APLICACIÓN DE METAHEURÍSTICAS EN EL PROBLEMA DE ACOMODO DE PATRONES DE CORTE EN MATERIALES FINITOS

Anabel Rodríguez Rodríguez (2023, [Tesis de doctorado])

"En la presente investigación se resuelve el problema de optimización de acomodo de patrones de corte en materiales finitos mediante el uso de estrategias metaheurísticas con la finalidad de aprovechar el material de acomodo y minimizar el desperdicio. Específicamente se implementó un algoritmo genético que al inicio genera soluciones aleatorias que forman la población inicial. La misma está compuesta por individuos o soluciones que son una combinación de patrones que se acomodan dentro del material de manera que se obtenga el menor desperdicio. Durante el proceso evolutivo estas soluciones aleatorias se someten a los operadores genéticos: selección, cruce y mutación, para encontrar nuevas soluciones que hereden la información genética de sus antecesores y evolucionen o mejoren en cada generación para obtener el menor desperdicio posible."

Acomodo de patrones Algoritmos genéticos Algoritmos golosos Muéganos Metaheurísticas Procesamiento digital de imágenes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Análisis cuantitativo con diagrama de precedencias de condiciones productivas actuales de 5 líneas de ensamble de amortiguadores mediante el método de balanceo peso posicional

José Humberto Vergara García (2023, [Tesis de maestría])

En este trabajo de investigación se empleó el método de Helgeson & Birnie para realizar el balanceo por peso posicional de cinco líneas de ensamble modular de amortiguadores de la empresa ZF Suspension Technology Guadalajara S.A. de C.V. La metodología empleada permitió establecer las condiciones actuales de operación de las cinco líneas. Mediante el uso del método mencionado se encontró que en la mayoría de las líneas de ensamble analizadas sus tareas se encuentran correctamente balanceadas y ordenadas, corroborando así el buen trabajo realizado al momento de su instalación y puesta en marcha. Si bien en cualquier proceso de ensamble siempre hay oportunidades de mejora, contar con líneas de ensamble bien balanceadas permite a la empresa tener una base sólida para la producción de este tipo de componentes automotrices.

The Helgeson & Birnie method was employed in this research for balancing, by positional weight, five modular strut assembly production lines at ZF Suspension Technology Guadalajara S.A. De C.V. The proposed methodology allowed to know the current operating conditions of the production lines. It was found that most of the analyzed production lines are correctly balanced suggesting a correct commissioning and start up procedure performed when the lines were initially installed. Although every assembling line always can be improved, having well-balanced assembly lines provides a solid base line for any automotive manufacturing company.

Líneas de ensamble modular Método de Helgeson & Birnie Peso posicional Final assembly lines Helgeson & Birnie method Positional weight INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Validación del potencial antioxidante de citrus aurantium en Tabasco, México

Validation of the antioxidant potential of citrus aurantium in Tabasco, Mexico

CLAUDINA VILLARREAL MARIA TERESA CADENAS GONZALEZ Francisca Méndez Morales GLORIA IVETTE BOLIO LÓPEZ Manuel Mateo Hernández Villegas Nidia Elena Rivera DAMIANYS ALMENARES LOPEZ Catalina Rivas Morales (2023, [Artículo])

Citrus aurantium L. (Rutaceae), comúnmente conocida como naranja amarga, posee múltiples potenciales terapéuticos. Se realizó un estudio cualitativo experimental con el objetivo de conocer las características del consumo de C. aurantium (CA) en población tabasqueña. Para validar su uso, se preparó un extracto etanólico (85 %) de las hojas secas de CA y se realizó el tamizaje fitoquímico, con posterior cuantificación del contenido de fenoles y flavonoides totales. Posteriormente se determinó actividad antioxidante por el ensayo DPPH y toxicidad aguda con Artemia Salina. Las partes más empleadas de la planta son las hojas para aliviar dolores musculares, síntomas de resfriados. En el estudio fitoquímico se encontraron que el extracto contiene alcaloides, flavonoides, cumarinas, quinonas y taninos. En la cromatografía de capa fina del extracto hidroalcohólico se demostró la presencia de la naringina. Se obtuvo un contenido de fenoles totales de 69.42 ± 3.47 EAG/g MS y de flavonoides totales de 14.78 ± 0.28 EQ/g MS. Contiene actividad antioxidante de 9240 ± nmol TEAC/gMS y el ensayo de toxicidad aguda demostró una toxicidad moderada. Los resultados evidencian que el extracto etanólico al 85 % contiene compuestos fenólicos y flavonoides, permitiendo sostener las propiedades medicinales y farmacológicas conferidas a la planta en el estado de Tabasco.

Citrus aurantium L. (Rutaceae), commonly known as bitter orange, has multiple therapeutic potentials. An experimental qualitative study was carried out with the objective of knowing the characteristics of the consumption of C. aurantium (CA) in the Tabasco population. To validate its use, an ethanolic extract (85 %) was prepared from the dry CA leaves and phytochemical screening was performed, with subsequent quantification of the content of total phenols and flavonoids. Subsequently, antioxidant activity was determined by the DPPH assay and acute toxicity with Artemia salina. The most used parts of the plant are the leaves to relieve muscle pain, cold symptoms. In the phytochemical study it was found that the extract contains alkaloids, flavonoids, coumarins, quinones and tannins. In the thin layer chromatography of the hydroalcoholic extract, the presence of naringin was demonstrated. A total phenol content of 69.42 ± 3.47 EAG/g DM and total flavonoids of 14.78 ± 0.28 EQ/g DM were obtained. It contains antioxidant activity of 9240 ± nmol TEAC/gMS and the acute toxicity test showed moderate toxicity. The results show that the 85% ethanolic extract contains phenolic compounds and flavonoids, allowing to sustain the medicinal and pharmacological properties conferred to the plant in the state of Tabasco.Conclusions: this study showed the existence of phenols and flavonoids, the antioxidant activity of hydroalcoholic extracts from C. aurantium leaves and their moderate toxicity against Artemia salina.

Conflicto de interés: Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses.

Contribución por autor: DAL: diseño, escritura y revisión del documento, MTCG, MMHV, GIBL, NERL, FMM, ECVI, CRM: asesoría, escritura y revisión del documento.

Financiación o fondos: El presente estudio no conto con ningún apoyo financiero, todo fue con recurso propio de los investigadores.

Conflicto de interés: Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses.

Contribución por autor: DAL: diseño, escritura y revisión del documento, MTCG, MMHV, GIBL, NERL, FMM, ECVI, CRM: asesoría, escritura y revisión del documento.

Financiación o fondos: El presente estudio no conto con ningún apoyo financiero, todo fue con recurso propio de los investigadores.

Citrus aurantium Antioxidante Fenoles Flavonoides Toxicidad aguda Citrus aurantium Antioxidant Phenol Flavonoids Acute toxicity INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Design and finite element analysis of a 3D-printed packaging insert

Diseño y análisis de elemento finito de un inserto paraempaque manufacturado por impresión 3D

Ismael Alejandro Muñoz Salazar ISAIAS EMMANUEL GARDUÑO OLVERA MAYRA DEL ANGEL MONROY (2023, [Artículo])

Packaging inserts play a crucial role in protecting products during transportation. However, their design and production processes often rely on conventional methods limiting equipment capabilities. Moreover, the empirical nature of their design can result in a lack of reliability in the final product. To address these challenges, this study aimed to validate the design of a packaging insert using the finite element method and subsequently create it using 3D printing. The chosen material is a thermoplastic polyurethane (TPU) filament commonly used in fused deposition filament printers for 3D printing. This process demonstrates the feasibility of using 3D printing to create cushioning inserts for packaging and employing finite element analysis to simulate the insert behavior. The main findings of this research highlight the potential benefits of numerical simulation, revealing the areas where the insert is primarily impacted by weight. Furthermore, the forces load and displacement simulation results confirm that the TPU elastic limit (3.9x106 MPa) is sufficient to handle the weight this insert intends to hold. These tools determine the viability of the proposed design for its intended application. Therefore, this study verifies that 3D printing is a reliable option for producing packaging inserts, offering significant advantages over traditional methods. These advantages include increased design flexibility and the ability to create custom inserts on demand.

Los insertos de empaque juegan un papel crucial en la protección de los productos durante el transporte. Sin embargo, sus procesos de diseño y producción a menudo se basan en métodos convencionales que limitan las capacidades del equipo. Además, la naturaleza empírica de su diseño puede resultar en una falta de confiabilidad en el producto final. Para abordar estos desafíos, este estudio tuvo como objetivo validar el diseño de un inserto de empaque utilizando el método de elementos finitos y posteriormente crearlo mediante impresión 3D. El material elegido es un filamento de poliuretano termoplástico (TPU) comúnmente utilizado en impresoras de filamento de deposición fundida para impresión 3D. Este proceso demuestra la viabilidad de utilizar la impresión 3D para crear insertos acolchados para empaques y emplear el análisis de elementos finitos para simular el comportamiento del inserto. Los principales hallazgos de esta investigación destacan los beneficios potenciales de la simulación numérica, revelando las áreas donde el inserto se ve afectado principalmente por el peso. Además, los resultados de la simulación de carga y desplazamiento de fuerzas confirman que el límite elástico de TPU (3.9x106 MPa) es suficiente para manejar el peso que este inserto pretende soportar. Estas herramientas determinan la viabilidad del diseño propuesto para su aplicación prevista. Por lo tanto, este estudio verifica que la impresión 3D es una opción confiable para producir insertos de empaque, que ofrece ventajas significativas sobre los métodos tradicionales. Estas ventajas incluyen una mayor flexibilidad de diseño y la capacidad de crear insertos personalizados bajo demanda.

Tipo de documento: cases studies.

I. Muñoz gratefully acknowledges support from Posgrado de CIATEQ. I. E. Garduño acknowledges support from the Investigadores por México - CONAHCYT program through project No. 674.

Ismael Muñoz: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; project administration; software; investigation; display; draft writing; reviewing and editing. Isaías E. Garduño: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; software; reviewing and editing. Mayra del Ángel Monroy: Conceptualization; supervision; methodology; validation; writing; revision; project management; formal analysis, draft writing: writing reviewing and editing.

Packaging insert Finite element analysis 3D printing Inserto para empaque Análisis por elemento finito Impresión 3D INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Ontology development for knowledge representation of a metrology lab

RAMON ALBERTO LUQUE MORALES OSCAR HERNANDEZ URIBE ZAIDA ANTONIETA MORA ALVAREZ LEONOR ADRIANA CARDENAS ROBLEDO (2023, [Artículo])

Digital transformation in metrology is impacting the industry, where accurate and fair data are essential to take enterprises to the next level in the digital era. The amount and complexity of information are growing exponentially, and expert knowledge becomes imperative for users to perform measurement tasks and decision-making. This study presents the development of a modular metrological inspection ontology for a metrology laboratory based on the reuse of ontologies related to sensors and units of measurement. Such an ontology considers information about operators and customers (name, telephone number, email) and the linkage to service orders, pieces (length, height, width), measurement strategies (expert notes about measurement procedures and paths), and measuring machines (measuring scope, uncertainty, sensor probe). The proposed solution delivers a digitalized catalog that allows the user to filter records according to the geometrical characteristics of the pieces and recover notes related to measurement procedures and paths for similar cases. The purpose is to promote knowledge sharing and narrow the gap to achieve digital transformation toward Metrology 4.0 in laboratories prepared to offer metrological support.

Ontology Metrology Measurement strategy CMM INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Oportunidad de aplicación de la metodología FRONT END LOADING en la expansión de gasoductos en el sureste mexicano: una evaluación

Opportunity to apply the front end loading methodology in the expansion of gas pipelines in the mexican southeast: an evaluation

Raúl Enrique Trejo Alvarado Luis Rolando Méndez Miguel (2023, [Artículo])

Con la finalidad de impulsar el desarrollo de la región sureste de México, la actual administración del gobierno federal se ha propuesto la ampliación de la red nacional de gasoductos hacia esa zona del país, con el fin de suministrar energía a los megaproyectos de la región. No obstante, estas obras presentan actualmente retrasos, evidenciando la necesidad de metodologías de gestión que permitan solucionar este problema de raíz. Una de las metodologías más prometedoras en esta materia es la front-end loading (FEL), ampliamente aplicada en el sector extractivo y energético. El propósito del articulo estriba en evaluar la posibilidad de aplicar la metodología FEL a los proyectos de expansión del Sistema Nacional de Gasoductos en el sureste mexicano.

To boost the development of the southeast region of Mexico, the current federal government administration has proposed the expansion of the national gas pipeline network to this area of the country, to supply energy to the region's mega-projects. However, these projects are currently experiencing delays, demonstrating the need for management methodologies to solve this problem at its root. One of the most promising methodologies in this area is front-end loading (FEL), which has been widely applied in the extractive and energy sector. The aim of this paper is to evaluate the possibility of applying the FEL methodology to the expansion projects of the National Gas Pipeline System in the southeastern México.

Gas natural Sector energético Front end loading (FEL) Evaluación de proyectos Sureste mexicano Natural gas Energy sector Project evaluation Mexican southeast INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Metodología predictiva para el análisis de asiento trasero en pruebas de anclaje de cinturón de seguridad

Predictive methodology for rear seat analysis in seat belt anchorage testings

José Guadalupe Velasco Ortega GIOVANNI VIDAL FLORES (2023, [Artículo])

Se presenta una metodología a seguir para el análisis de un asiento trasero durante la prueba de anclaje del cinturón de seguridad, establecida en la norma FMVSS 210 por sus siglas en ingles Federal Motor Vehicle Safety Standards. Es importante destacar que el cinturón de seguridad reduce el riesgo de lesiones, y en caso de colisión, el cinturón ayuda a distribuir la fuerza del impacto en una superficie más grande es decir la estructura metálica del asiento, lo que se busca es minimizar el riesgo de lesiones graves. La metodología propuesta tiene el fin de predecir el desempeño como función del desplazamiento de la estructura metálica mediante el uso del elemento finito (FEM). En esta metodología, se analiza la menor cantidad de elementos que compone la estructura del asiento con el propósito de reducir el tiempo del análisis, considerando solo los elementos y componentes que tienen mayor efecto con el desempeño del cinturón de seguridad, generando el análisis más rápido y eficiente. Al contrastar los resultados obtenidos a través del análisis mediante elemento finito con las pruebas reales se determinó que el método FEM es eficaz para predecir los puntos débiles de la estructura metálica que influyen en el desplazamiento y/o deformación del asiento durante la prueba.

A methodology is presented for analysis of a rear seat during the Safety Belt Anchorage test established in FMVSS 210 [1], which stands for Federal Motor Vehicle Safety Standards. It is important to note that the safety belt reduces the risk of injury, and in the event of a collision, the belt helps distribute the force of the impact over a larger surface area, namely the metal structure of the seat. The goal is to minimize the risk of serious injuries. The goal of proposed methodology is to predict the performance as a function of displacement of the metal structure by using Finite Element Method (FEM). In this methodology, the minimum number of elements that make up the seat structure is analyzed in order to reduce analysis time, considering only the elements that play and have effect on the performance of the safety belt, thus generating a faster and more efficient analysis. By comparing the results obtained through Finite Element Method with the actual test, it was determined that the FEM method is effective in predicting the weak points of the metal structure that influence the displacement and/or deformation of the seat during the test.

FVMSS 210 Método de elemento finito Asiento trasero Prueba de anclaje Cinturón de seguridad Finite element method Rear seat Anchorage test Seat belt INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Ingeniería de defectos aplicada a nanoestructuras de carbono mediante dopaje con heteroatomos de N y S para su uso como cátodos en baterías Zn-Aire

Omar Alexis De la Fuente Valerio (2022, [Tesis de maestría])

En la actualidad la búsqueda por materiales económicos, amigables con el ambiente y funcionales para su aplicación como electrodos de aire de las baterías Zn-aire (ZABs) es uno de los temas de gran interés, principalmente debido a la creciente demanda energética a nivel global y la necesidad de generar baterías a través de materiales que permitan su producción a mayor escala. En general, las ZABs están formadas por un ánodo de Zn metálico, un electrolito que puede ser acuoso o no acuoso y un electro de aire a base de carbón, el cual puede contener al electrocatalizador, típicamente a base de metales nobles como el platino y el iridio. En los últimos tiempos se ha tenido mucho interés en desarrollar alternativas que reemplacen el uso de metales nobles, se pueden encontrar reportes de materiales base carbón dopado con heteroátomos metálicos y no metálicos como el nitrógeno, azufre y fosforo, o bien óxidos metálicos, hidróxidos dobles laminar, entre otros. En el presente documento se presenta la metodología desarrollada para la obtención de los nanotubos de carbono, y del material compuesto (nanotubos de carbono-grafeno) dopados con N y S, con el objetivo de aumentar la actividad electrocatalítica del material. Los dopajes con nitrógeno se realizaron haciendo uso de urea, y diciandiamida como agentes dopantes, mientras que, para los dopajes de nitrógeno y azufre, se usó tiocianato de amonio, tiourea, y mezclas de tiocianato de amonio con urea y tiourea con urea. Los materiales resultantes del dopaje fueron sometidos a una serie de caracterizaciones fisicoquímicas y electroquímicas con la finalidad de conocer las propiedades de estos, posteriormente se compararán sus actividades en una batería Zn-Aire prototipo. De los resultados se observó la actividad catalítica hacia la reacción de reducción del oxigeno (ORR, por sus siglas en inglés) del material mejoró en gran medida, siendo la mezcla de precursores con contenido de N y S los que brindaron los valores más cercanos a un catalizador de referencia con una tendencia a la ORR por vía 4e- como lo es para el Pt/C.

Nanoestructuras INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Synthesis of Ferroelectric and Multiferroics Thin films of BiMnO3/ SrTiO3 and Structural, Piezoelectric, Magnetic, Optical, and Mechanical Properties Characterization

Glory Valentine Umoh (2022, [Tesis de doctorado])

Multiferroic characteristics of BiMnO3 thin films offer great prospects to explore, either

in terms of ferroelectricity, ferromagnetism, or ferroelasticity. Ferroelectric and

ferromagnetic materials can be used in data storage due to their electrical and magnetic

properties. Ferroelastic can find its application in microelectromechanical systems

devices. This dissertation focused on the synthesis, characterization, and improvement of

the multiferroic properties of polycrystalline BiMnO3 thin films as well as the elaboration

influence of Cu on the magnetism of BiMnO3 thin films. BiMnO3 films were grown on

three different substrates, Si (001), Pt-buffered Si (001), Nb-doped SrTiO3 (100), and also

doped with different amounts of Cu. The films were characterized using techniques such

as X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), HRTEM

observations, by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy

(AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, Visible-near-IR

spectroscopy (Vis-NIR), electron energy loss spectrometer (EELS), nanoindenter,

superconductor quantum interference device (SQUID) magnetometer, and finally, the

polarization-electric field (P-E) hysteresis loops of the BiMnO3 thin films were conducted

at 200 and 300 K. There are several studies on the growth of thin films, however, they are

not clear and in some cases contradictory, therefore, different parameters were controlled

during the deposition in terms of working pressure, RF power, substrate, deposition

10

temperature, and target to substrate distance. After deposition ex-situ thermal treatment

was carried out in order to compensate for the volatility of bismuth and also to eliminate

secondary phase.

Kramer’s–Krӧnig analysis was used to determine bandgap, via a polynomial fit in the

energy loss function (ELF) plot with an Eg = 1.63 eV, complex dielectric function, and

static dielectric constant, ε* = 4.68 of the grown BiMnO3 thin films. The reflection

coefficient Ґl of the BiMnO3 thin films was used to elucidate the reflection loss in the

BiMnO3 thin films. XPS analysis revealed the existence of Mn charge transition of 3+

and 4+ states. Resistivity result describes BIMnO3 as a semiconductor. The

nanomechanical characterization demonstrated that the region of penetration depth was

below 10% of BiMnO3 film thickness. Young's modulus (E), hardness (H), and Stiffness

(S) were measured to be 142 ± 3 GPa, 8 ± 0.2 GPa, and 44072 ± 45 N/m respec

SÍNTESIS DE MATERIALES Materiales Multiferroicos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS OTRAS

Estudio de las heterouniones p-n de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O para la producción de hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua.

Jorge Luis Domínguez Arvizu (2022, [Tesis de doctorado])

A la fecha, la síntesis de materiales activos bajo luz visible para la producción de

hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua, es uno de los retos en la

fotocatálisis con potencial para futuras aplicaciones como los reactores fotocatalíticos con

energía solar o celdas foto electroquímicas. De esta manera, la síntesis de heterouniones es una

alternativa para mejorar las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores con la

finalidad de obtener mayores producciones de hidrógeno con luz solar en comparación con los

materiales en fase pura. En el presente trabajo de tesis, se llevó a cabo la generación de

heterouniones de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O mediante el método de impregnación variando

la proporción en masa del Cu2O desde 25 al 75 %, mientras que los materiales prístinos CoFe2O4

y NiFe2O4 fueron sintetizados con el método de Pechini y el Cu2O mediante la reacción de

Benedict. Los materiales prístinos y las heterouniones fueron caracterizadas por las técnicas de

XRD, TGA, MEB, MET, BET, XPS, UPS y UV-Vis. Se midieron los portadores de carga de

todos los materiales mediante efecto Hall y sus coeficientes de absorción y dispersión mediante

espectroscopia UV-Visible y un modelo denominado modelo de seis flujos. Finalmente, la

actividad fotocatalítica para la producción de hidrógeno se evaluó mediante cromatografía de

gases por un periodo de 8 horas y se tomó una lectura final a las 24 horas encontrando que las

heterouniones mejoraron su actividad fotocatalítica considerablemente con respecto de los

materiales prístinos y que los portadores de carga y el coeficiente de absorción de los materiales

está directamente relacionado con la producción de hidrógeno.

hidrógeno separación fotocatalítica BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA OTRAS ESPECIALIDADES QUÍMICAS OTRAS OTRAS