Líneas de Investigación Materiales y Componentes / Integridad estructural

Integridad Estructural y Fiabilidad

Desarrollo y posterior aplicación de metodologías basadas en la integración de técnicas de prototipado virtual y métodos experimentales para la evaluación funcional de componentes, estructuras o sistemas.

Centrada en:

  • Análisis de características mecánicas y durabilidad, sin pérdida de visión del resto de funcionalidades asociadas al producto o sistema .
  • Medición, tratamiento y definición de historias de cargas orientado al diseño de ensayos acelerados y al análisis dinámico de sistemas.
  • Integración de herramientas de optimización en los procedimientos de diseño y desarrollo de producto.

 Con proyectos orientados a:

  • Análisis, evaluación y verificación del comportamiento resistente de componentes y estructuras, mediante técnicas numéricas y experimentales, para sectores consolidados del ITAINNOVA (ascensor, automoción, maquinaria) y nuevos sectores de interés (ferrocarril, aeronáutico, auxiliares energético).
  • Utilización de herramientas de optimización topológica, análisis paramétricos, DOE, etc, para el diseño resistente de componentes, estructuras y sistemas.
  • Desarrollo de metodologías y aplicación para la evaluación de robustez y fiabilidad mediante diversas técnicas: simulaciones de Monte Carlo, FORM, SORM, elementos finitos probabilistas, etc.
  • Evaluación del comportamiento a fatiga en componentes de diferentes tipos de materiales: metales, elastómeros, plásticos, materiales compuestos, etc., utilizando modelos de daño desarrollados en colaboración con la línea de “Modelado y caracterización avanzada de materiales”.
  • Diseño de estrategias de aceleración de ensayos y de procedimientos y herramientas asociados.
  • Desarrollo de modelos y ensayos para caracterizar el comportamiento de uniones.
  • Implantación de nuevas técnicas de monitorización estructural, incluyendo adaptación a ambientes agresivos relacionados con el sector de maquinaría de obras públicas con aplicación a la verificación de simulaciones, medida y monitorización de estructuras especiales.
Soluciones
Equipamientos singulares

Varios servidores de cálculo de alto rendimiento para uso intensivo en simulación, completados con una amplia gama de estaciones de trabajo para creación de modelos y visualización de resultados.

Software para modelado 3D, tratamiento de superficies complejas y creación de mallas.

Software para simulación estructural y termo-mecánica, tanto implícito como explícito, aplicable de forma general a la resolución de problemas multifísicos.

Software para simulación fluido-dinámica y acoplamiento fluido-estructura.

Software para optimización numérica, acoplable a la mayoría del resto de paquetes de simulación disponibles.

Software específico para simulación de procesos de transformación de polímeros y materiales compuestos.

Software específico de modelización y análisis multiescala. 

Software de entorno matemático generalista para cálculo técnico.

Patentes
 

JP2011246262 (A) - SAFETY DEVICE OF ELEVATOR

• Priority number(s): JP20100123258 [2010-05-28]

• Applicant(s): MITSUBISHI ELECTRIC CORP

Inventor(s): ITAINNOVA: Jiménez Caballero, Miguel Ángel; Bielsa Gimeno, José Manuel; Peribañez Subirón, Carlos; Rodríguez Barrachina, Rafael; Nadal Isac, Isaac; Orus Pontaque, Javier + OTHERS: Watanabe Seiji • Also published as: JP5436340 (B2)

Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safety device of a short elevator for always decelerating a car in a range of a desired deceleration to stop the car, satisfying a design condition of a shock absorber and allowing a distance up to stop to be equivalent to the conventional hydraulic shock absorber even when carrying load of the whole car varies with increases and decreases of the number of passengers. SOLUTION: The safety device of the elevator includes: a plurality of the shock absorbers for dividing the carrying load from a passenger-less car to a full-passenger car into a plurality of carrying load zones and using plastic deformation decelerating the car at a deceleration within a prescribed range when the car in each carrying load zone collides in the safety device of the elevator for absorbing collision energy with the plastic deformation; a control device for specifying the shock absorber corresponding to the carrying load zone including the carrying load of the car; and a mechanism selected so that the car may collide with the specified shock absorber. ; COPYRIGHT: (C)2012,JPO&INPIT

Proyectos I+i financiación pública

SATCAS - Simulation of the assembly tolerances for composite aircraft structures

Clean Sky. JTI-CS-2010-05-SFWA-01-033 Proposal no. 284961 (2011-2012)

 

ABSORNET. New concept and technology for high energy rock fall protection fences

SMEs 7th Framework Programe, FP7-SME-2010-1 Grant agreem. No. 262453 (2010-2012)

 

Two Weeks Tooling - TWEET

Proyecto EUREKA, E! 2690 (2001-2004)

 

Desarrollo de una metodología integrada para el diseño y desarrollo de proceso y producto - ITS

Proyecto EUREKA, E! 1966  (1998-2001)

 

MULFATER . Aplicación de técnicas termográficas y estadísticas a la estimación de vida a fatiga de componentes sometidos a estados de carga multiaxial: enfoque inicio de grieta.

I+D Fundamental No-orientada DPI2007-66903-C02-02 (2007-2010)

 

ALEXANDRIA. Desarrollo de Técnicas y Metodologías de Inspección de Daños y Metrología Dimensional de Nueva Generación para los Sectores Aeronáutico, Ferroviario, Naval y Eólico.

Singular estratégico PSE-020000-2009-010 (2009-2010)

 

Predicción y evaluación del comportamiento dinámico y a fatiga de elastómeros reforzados

Proyecto CICYT, DPI2004-06747 MCYT (2005-2007)

 

Diseño a fatiga de componentes de plástico inyectado reforzado

PROFIT, FIT-030000-2004-80  (2004)

 

Estimaciones de vida en fatiga multiaxial con cargas de amplitud variable - FAMULAV

Proyecto CICYT, DPI2002-02581 - MCYT, (2004-2006)

 

Diseño a fatiga mediante modelos estadísticos de daño acumulado y elementos finitos probabilistas

Proyecto CICYT, 2FD97-2423 TAP - MCYT, (2000- 2001)

 

Modificación superficial mediante tratamientos láser no convencionales de fundiciones férreas.

Proyectos I+D del Gobierno de Aragón, PM037/2006 (2006- 2008)

Publicaciones de artículos Científico-Tecnológicos

Método de obtención de la posición de equilibrio de una embarcación mediante el uso de herramientas basadas en el método de los elementos finitos.

M. Lizaranzu, J. Cuartero, A. Miravete, S. Anaya

Revista Ingeniería Naval, Vol. 71 (801),pp. 87-90

Febrero, 2003

 

Caracterización geométrica de cordones de soldadura mediante redes neuronales artificiales

M. Lizaranzu, M. Pablo, I. González

Resvista Soldadura y tecnologías de unión, Vol.18(106), pp. 12-17

Agosto, 2007

 

Fatigue Failure Analysis of a spring for elevator doors

R. Rivera, A. Chiminelli, C. Gómez , J.L. Núñez

Engineering Failure Analysis - Volume 17, Issue 4, June 2010, Pages 731-738

Doi: 10.1016/j.engfailanal.2009.08.018

June, 2010

 

Dynamic study of stacked packaging units by operational modal analysis

C. Bernad, A. Laspalas, D. González, E. Liarte, M.A. Jiménez

Packaging Technology and Science; Vol. 23: 121–133.

Doi: 10.1002/pts.883

April, 2010

 

Experimental evaluation of uncertainty in hand-arm vibration measurements

I. Ainsa; D. Gonzalez; C. Bernad; M. Lizaranzu

International Journal of Industrial Ergonomics 41, issue 2, 167-179

Doi: 10.1016/j.ergon.2011.01.002

March, 2011

 

Probabilistic formulation of the multiaxial fatigue damage of Liu

S. Calvo, M. Canales, Cr. Gómez, JR. Valdés, J.L. Núñez,

International Journal of Fatigue 33, pp. 460-465

Doi: 10.1016/j.ijfatigue.2010.10.003

March, 2011

 

High and low cycle fatigue life estimation of welding steel under constant amplitude loading:  analysis of different multiaxial damage models and in-phase and out-of-phase loading effects

C. Gómez, M. Canales, S. Calvo, R. Rivera, J.R. Valdés, J.L. Núñez

International Journal of Fatigue 33, pp. 460,465

Doi: 10.1016/j.ijfatigue.2010.10.015

March, 2011

 

Checking the fatigue limit from thermographic techniques by  means of probabilistic model of the epsilon-N field

A. Fernández-Canteli, A. Argüelles , P. Fernández , M. Canales

International Journal of Fatigue 39, 109-115

Doi: 10.1016/j.ijfatigue.2011.02.008

February, 2011

 

Application of wear modelling methodology to the design of a lift car installation by means of finite element simulation

F.J. Martínez · M.A. Jiménez · M.A. Martínez

Meccanica: Vol. 49, Issue 2, pp. 393-411

DOI: 10.1007/s11012-013-9801-0

September, 2013

 

Use of finite element techniques for the design of elastomeric components for automotive and railway applications

L.A. Gracia, J.M. Bielsa, F.J. Martínez, J.M. Royo, J.L. Pelegay, B. Calvo

Advances in Elastomers II. Composites and Nanocomposites. Chapter 10. Other Applications: Engineering. Use of finite element (FE) techniques for the design of elastomeric components for automotive and railway applications". Advanced Structured Materials 12,

DOI: 10.1007/978-3-642-20928-4_9

2013

 

Análisis del factor temple de perfiles de aluminio

R. Rivera, C. López, J.R. Valdés

Tratamientos Térmicos. Nº 140, pp. 15-18.

Doi: 10.11144/Javeriana

November, 2013

Congresos y Ponencias

Influencia del nivel de deformación previa en el comportamiento a fatiga de metales dúctiles para embutición

C. Gomez, J. L. Nuñez, E. Fullola

VII Congreso Nacional de Materiales

Madrid

Octubre de 2002

 

Confort en instalaciones de ascensor. Evaluación y análisis de factores de influencia

A.Gomez, A. Galan, M. Lizaranzu, J. L. Pelegay

Elevcon España 2003

Barcelona

Marzo 2003

 

Ensayos sobre paracaídas. Influencia en los resultados de la interpretación de la normativa

A. Galan,, A. Gomez, C. Gomez, F. Buil

Elevcon España 2003

Barcelona

Marzo 2003

 

Application of the Substructuring Technique to the Stress Analysis of a Railcar Underframe Bolster

J. Fernández, M.A. Jiménez, S. Lafuente, J. M. Pradera

Conferencia Mundial de usuarios de ABAQUS,

Munich, Alemania

4-6 Junio 2003

 

Estudio del comportamiento a fatiga de metales dúctiles para embutición. Influencia de la deformación previa y análisis del fenómeno de pandeo

C. Gómez, JL Núñez, S. Calvo, E. Fullola, JL Pelegay

XXI Encuentro del Grupo Español de Fractura

Huelva

Marzo 2004

 

Diagnosis of vibration problems in elevator worm gears using advanced signal processing techniques

L. Vila, I.Ainsa,  A. Gómez,  F. Buil

ELEVCON. 

Estambul, Turquía

Abril 2004

 

Reliability analysis by means of the probabilistic finite element method of metal fatigue problems: application to automotive components

J. L. Núñez, C. Gómez, J. L. Pelegay, J. A. Bea, M. Doblaré

Congreso internacional del automóvil, FISITA 2004

Barcelona

Mayo 2004

 

Influence of the previous strain level in the fatigue behaviour of ductile steel for deep drawing

C. Gómez, J. L. Núñez, E. Fullola, S. Calvo, J. L. Pelegay

Congreso internacional del automóvil, FISITA 2004. 

Barcelona

2004

 

Ajuste de modelos exponenciales a curvas de fatiga e-N para SBR. Aplicación a distintos diseños de probetas con modos de fractura combinados

E. Liarte, FJ Martínez, LA Gracia, M. Canales, C. Gómez, JL Pelegay

VIII Congreso Nacional de Materiales

Valencia

Junio 2004

 

Estudio del comportamiento cíclico de un acero estructural bajo estados de deformación biaxial en inicio de grieta

C. Gómez, M. Canales, S. Calvo, JL Núñez, JL Pelegay

XXIII Encuentro del Grupo Español de Fractura

Albarracín

Marzo 2006

 

Estimación del comportamiento a fatiga torsional de un acero estructural

M. Canales, C. Gómez, S. Calvo, JL Núñez, JL Pelegay

XXI Encuentro del Grupo Español de Fractura

Albarracín

Marzo 2006

 

Efecto de la radiación del Laser Nd:YAG en las propiedades superficiales de un acero zincado

C. Gómez, G. De la Fuente

IX Congreso Nacional de Materiales

Vigo

Junio  2006

 

Estimación de la vida de un acero estructural bajo estados de deformación biaxial en inicio de grieta

C. Gómez, M. Canales, S. Calvo, JL Núñez, JL Pelegay

IX Congreso Nacional de Materiales

Vigo

Junio  2006

 

Estudio del comportamiento cíclico de un acero estructural bajo estados de deformación torsional en inicio de grieta

M. Canales, C. Gómez, S. Calvo, JL Núñez, JL Pelegay

IX Congreso Nacional de Materiales

Vigo

Junio  2006

 

Caracterización de cordones de soldadura mediante redes neuronales artificiales

M. Lizaranzu, Jesús Azuara, Monserrat Pablo

EUROJOIN 6

Santiago de Compostela

Junio  2006

 

Design optimisation of automotive components using parametrization tools integrated into finite element analysis

J.M. Bielsa, J.M. Calvo, S. Calvo y J.L. Núñez

TRANSFAC’06: Congreso Mundial de Soluciones Innovadoras para la Industria del Transporte

San Sebastián

Octubre 2006

 

Detección de daño en acero estructural sometido a diferentes estados de carga mediante termografía por infrarrojos

C. Gómez, M. Canales, S. Calvo, J.L. Núñez

Grupo Español de Fractura

Guadalajara

Marzo de 2008

 

Efectos de la irradiación con láser de Nd:YAG sobre las propiedades de acero cincado

C. Gómez Andrés , G. F. de la Fuente

XI Congreso Nacional de Tratamientos Térmicos y de Superficies, TRATERMAT2008

Valencia

Marzo de 2008

 

Detección de daño en material plástico sometido a fatiga axial mediante termografía por infrarrojos

M. Canales, C. Gómez, S. Calvo, J.L. Núñez, M. Laspalas

X Congreso Nacional de Materiales

San Sebastián

Junio de 2008

 

Simulación del contacto cable-polea

M.A. Jiménez, M. Laspalas, R. Rodríguez

Jornada nacional de usuarios de ABAQUS

Madrid

Noviembre, 2008

 

Relación entre parámetros característicos de modelos de fallo de fatiga multiaxial y parámetros térmicos obtenidos mediante termografía por infrarrojos

C. Gómez, M. Canales, S. Calvo, J. L. Núñez

XXVI Encuentro del Grupo Español de Fractura (GEF)

Santander

Marzo, 2009

 

Estudio del fallo por fatiga de un muelle perteneciente al mecanismo de maniobra de puertas de ascensor

R. Rivera, A. Chiminelli, C. Gómez, J. L. Núñez

XXVI Encuentro del Grupo Español de Fractura (GEF)

Santander

Marzo, 2009

 

Análisis de factores que influyen en la fatiga en material termoplástico reforzado: aplicación de termográfica

M. Canales, C. Gómez, M. Laspalas, A. Cajal, J.L. Núñez

XXVI Encuentro del Grupo Español de Fractura (GEF)

Santander

Marzo, 2009

 

Application of finite element method to design of progressive crush buffer concepts for elevators

J. M. Bielsa, S. Watanabe, J. Orús, I. Nadal, C. Peribañez,  A. Gómez,  M. A. Jiménez

The 18th International Congress on Vertical Transport Technologies (ELEVCON)

Lucerna, Suiza

Junio 2010

 

Modelos de predicción de vida basados en incrementos de temperatura aplicados a material metálico y polimérico

M. Canales, S. Calvo, J. L. Núñez, C. Gómez

XI Congreso Nacional de Materiales

Zaragoza

junio 2010

 

Aproximación energética a la fatiga en materiales elastómeros

J. M. Royo, L. Gracia, M. Canales, M.A. Jimenez

XI Congreso Nacional de Materiales

Zaragoza

Junio 2010

 

Influence of geometric imperfections on tapered roller bearings life and performance

R. Rodríguez, I. Nadal, S. Santo Domingo

9th EDF/Pprime (LMS) Poitiers Workshop: “Improvement of Bearing Performance and Evaluation of Adverse Conditions”

Poitiers, Francia

Octubre 2010

 

Application of finite element calculations to the study of misalignment on tapered roller bearings life and performance

R. Rodríguez, I. Nadal, S. Santo Domingo

International Conference of Failures of Rolling Bearings

Bratislava, Eslovaquia

Octubre  2010

 

Análisis de la rotura prematura de placas de unión de estructura metálica

R. Rivera, C. López, J. Collado, J. Gracia

Congreso Nacional - XXVIII Encuentro del Grupo Español de fractura (GEF 2011).

Gijón

Abril  2011

 

Influence of geometric imperfections on tapered roller bearings life and performance

Rodríguez R, Nadal I, and Santo Domingo S.

2011 SIMULIA Customer Conference

Barcelona

Mayo 2011

 

Development of an analytical tool to optimize bearing adjustment in automotive applications

S. Santo Domingo, A. Serpentino, A. Gasión, I. Cino,R. Rodríguez, I. Nadal

SAE 2011

Sao Paulo, Brasil

2011

 

Análisis de fallo de rodamientos pertenecientes a una instalación de elevación

R. Rivera, C. López, R. Rodriguez, S. Calvo

XXIX Encuentro del Grupo Español de Fractura

Bilbao

Marzo 2012

 

Material constants of multiaxial models based on stresses obtained from accelerated method

M. Canales, S. Calvo, J.M. Royo, J. L. Núñez, J. Iartza, I. Irizar, A. Landaberea

XXIX Encuentro del Grupo Español de Fractura.

Bilbao

Marzo 2012

 

Wave propagation correlations between finite element simulations and tests for enhanced structural health monitoring

J. M. Royo, C. Bernad, V. Cokonaj, A. Cano Ebri

6th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM).

Dresden, Alemania

Julio 2012

 

Análisis de fallo sobre seguidor solar perteneciente a planta solar fotovoltaica

R. Rivera, J.J. Sánchez, C. López, S.Calvo

30 Encuentro del Grupo Español de Fractura

Toledo

Marzo 2013

 

Thermomechanical Fatigue Analysis Applied to High Temperature Metal Forming Processes

Escolán, J.M. Bielsa, M.A Jiménez, R. Allende

SCC2013 SIMULIA Community Conference

Viena, Austria

Mayo 2013

 

Analysis of non-proportional stress history on the fatigue life of high-speed railway wheels

Iker Irizar, Aitor Landaberea, Susana Calvo, José Luis Núñez

17th International Wheelset Congress

Kiev, Ukraine

22nd – 27th September 2013

 

Estudio de rotura de gancho de elevación

Rubén Rivera

31 Encuentro del Grupo Español de Fractura

San Lorenzo del Escorial

Abril 2014

 

Analysis of non-proportional stress history on the fatigue life of high-speed railway wheels

Iker Irizar, Aitor Landaberea, Susana Calvo, José Luis Núñez

31 Encuentro del Grupo Español de Fractura

San Lorenzo del Escorial

Abril 2014

Otros

TESIS DOCTORALES

José Luis Nuñez

Análisis del fenómeno de fatiga en metales en etapa de nucleación mediante la utilización de modelos estadísticos de daño acumulado y elementos finitos probabilistas

Universidad de Zaragoza - Noviembre 2003

 

Susana Calvo

Determinación de la probabilidad de fallo en componentes metálicos sometidos a estados multiaxiales de tensión mediante la utilización de elementos finitos probabilistas y modelos estadísticos de daño acumulado

Universidad de Zaragoza - Junio 2008

 

Ángel Escolán

Análisis multifísico del proceso de conformado de tubos a elevadas temperaturas y predicción de fatiga temomecánica en el herramental

Universidad de Zaragoza - Octubre 2013