DTA/TG), transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR).

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Determinación del coeficiente global de transmisión de un tanque cilíndrico de MCF con tubos cilindricos

Domínguez Alonso, Manuel; García Rodríguez, Carmen; Arias Carrillo, José Maria; González, Fernando
2008-01-01

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Descripción de un brote de leptospirosis en la ciudad de Santa Fe, Argentina, marzo-abril de 1998/ Description of a leptospirosis outbreak in the city of Santa Fe, Argentina, March-April 1998

Vanasco, Norma B.; Sequeira, Gabriel; Dalla Fontana, María L.; Fusco, Silvia; Sequeira, María D.; Enría, Delia
2000-01-01

Resumen en español En marzo-abril de 1998 se identificó en un barrio de la ciudad de Santa Fe (Argentina) un brote de una enfermedad aguda caracterizada por fiebre, cefaleas y mialgias intensas. Se presentan los estudios realizados en relación con este brote y los intentos de identificación de la fuente y del modo de transmisión. Los hallazgos epidemiológicos, serológicos y clínicos indicaron que el agente causal fue Leptospira interrogans. Como prueba de tamizaje se aplicó la técn (mas) ica de aglutinación macroscópica con antígeno termorresistente, seguida de la prueba de ELISA y, como prueba de confirmación, la aglutinación microscópica frente a 10 serovariedades de L. interrogans. Se estudiaron 32 individuos, 8 perros y 8 muestras de agua. Se registraron 12 casos confirmados, 2 probables y 18 negativos. En seis perros se demostró la existencia de infección y en las muestras de agua se detectó la presencia de espiroquetas móviles. Los sueros humanos reaccionaron con las serovariedades ballum, canicola, icterohaemorrhagiae y pyrogenes, y los caninos con ballum, canicola y pomona. La coaglutinación observada en todos los casos confirmados indica que se trató de casos agudos de leptospirosis, pero no permite identificar la serovariedad causal. Salvo en el caso índice, no se reconoció clínicamente la enfermedad. Varios hechos sugieren que la causa del brote fue la inundación pluvial de la zona estudiada. Los resultados de este estudio resaltan la necesidad de una vigilancia activa de la leptospirosis ante desastres naturales como las inundaciones. Resumen en inglés In March-April 1998 in a neighborhood in the city of Santa Fe, Argentina, there was an outbreak of an acute disease characterized by fever, headaches, and intense myalgias. This article presents the studies surrounding this outbreak and the attempts to identify the source and the mode of transmission. The epidemiological, serological, and clinical findings indicated that the causative agent was Leptospira interrogans. As a screening test, macroscopic agglutination with he (mas) at-resistant antigen was applied, followed by the ELISA test, and, as a confirmatory test, microscopic agglutination for 10 serotypes of L. interrogans. The study covered 32 persons, 8 dogs, and 8 water samples. Among the 32 persons, 12 cases were confirmed, 2 were suspicious, and 18 were negative. Six dogs were found to be infected, and motile spirochetes were found in the water samples. The human sera reacted with the ballum, canicola, icterohaemorrhagiae, and pyrogenes serotypes; the canine sera reacted with the ballum, canicola, and pomona serotypes. The coagglutination found in all the confirmed cases indicates that they were acute cases of leptospirosis, but it was impossible to identify the causal serotype. Except for the index case, the disease was not recognized clinically. Several facts suggest that the outbreak was caused by rain that had flooded the study area. The results of this study emphasize the need for active surveillance of leptospirosis when there are floods and other natural disasters.

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