Grupos de investigación

Diseño y Mecánica Estructural

El grupo de Diseño y Mecánica Estructural de la Universidad de Mondragón es un grupo de investigación que se sustenta básicamente en dos áreas de conocimiento: Mecánica Aplicada y Diseño Mecánico.

El objetivo estratégico del grupo de investigación es la generación y transferencia de conocimiento para la optimización de la eficiencia y el comportamiento mecánico en elementos y sistemas mecánicos:

  1. Elementos de unión (uniones atornilladas, uniones soldadas,…) (2 tesis doctorales en curso)
  2. Elementos y sistemas de transmisión y frenado (husillos, transmisiones, frenos, freno-embragues,…) (3 tesis doctorales en curso)
  3. Componentes y sistemas de máquinas térmicas sometidas a condiciones extremas de temperatura (componentes de motor Stirling, common rail, álabes de turbinas,…) (3 tesis doctorales)

Las dos líneas de especialización que dan soporte a la respuesta de dicho objetivo estratégico son:

  • Especialización en Fatiga Termomecánica a altas temperaturas y Fatiga en Uniones Soldadas (origen termomecánico)
  • Especialización en la caracterización y optimización de elementos de máquina

Algunos datos de interés:

Nº de publicaciones (2006-2012):

Capítulos de libro 1

Artículos en revistas ISI 18

Artículos en otras revistas 4

Otras publicaciones 1

Nº de proyectos de investigación en activo (2010-2012) 17

Nº de tesis doctorales dirigidas (2006-2012) 12

Defendidas 0

Inscritas 3 (Suficiencia Investigadora)

No Inscritas 9

Objetivos del grupo

El principal objetivo de trabajo del grupo de Diseño y Mecánica Estructural es adquirir y generar una base de conocimientos para desarrollar continuos avances en las áreas de investigación del grupo con dos pilares fundamentales:

  1. El compromiso entre la investigación a corto y a largo plazo para el fortalecimiento del tejido industrial vasco mediante la transferencia tecnológica de los avances realizados, especialmente en la coyuntura económica actual.
  2. La formación y capacitación de personal altamente cualificado (Doctores, ingenieros con experiencia en I+D) que alimente el tejido industrial vasco, dotándolo de conocimiento y know-how.

Concretamente, los sectores estratégicos identificados, y con los que actualmente se está trabajando son la automoción, la aeronáutica, la máquina herramienta, el sector ferroviario, el sector energético y el sector de la salud.

Áreas de investigación

El diagrama de Ishikawa mostrado a continuación refleja las áreas de investigación del grupo.

 

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Artículos

A continuación se muestran los artículos publicados por el grupo tanto en revistas internacionales ISI, como en nacionales:

  • P.J. Arrazolaa, A. Kortabarriaa, A. Madariagaa, J.A. Esnaolaa, E. Fernandeza, C. Cappellinib, D. Ulutanc, T. Özelc, “On the Machining Induced Residual Stresses in IN/!( Nickel-Based Alloy:Experiments and Prediction with Finite Element Simulation”, Simulation Modelling Practice and Theory, Under revision.
  • I. Ulacia, I. Hurtado, ”High speed forming of magnesium alloys sheets”, Book Chapter, Comprehensive Materials Processing, Elsevier, Acepted.
  • C. Costa, H. Barrutia, J.A. Esnaola , M. Tutar, “Numerical study of the pressure drop phenomena in Wound Woven Wire Matrix of a Stirling Regenerator” Energy convertion and Management, Acepted.
  • A. Gallo, A. Arana, A. Oyanguren ,G. García, A. Barbero, J. Larrañaga, I. Ulacia, “Numerical modeling and design of thermoelectric cooling systems and its application to manufacturing machines”, Journal of Electronic Materials (JEM), Acepted.
  • A. Abvabi, B. Rolfe , J. Larrañaga , L. Galdos, C. Yang , M. Weiss, “Using the Solid-shell Element to Model the Roll Forming of Large Radii Profiles”Steel Research International, Acepted.
  • N.V. Dudamell, I. Ulacia, F. Gálvez, S. Yi, J. Bohlen, D. Letzig, I. Hurtado, M.T. Pérez-Prado, “Influence of texture on the recrystallization mechanisms in an AZ31 Mg sheet alloy at dynamic rates”, Materials Science & Engineering A, v.552, p.528–535, 2012.
  • M. Weiss, J. Marnette, P. Wolfram, J. Larrañaga, P Hodgson, “Comparison of Bending of Automotive Steels in Roll Forming and in a V-Die”, Key Engineering Materials 504, 797-802, 2012.
  • L. Galdos, E. Sáenz de Argandoña, I. Ulacia, G. Arruebarrena, “Warm incremental forming of magnesium alloys using hot fluid as heating media”Key Engineering Materials, v. 504-506, p 815-820, 2012.
  • Ulacia, N.V. Dudamell, J.A. Esnaola, S. Yi, M.T. Pérez-Prado, F. Gálvez, D. Letzig, I. Hurtado, “Evolution of texture and microstructure of AZ31 Mg alloy sheet at high strain rates”, Materials Science Forum, v.706-709, p. 1255, 2012.
  • E. Saenz de Argandoña, J. Larrañaga, A. Legarda, L. Galdos,”Roll Forming Set-Up Influence in the Forming Forces and Profile Quality” Key Engineering Materials 504-506, p1249-1254, 2012.
  • N.V. Dudamell, I. Ulacia, F. Gálvez, S. Yi, J. Bohlen, D. Letzig, I. Hurtado, M.T. Pérez-Prado, “Twinning and grain subdivision during dynamic deformation of a Mg AZ31 sheet alloy at room temperature” Acta Materialia, v. 59, p. 6949–6962, 2011.
  • I. Ulacia, C. Salisbury, I. Hurtado, M.J. Worswick, “Tensile characterization and constitutive modeling of AZ31B magnesium alloy sheet over a wide range of strain rates and temperatures”, Journal of Materials Processing Technology, v.211, p. 830-839, 2011.
  • A. Kortabarria, A. Madariaga, E. Fernandez, J.A. Esnaola, P.J. Arrazola, “A comparative study of residual stress profiles on Inconel 718 induced by dry face turning”, 1st CIRP Surface Integrity Annals Procedia Engineering 19, 228-234, 2011.
  • J. Larrañaga, L. Galdos, L. Uncilla, A. Etxaleku, “Development and validation of a numerical model for sheet metal roll forming”, International Journal of Material Forming, 3:151–154, 2010.
  • I. Ulacia, N.V. Dudamell, F. Gálvez, S. Yi, M.T. Pérez-Prado, I. Hurtado, “Mechanical behavior and microstructural evolution of a Mg AZ31 sheet at dynamic strain rates”, Acta Materialia, v. 58, p. 2988-2998, 2010.
  • J.A. Esnaola, A. Aginagalde, I. torca, L. Galdos, C. García, “Instalación piloto para hidroconformado de tubo en caliente”, IMHE, ISSN 0210-1777, nº374, 2010, p76-80, 2010.
  • J.A. Esnaola, I. Torca, L. Galdos, C. Garcia, “Determination Of The Optimum Forming Conditions For Warm Tube Hydroforming Of ZM21 Magnesium Alloy”, Journal of Achievements in Mechanical and Materials Engineering. Vol.32(2), p.188-195, 2009.
  • I. Ulacia, I. Hurtado, J. Imbert, C.P. Salisbury, M.J. Worswick, A. Arroyo, “Experimental and numerical study of electromagnetic forming of AZ31B magnesium alloy sheet”, Steel Research International, v. 80, p. 344-350, 2009.
  • I. Torca, A. Aginagalde, J.A. Esnaola, L. Galdos, Z. Azpilgain, C. Garcia, “Tensile Behaviour of 6082 Aluminium Alloy Sheet Under Different Conditions of Heat Treatment, Temperature and Strain Rate”, Key Engineering Materials, p105-112, 2009.
  • N. Herrero, L. Galdos, A. Aginagalde, J.A. Esnaola, “Hidroconformado de chapa a temperaturas medias: Análisis de la tecnología y simulación numérica mediante Forge2005®”, IMHE: Información de máquinas-herramienta, equipos y accesorios, nº 352, p.10-16, 2008.
  • L. Galdos, I. Ulacia, C. Garcia, R. Ortubay, G. Arrizabalaga, “Estampación en caliente: Piezas complejas y de menor peso de aleación de magnesio en prensa servoaccionada Fagor”, IMHE, v. 354, p. 102-106, 2008.
  • I. Torca, A. Aginagalde, J.A. Esnaola, L. Galdos, Z. Azpilgain, C. García, “Piezas más Rígidas, Ligeras y Complejas: Hidroconformado en Caliente de Tubo de Aleaciones de Aluminio”, IMHE: Información de máquinas-herramienta, equipos y accesorios, nº 343-344, 1, p. 154-177, 2008.
  • X. Gómez, I. Berriozabalgoitia, J. Mendiguren, M. Mateos, M. Ezkurra, I. Nuin, “Caracterización de la degradación por fenómenos de desgaste de útiles para el conformado de tornillos de alta resistencia” Anales de la Mecánica de Fractura. 2007. Vol. 2. Pp. 639-644. 2007.
  • Y. Aue-u-lan, J.A. Esnaola, D. Guza, T. Altan, “Warm forming magnesium, aluminium tubes: A high temperature process for lightweight alloys”, FMA The Fabricator, 2006, (http://www.thefabricator.com/Hydroforming/Hydroforming_Article.cfm?ID=1463).

Congresos y conferencias

  • A. Lopez , M. Sáez, D. Ugarte, I. Ulacia, J.A. Esnaola, I. Martinez, A. Garro “Caracterización numérico-experimental de tensiones residuales en soldadura multipasada del acero S275JR”, Congreso Nacional de Ingenieria Mecánica, Castellón, 2012, Aceptado.
  • A. Arana, A. Oyanguren, A. Gallo, R. Gonzalez, J. Larrañaga, I. Ulacia, “Estrategias para el enfriamiento de husillos a bolas en máquinas de alta dinámica con el objetivo de mejorar errores de posicionamiento”, Congreso Nacional de Ingenieria Mecánica, Castellón, 2012, Aceptado.
  • A. Madariaga, J.A. Esnaola, M. Ezkurra, I. Torca, P.J. Arrazola, F. Morel, C. Fischer, “Estudio de la relajación de las tensiones residuales inducidas por el proceso de mecanizado en piezas de inconel 718 ante cargas estáticas” XXIX Encuentro del Grupo Español de Fractura (GEF 2012), Libro de actas, Vol. I, p.355, Bilbao, 2012.
  • M. Ezkurra, I. Torca, A. Madariaga, J. Alonso, A. Zabalbeaskoa, B. Elgezabal, J. A. Esnaola, “Caracterización y optimización de la vida a fatiga mecánica a temperaturas medias de un common rail de un motor diesel” Encuentro del Grupo Español de Fractura (GEF 2012), Libro de actas, Vol. I, p.319, Bilbao, 2012.
  • A. Gallo, A. Arana, A. Oyanguren, G. García, A. Barbero, J. Larrañaga, I. Ulacia,”Numerical modeling and design of thermoelectric cooling systems and its application”, Int. Conf. on Thermoelectrics, Aalborg (Dinamarca), 2012.
  • J.I. Múgica, L. Aretxabaleta, I. Ulacia, M. Mateos, J. Aurrekoetxea,”Mechanical characterization and simulation of a fiber-metal laminate based on a self-reinforce polypropylene”, XV European Conference on Composite Materials, Venecia (Italia), 2012.
  • Kortabarria A., Madariaga A., Fernandez E., Esnaola J.A., Arrazola P.J.,”A comparative study of residual stress profiles on Inconel 718 induced by dry face turning”, 1st CIRP Conference on Surface Integrity, Bremen (Germany), 2011.
  • I. Torca, J.A. Esnaola, L. Galdos, C. Garcia,”Uniaxial and Biaxial Characterization of 6082 Aluminium Alloy for Warm Tube Hydroforming Processes”, International Deep Drawing Research Group (IDDRG), Bilbao, 2011.
  • L. Galdos, E. Saenz de Argandoña, I. Ulacia, A. Ruiz de la Torre, “Warm incremental forming of magnesium alloys. Material formability and process limits”, International Deep Drawing Research Group (IDDRG), Bilbao, 2011.
  • I. Ulacia, N.V. Dudamell, J.A. Esnaola, S.B. Yi, M.T. Perez-Prado, F. Galvez, D. Letzig, I. Hurtado, “Evolution of texture and microstructure of AZ31B Mg alloy sheet at high strain rates”, Thermec Conference, Quebec City (Canadá), 2011.
  • I. Ulacia,”Electromagnetic Forming Process Simulation – 3D Coupled electromagnetic-thermomechanical simulation”, 2nd Int. Workshop on Multiphysics, Multiscale and Optimization Problems, Leioa, 2011.
  • P. L’Eplattenier, C. Ashcraft, I. Ulacia, “An MPP Version of the Electromagnetism Module in LS-DYNA for 3D Coupled Mechanical-Thermal-Electromagnetic Simulations”, 11th Int. Ls-Dyna Users Conference, Dearborn, MI, (EEUU), 2010
  • I. Ulacia, S. Yi, M.T. Pérez-Prado, N.V. Dudamell, F. Gálvez, D. Letzig, I. Hurtado, “Texture Evolution of AZ31 Magnesium Alloy Sheet at High Strain Rates”, 4th Int. Conf. on High Speed Forming, Columbus, OH, (EEUU), 2010
  • I. Ulacia, A. Arroyo, I. Eguia, I. Hurtado, M.A. Gutiérrez,Warm Electromagnetic Forming of AZ31B Magnesium Alloy Sheet”, 4th Int. Conf. on High Speed Forming, Columbus, OH, EEUU), 2010.
  • P. L’Eplattenier, C. Ashcraft, I. Ulacia, “An MPP version of the Electromagnetism module in LS-DYNA for 3D Coupled Mechanical-Thermal- Electromagnetic simulations”, 4th Int. Conf. on High Speed Forming, Columbus, OH, (EEUU), 2010.
  • A. Diez, A. Malbadi, A. Sanchez, A. Madariaga, J.A. Esnaola, “Influencia del proceso de hidroconformado en caliente en el comportamiento a fatiga de componentes fabricados en aleación de magnesio ZM21”, XI Congreso Nacional de Materiales CNM10, Zaragoza, 2010.
  • J. Larrañaga, S. Berner, L. Galdos, and P. Groche, “Geometrical accuracy improvement in flexible roll forming lines”, International conference on Advances in Materials and Processing Technologies (AMPT 2010), Libro de actas (ISBN 978-0-7354-0871-5), Paris (Francia), 2010
  • J. Larrañaga, L. Galdos, I. Hurtado, and P. Adeva, “Caracterización de cuatro aceros de alta resistencia a temperaturas elevadas”, XI Congreso nacional de Materiales, Libro de actas (ISBN: 978-84-92522-24-8), Zaragoza, 2010.
  • L. Galdos, J. Larrañaga, L. Uncilla, H. Lete, G. Arrizabalaga,”Process simulation and experimental tests of cold roll forming of a u-channel made of different ultra high strength steel”, 1st International Congress on Roll Forming: RollFORM09, Libro de actas (ISBN 978-84-88734-03-7.)Bilbao, 2009.
  • J. Larrañaga, L. Galdos,”Geometrical accuracy improvement of flexibly roll formed profiles by means of local heating”, 1st International Congress on Roll Forming: RollFORM09, Libro de actas (ISBN 978-84-88734-03-7)Bilbao, 2009.
  • I. Eguia, I. Pérez, I. Aranguren, I. Ulacia, M.A. Gutiérrez, “Fast bending of assembly flanges in automotive structural parts”, International Deep Drawing Research Group Conference (IDDRG 2009), Golden, CO (EEUU), 2009.
  • I. Ulacia, S.B. Yi, I. Hurtado, “High strain rate formability of AZ31B magnesium alloy sheets”, DGM09 - 8th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications, Libro de actas, p. 509-515, Weimar (Alemania), 2009.
  • J. A. Esnaola, I. Torca, G. Arruebarrena, L. Galdos, C. García, “A Novel Warm Tube Hydroforming Facility for magnesium tubes processing”, DGM09 – 8th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications, Weimar (Germany), 2009.
  • I. Ulacia, P. L’Eplattenier, I. Hurtado,”Simulación numérica del conformado electromagnético de chapa para la aleación de magnesio AZ31B”, X Congreso Nacional de Materiales, Donostia - San Sebastian, 2008
  • I. Ulacia, J. Imbert, C.P. Salisbury, A. Arroyo, I. Hurtado, M.J. Worswick, “Electromagnetic forming of AZ31B Magnesium Alloy Sheet: Experimental Work and Numerical Simulation”, 3rd Int. Conf. on High Speed Forming, Dortmund (Alemania), 2008.
  • I. Ulacia, J. Imbert, P. L’Eplattenier, I. Hurtado, M.J. Worswick, ”Numerical Simulation of Electromagnetic Forming Process Using a Combination of BEM and FEM”, 7th Int. Conf. and Workshop on Numerical Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes (NUMISHEET), Interlaken (Suiza), 2008.
  • I. Ulacia, G. Arruebarrena, I. Hurtado, P. Spalthoff, C. Randau, “Neutron diffraction measurement of AZ31B magnesium alloy biaxially deformed at warm temperaturas”, Deutsche Neutronenstreutagung (German Neutron Conference), Garching (Alemania), 2008.
  • J. Larrañaga, L. Galdos, R. Ortubay, G. Arrizabalaga, “Perfilado asistido láser. Caracterización de material y simulación numérica del proceso”, X Congreso Nacional de Materiales, Donostia - San Sebastian, 2008.
  • I. Torca, A. Aginagalde, J. A. Esnaola, L. Galdós, Z. Azpilgain, C. García,”Caracterización termomecánica uniaxial de aleaciones de aluminio para procesos de conformado de chapa. Metodología de simulación”, X Congreso Nacional de Materiales, Donostia - San Sebastian, 2008.
  • I. Torca, A. Aginagalde, J. A. Esnaola, L. Galdós, Z. Azpilgain, C. García, “Comportamiento a tracción de chapa de aleaciones de aluminio bajo diferentes condiciones de temperatura y velocidad de deformación. Fenómenos de softening”, XI Congreso Nacional de Propiedades Mecánicas de los Sólidos, Cádiz, 2008.
  • J. A. Esnaola, A. Aginagalde, I. Torca, L. Galdos, C. García, ”Instalación piloto para hidroconformado de tubo en caliente de aleaciones de aluminio y aleaciones de magnesio”,XVII Congreso de Máquinas-Herramienta y Tecnologías de Fabricación Donostia - San Sebastian, 2008.
  • L. Galdos, J.A. Esnaola, C. García, A. Aginagalde, E. Zearra, ”New concept for the manufacturing of an industrial car brake. Process development and performance study”, 9th International Conference on technology of Plasticity, Gyeongju (Korea), 2008.
  • J. Larrañaga, L. Galdos, C. García, R. Ortubay, G. Arrizabalaga, “Flexible roll forming process reliability and optimisation methods”, 9th International Conference on technology of Plasticity, Gyeongju (Korea), 2008.
  • J. Kintana, I. Ulacia, C.P. Salisbury, I. Hurtado, M.J. Worswick, “Comportamiento de la aleación de magnesio AZ31B a altas velocidades de deformación y elevadas temperaturas”, X Congreso Nacional de Materiales, Donostia - San Sebastian, 2008.
  • I. Ulacia, J.A. Esnaola, A. Orus, J. Kintana, C. Garcia, I. Hurtado, “Procesos Innovadores de Conformado para la fabricación de componentes de automoción en aleaciones de magnesio: Hidroconformado en caliente (WHF) y Conformado Electromagnético (EMF)”, X Congreso Nacional de Materiales, Donostia - San Sebastian, 2008.
  • Ulacia, I. Hurtado, J. Imbert, M.J. Worswick, P. L’Eplattenier, “Influence of the Coupling Strategy in the Numerical Simulation of Electromagnetic Sheet Metal Forming”, 10th Int. Ls-Dyna Users Conference, Dearborn, MI, (EEUU), 2008.
  • P. Jimbert, I. Ulacia, J.I. Fernadez, I. Eguia, M. Gutierrez, I. Hurtado, “New forming limits for light alloys by means of electromagnetic forming and numerical simulation of the process”, ESAFORM International Conference on Material Forming, Zaragoza, 2007.
  • I. Ulacia, J. Kintana, P. Jimbert, I. Hurtado, “Strategies for the numerical simulation of electromagnetic forming process”, Int. Conf. on Engineering and Mathematics, Bilbao, 2007.
  • A. Aginagalde, A. Orus, J.A. Esnaola, I. Torca, L. Galdos, C. García, “Warm hydroforming of lightweight metal sheets”, 9th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes, (NUMIFORM 07), Oporto (Portugal),2007.
  • J. A. Esnaola, A. Aginagalde, L. Galdos, C. García, A. Orus, “Caracterización experimental de los procesos de hidroconformado de tubo de aleaciones de alta resistencia específica: aceros inoxidables, aceros de alta resistencia y aleaciones de aluminio”, XVI Congreso de Máquinas-Herramienta y Tecnologías de Fabricación, Donostia - San Sebastian, 2006.
  • L. Galdos, C. García, A. Aginagalde, J. A. Esnaola, “Influence of the lubrication in tube hydroforming processes. Method for the determination of the friction coefficients and modelling of the process”, AMPT, Las Vegas (EEUU), 2006.
  • L. Galdos, C. García, A. Aginagalde, J. A. Esnaola, “Modelling of the welding line behaviour in tube Hydroforming processes” Advances in Manufacturing and Processing Technologies (AMPT), Las Vegas (EEUU), 2006.
  • A. Izaguirre, C. García, A. Aginagalde, J. A. Esnaola, “Calibration procedure for 3Ds strain measurements in sheet Hydroforming processes”, AMPT, Las Vegas (EEUU), 2006.
  • A Aginagalde, J. A. Esnaola, C. García, I. Perez, M. Gutierrez, “Caracterización de aleaciones de aluminio para aplicaciones de hidroconformado a temperaturas medias”, X Congreso Nacional de Materiales SPUPV, Vigo, 2006.
  • L. Galdos, C. García , N. Herrero, J. Larrañaga, “Forge3d, a reliable FEM software for the numerical simulation of sheet metal processes”, ICAFT: Forge Users Meeting, Niza, 2006.
  • I. Ulacia, P. Jimbert, C. Garcia, I. Hurtado, “Conformado electromagnético de materiales ligeros y simulación numérica del proceso”, IX Congreso Nacional de Materiales, Vigo, 2006.
  • L. Galdos, C. García, A. Aginagalde, J.A. Esnaola, R. Ortubay, “Influencia de la lubricación en los procesos de hidroconformado de tubo. Metodología para el cálculo del coeficiente de fricción y simulación numérica del proceso”,IX Congreso Nacional de Materiales, Vigo, 2006
  • A. Aginagalde, J. A. Esnaola, L. Galdos, C. García,”Instalación piloto de hydroforming para prototipado de piezas industriales: ejemplo de hidroconformado de un pedal de freno”, XVI Congreso de Máquinas-Herramienta y Tecnologías de Fabricación, Donostia - San Sebastian, 2006
  • A. Aginagalde, J. A. Esnaola, L. Galdos, C. García,”Adquisición de conocimientos para la aplicación del hidroconformado de tubo en el entorno industrial del País Vasco mediante el desarrollo de una instalación para el prototipado de piezas industriales”, XVI Congreso de Máquinas-Herramienta y Tecnologías de Fabricación, Donostia - San Sebastian, 2006
  • A. Aginagalde, C. García, L. Galdós, J.A. Esnaola, “Characterization of aluminium alloys for warm hydroforming applications”, Comunicación oral 4th International Conference on Materials and Manufacturing Technologies, Rumania, 2006.
  • A. Aginagalde, J. A. Esnaola, C. García, I. Perez, M. Gutierrez,Tooling design for warm hydroforming based on temperature pattern analisys”,International Deep Drawing Research Group (IDDRG), Oporto (Portugal), 2006.
  • A Aginagalde, J. A. Esnaola, C. García, I. Perez, M. Gutierrez, “Caracterización de aleaciones de aluminio para aplicaciones de hidroconformado a temperaturas medias”, IX Congreso Nacional de Materiales, Vigo, 2006.

Contacto

Jon Ander Esnaola (jaesnaola@mondragon.edu)

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