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Villanueva Roldán, Pedro

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https://academica-e.unavarra.es/handle/2454/50166

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Villanueva Roldán

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Pedro

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Ingeniería

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0000-0003-0865-3789

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Diseño de un mecanismo de propulsión para bicicleta capaz de almacenar y descargar energía mecánica producida por el usuario
(AEIPRO, 2013) Villanueva Roldán, Pedro; Corral Bobadilla, Marina; Lostado Lorza, Rubén; Illera Cueva, M.; Bona, J; Ingeniería; Ingeniaritza
La energía eléctrica todavía proviene en su mayor parte de combustiones fósiles y soluciones no ecológicas. En este artículo se describe una alternativa a la bicicleta eléctrica. Se muestra el proceso de diseño de un dispositivo aplicable a una bicicleta, formado únicamente por elementos mecánicos siguiendo una moda retro o steampunk. Tiene por objetivo divertir al usuario, produciendo un estímulo directamente relacionado con la velocidad y el esfuerzo físico. Tanto el almacenamiento de energía, como la descarga de la misma, se produce a voluntad del usuario. Por un lado, una vez alcanzada una velocidad adecuada al gusto del usuario o cuando él así lo desee, da marcha atrás con los pedales cargando así el dispositivo. Por otro lado, mediante una palanca descargará la energía que ha acumulado previamente. El diseño del componente está basado en el diferencial utilizado en la dirección dentro del sector de automoción, así como en los engranajes dotados con resortes utilizados en los coches de juguete, los cuales almacenan energía al hacerlos rotar. El nuevo dispositivo combina estos elementos aplicando modificaciones en los mismos para que su efecto se adapte a los objetivos deseados.
Open Access
Design of an electromagnetic servo brake with ABS function
(Trans Tech Publications, 2015) Lostado Lorza, Rubén; Somovilla Gómez, Fatima; Corral Bobadilla, Marina; Villanueva Roldán, Pedro; Fernández Martínez, Roberto; Ingeniería; Ingeniaritza
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Design and optimization of an electromagnetic servo braking system combining finite element analysis and weight-based multi-objective genetic algorithms
(Springer, 2016) Lostado Lorza, Rubén; Villanueva Roldán, Pedro; Fernández Martínez, Roberto; Mac Donald, Bryan J.; Ingeniería; Ingeniaritza
Open Access
Pugh's total design: the design of an electromagnetic servo brake with ABS function - a case study
(SAGE, 2016) Villanueva Roldán, Pedro; Lostado Lorza, Rubén; Corral Bobadilla, Marina; Ingeniería; Ingeniaritza
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Residual stresses with time-independent cyclic plasticity in finite element analysis of welded joints
(MDPI, 2017) Lostado Lorza, Rubén; Corral Bobadilla, Marina; Martínez Calvo, María Ángeles; Villanueva Roldán, Pedro; Proyectos e Ingeniería Rural; Landa Ingeniaritza eta Proiektuak
Due to the intense concentration of heat in a reduced area when Gas Metal Arc Welding (GMAW) is used to join mechanical components, the regions near the weld bead are subjected to severe thermal cycles. Firstly, the region close to the weld bead that is heated tends to be in compression and, when it cools, tends to be in tension. According to Pilipenko, the material is exposed to elastic compression and, then, reaching the yield limit, undergoes plastic deformation with the appearance of residual stresses followed by elastic-plastic unloading. This could be considered as a strain-stress cycle. This paper applies plastic-strain-range memorization based on time-independent cyclic plasticity theory for butt joints with single V-groove Finite Element (FE) models that were manufactured by GMAW. The theory combines both the isotropic hardening and the nonlinear kinematic hardening rule (Chaboche model) to reproduce the behavior of cyclic plasticity and thus to obtain the residual stresses in welded joint FE models. As a practical example, the proposed theory is validated by three welded joint specimens that were manufactured with different input parameters of speed, voltage, and current. An agreement between the residual stresses obtained by the FE model proposed and those obtained experimentally by the hole drilling method at different depths demonstrates that the proposed theory could be valid for modelling the residual stresses in welded joints when cyclic plasticity is considered over the range of speed, voltage, and current studied.
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Análisis de sensibilidad de los parámetros de configuración de un proceso de soldadura GMA
(AEIPRO, 2011) Villanueva Roldán, Pedro; Ibarra Murillo, Martín; Sanz García, Andrés; Lostado Lorza, Rubén; Ingeniería; Ingeniaritza
El proceso de soldadura GMA en la fabricación de componentes mecánicos es una técnica difícil de ajustar debido al elevado número variables de configuración necesarias. A pesar de ello, dicho proceso se ha aplicado con éxito en múltiples sectores a lo largo del siglo XX. El ajuste óptimo de las variables de configuración es una tarea complicada ya que las desviaciones producen un incremento en las tensiones y deformaciones residuales en la pieza resultante. En el presente trabajo, un análisis de sensibilidad fue realizado para determinar la influencia de cada uno de los parámetros de configuración del proceso y posteriormente, poder establecer un orden de importancia. Un caso práctico de la soldadura de dos placas de acero fue realizado para realizar una lectura de datos y aplicar el análisis de sensibilidad.
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Modeling of MAG welding process using data mining techniques
(AEIPRO, 2011) Villanueva Roldán, Pedro; Ibarra Murillo, Martín; Lostado Lorza, Rubén; Sanz García, Andrés; Ingeniería; Ingeniaritza
La fabricación de componentes mecánicos mediante soldadura eléctrica es un proceso que se lleva aplicando con éxito en diferentes sectores desde comienzos del siglo XX (Automoción, Construcción, Aeronáutica…). Este proceso de fabricación presenta siempre el inconveniente de inducir sobre el componente fabricado elevadísimas tensiones y deformaciones residuales, obligando a un mecanizado posterior hasta poder ajustar a las tolerancias de diseño. El mecanizado posterior supone siempre un sobrecoste en el precio total de fabricación del componente soldado, aumentando este según el grado de mecanizado requerido. En este trabajo se expone la experiencia adquirida en la modelización del proceso soldadura MAG mediante técnicas de Minería de Datos. El objetivo principal es encontrar modelos predictivos de deformaciones angulares y de los espesores de los cordones de las soldaduras en función de los parámetros de configuración de la máquina de soldeo (intensidad, velocidad, ángulos, etc.), así como identificar los factores mas influyentes en la generación de las tensiones y deformaciones residuales.
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Combining soft computing techniques and the finite element method to design and optimize complex welded products
(IOS Press, 2015) Lostado Lorza, Rubén; Fernández Martínez, Roberto; Mac Donald, Bryan J.; Villanueva Roldán, Pedro; Ingeniería; Ingeniaritza
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Diseño de un nuevo motor de explosión de dos tiempos con etanol como combustible
(Publicaciones DYNA SL, 2012) Lostado Lorza, Rubén; Villanueva Roldán, Pedro; Proyectos e Ingeniería Rural; Landa Ingeniaritza eta Proiektuak
Actualmente, el mecanismo en el cual están basados la mayoría de los motores de explosión mono o pluricilindricos y que montan los vehículos convencionales, es el tradicional mecanismo cigüeñal-biela-pistón. En este mecanismo, el pistón tiene la posibilidad de girar con respecto a la biela y de friccionar con las paredes del cilindro a medida que éste se desplaza por su interior. La fricción entre el pistón y las paredes del cilindro puede ocasionar un desgaste excesivo tanto del interior del cilindro como del propio pistón, y, en el peor de los casos, incluso un atascamiento (o gripaje) del pistón en su recorrido o carrera. Para reducir este desgaste y evitar los indeseables gripajes, los motores requieren de sofisticados circuitos de engrase, los cuales han de proporcionar una película lubricante homogénea y constante entre las paredes del cilindro y las paredes del pistón. En este artículo, se ha diseñado un nuevo motor de explosión reemplazando el mecanismo cigüeñalbiela- pistón tradicional, en el que el émbolo se desplaza con un movimiento alternativo rectilíneo, por un sistema en el que el émbolo describe un movimiento alternativo circular. En este nuevo sistema, el pistón está unido rígidamente a la biela mediante pasadores, suprimiendo el giro del pistón y evitando su contacto con las paredes interiores del cilindro. Esta restricción de giro, reduce tanto el desgaste del pistón y del cilindro como el consumo de aceite lubricante. El motor diseñado funciona con etanol, y su ciclo termodinámico es el de un motor de dos tiempos. En este motor, la admisión de la mezcla airecombustible se realiza mediante lumbreras laterales y el escape de los gases productos de la combustión a través de una válvula situada en la parte superior de la cámara de explosión hemisférica.
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Optimización de un freno de disco mediante la combinación del método de los elementos finitos y algoritmos genéticos
(AEIPRO, 2012) Zurrón-Barragán, Carlos; Olarte-Valentín, Rubén; Ramírez-Aragón, María Cristina; Villanueva Roldán, Pedro; Lostado Lorza, Rubén; Ingeniería; Ingeniaritza
Un freno de disco es un sistema de frenado que actúa sobre las ruedas motrices de los vehículos. Este dispositivo transforma toda o parte de la energía cinética del vehículo debida al movimiento en calor a fin de detenerlo o disminuir su velocidad. Cualquier freno de disco posee una parte móvil (el disco) y una rueda que gira, así como unas pastillas de fricción o de freno. Estas pastillas son los elementos que ejercen la presión y la adherencia sobre los propios discos. Hoy en día, el diseño de este tipo de dispositivos está basado tanto en estudios teóricos como en el Método de los Elementos Finitos (MEF). Uno de los principales inconvenientes de éste método es el ajuste de las condiciones de contorno del modelo y de los parámetros de material. En este trabajo, se muestra el ajuste y la validación experimental de un modelo de elementos finitos de un freno de disco completo. Este ajuste y validación del modelo se realizó mediante técnicas de Algoritmos Genéticos (GA).