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

Modelación estocástica del consumo doméstico de agua potable, empleando el esquema de Neyman-Scott

VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov RAFAEL GARCIA-BARTUAL Felipe Arreguin (2008, [Artículo])

El consumo de agua potable en el ámbito doméstico tiene carácter estocástico; por ello, con objeto de caracterizarlo, recientemente se han desarrollado métodos que lo representan como series de pulsos rectangulares de Poisson. Estos métodos requieren de ciertos parámetros para poder generar las series de consumo, como son la intensidad, duración y frecuencia de los pulsos; cada uno de ellos representado estadísticamente por su valor medio, varianza y distribución de probabilidad. La obtención de estos parámetros se basa en la medición directa de la demanda instantánea. En este artículo se presenta un nuevo método para estimar los parámetros necesarios para la generación de las series de consumo instantáneo, con base en mediciones con intervalos de tiempo mayores a un segundo (por ejemplo, un minuto). El método propuesto considera algunos principios del proceso de Neyman-Scott en la desagregación temporal del volumen acumulado. La estimación de los parámetros se fundamenta en la comparación de los momentos observados, producto de las mediciones en campo, con los momentos teóricos obtenidos de un análisis del proceso estocástico.

Consumo doméstico de agua Modelos estocásticos Estimación de parámetros INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Medición y caracterización estocástica de la demanda instantánea de agua potable

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Felipe Arreguin (2003, [Artículo])

Este artículo reporta un estudio de resolución temporal ultra fina del comportamiento real e instantáneo de la demanda de agua potable doméstica. En tres viviendas de diferente nivel socioeconómico de Culiacán, Sinaloa, México, se colocaron micromedidores nuevos, equipados con sensor magnético de impulsos y registradores, todos ellos con la capacidad de registrar el consumo en la vivienda cada segundo. De esta manera se conoció el consumo en las viviendas por segundo durante 101 días. El consumo se presenta en pulsos instantáneos de intensidad y duración aleatorias. Los datos de la medición se procesaron para obtener los parámetros estadísticos de esos pulsos, como duración, intensidad y volumen, con sus valores promedio, desviación estándar, coeficiente de variación y otros. El factor de utilización medio (la relación del tiempo durante el cual hubo uso del agua y el tiempo total de la medición) fue entre 3 y 5%. Estos parámetros posteriormente pueden ser usados en el modelo de pulsos rectangulares de Poisson, de Buchberger y Wu para generar series de consumo para los fines de modelos dinámicos de las redes de agua potable u otros usos. Además, la información obtenida ayuda en una estimación más precisa en la variación de la demanda de agua potable y, en general, para un mejor entendimiento de los patrones reales del consumo doméstico de agua potable.

Consumo doméstico de agua Modelos estocásticos Estimación de parámetros Agua potable INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Polydomus karssenii gen. nov. sp. nov. is a dark septate endophyte with a bifunctional lifestyle parasitising eggs of plant parasitic cyst nematodes (Heterodera spp.)

Samad Ashrafi Abdelfattah DABABAT Maria Finckh Marc Stadler Wolfgang Maier (2023, [Artículo])

Plant Parasitic Nematodes Nematode's Egg Parasites CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA ENDOPHYTES NEMATOPHAGOUS FUNGI NEW SPECIES PHYLOGENY PLANT NEMATODES TAXONOMY

Detección de comportamiento no verbal en interacción humano-robot

Detection of non-verbal behavior in human-robot interaction

Ernesto Adrián Lozano De la Parra (2023, [Tesis de maestría])

La comunicación no verbal desempeña un papel vital en la interacción humana. En el contexto de la interacción humano-robot (IHR), los robots sociales están diseñados principalmente para la comunicación verbal con los humanos, dejando a la comunicación no verbal como un área de investigación abierta. En este trabajo, se presenta una arquitectura flexible y abierta llamada Software Arquitechture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) diseñada para facilitar las interacciones no verbales en IHR. Entre sus componentes se encuentra un Cuaderno Computacional P2P basado en navegador web, aprovechado para codificar, ejecutar y compartir programas reactivos. Pueden incluirse modelos de aprendizaje automático para el reconocimiento en tiempo real de gestos, poses y estados de ´animo, empleando protocolos como MQTT. Otro componente clave es un Broker para distribuir datos entre distintos dispositivos físicos, como robots, dispositivos vestibles y sensores ambientales, así como modelos de aprendizaje automático que comprendan diferentes tipos de datos. Se demuestra la utilidad de esta arquitectura mediante tres escenarios de interacción: (i) el primero que emplea la proxémica y la dirección de la mirada para iniciar un encuentro improvisado, (ii) un segundo que utiliza técnicas de visión por computadora para detectar y analizar expresiones faciales y corporales, así como el uso sensores biométricos para obtener datos de ritmo cardiaco durante una rutina de ejercicio, y (iii) un tercero que incorpora el reconocimiento de objetos y Modelos de Lenguaje Grandes para sugerir comidas a cocinar en función de los ingredientes disponibles. Estos escenarios ilustran cómo los componentes de la arquitectura pueden integrarse para abordar nuevos escenarios, en los que los robots necesitan inferir señales no verbales de los usuarios.

Nonverbal communication plays a vital role in human interaction. In the context of Human-Robot Interaction (HRI), social robots are designed primarily for verbal-based communication with humans, making nonverbal communication an open research area. We present a flexible, open framework called Software Architecture for Nonverbal Interaction in Human-Robot Interaction (SANI-HRI) designed to facilitate nonverbal interactions in HRI. Among its components it has a P2P Browser-Based Computational Notebook, leveraged to code, run, and share reactive programs. Machine-learning models can be included for real-time recognition of gestures, poses, and moods, employing protocols such as MQTT. Another key component is a broker for distributing data among different physical devices like the robot, wearables, and environmental sensors and also machine learning models. We demonstrate this framework’s utility through three interaction scenarios: (i) the first one employing proxemics and gaze direction to initiate an impromptu encounter, (ii) a second that uses computer vision techniques to detect and analyze facial and body expressions, as well as the use of biometric sensors to obtain heart rate data during a workout routine, and (iii) a third one incorporating object recognition and a Large-Language Model to suggest meals to be cooked based on available ingredients. These scenarios illustrate how the framework’s components can be seamlessly integrated to address new scenarios, where robots need to infer nonverbal cues from users.

Interacción humano-robot, Comunicación no verbal, Broker MQTT, Notebook computacional, Modelos linguísticos grandes, SANI-HRI Human-robot interaction, Nonverbal communication, Broker MQTT, Computational notebook, Large language models, SANI-HRI INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES SISTEMAS DE RECONOCIMIENTO DE CARACTERES SISTEMAS DE RECONOCIMIENTO DE CARACTERES

Análisis técnico-económico de tecnologías para remoción de fluoruros 2a parte y evaluación de riesgos a la salud por exposición a fluoruros presentes en agua

María de Lourdes Rivera Huerta JUANA ENRIQUETA CORTES MUÑOZ Alejandra Martín-Domínguez CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA Sara Pérez-Castrejón (2012, [Documento de trabajo])

En el país hay regiones en donde la concentración de flúor en el agua puede ser considerada dentro de la normativa nacional e internacional y sin embargo, existe fluorosis. Por este motivo, se han propuesto diversas teorías según las cuales hay otros factores de riesgo, entre los que destacan el consumo de alimentos o de sustancias con fluoruros, el estado de nutrición, la temperatura de la zona y la altitud. Tal es el caso de la fluorosis dental en habitantes del municipio de Tula de Allende y otras localidades en el estado de Hidalgo. Por lo anterior, el presente estudio tuvo como finalidad: a) mediante la aplicación de una metodología de evaluación de riesgos, caracterizar los riesgos a la salud asociados con la ingestión de flúor a través de agua de consumo humano y, b) escalar a nivel semipiloto las tecnologías de adsorción de flúor en agua para analizar los costos.

Fluorosis dentaria Fluoruros Agua potable Evaluación del riesgo para la salud Informes de proyectos Valle del Mezquital, Hidalgo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Caracterización de habilidades cognitivas en infantes con Parálisis Cerebral atendidos a través del modelo Petö: un estudio retrospectivo en la asociación civil Con Nosotros, A.C. en Morelos, México

IRIS ANAID RODRÍGUEZ SÁNCHEZ (2023, [Tesis de maestría])

En esta investigación se describen los diversos elementos que componen el modelo Petö 1

identificando en sus programas las habilidades cognitivas que desarrollan los infantes, ya que es de gran

relevancia la autonomía que logran durante su crianza y educación con este modelo.

Se realizó una revisión de los expedientes de 9 infantes con Parálisis Cerebral (PC) entre 6 y 13

años, específicamente se analizaron los resultados de la Prueba Progress Assesment Chart P.A.C2 en el

área de comunicación, socialización, independencia personal y ocupación del año 2017 al 2020, con el

objetivo de caracterizar las habilidades cognitivas en infantes con Parálisis Cerebral atendidos a través

del modelo Petö en la asociación civil Con Nosotros, A.C. en Morelos, México.

Los resultados de las pruebas de cada infante fueron vaciados en rúbricas diseñadas para poder

caracterizar las habilidades cognitivas que el modelo Petö desarrolla en atención a los infantes con

Parálisis Cerebral de la asociación civil Con Nosotros, A.C. Morelos, México.

Así mismo, se realizó un análisis cuantitativo en graficas con porcentajes, así como cualitativos de los

resultados de las evaluaciones de las áreas de comunicación, socialización, independencia personal y

ocupación de dichos 9 expedientes.

La presente investigación fue un estudio longitudinal, descriptivo, basado en el análisis y

sistematización retrospectiva de la revisión de 9 expedientes de infantes con Parálisis Cerebral entre 6 y

13 años de la asociación civil Con Nosotros, A.C. Morelos, México, durante el período 2017-2020. El

objetivo de esta revisión fue caracterizar las habilidades cognitivas que desarrolla el Modelo Petö. Los

resultados del análisis de las pruebas muestran que independientemente del nivel de discapacidad que

presenten los infantes, el modelo desarrolla en ellos habilidades cognitivas, motrices, sociales y de

independencia.

En conclusión, estas habilidades cognitivas que los infantes desarrollan durante su rutina escolar

les da las herramientas para lograr una ortofuncionalidad en sus vidas y con esto lograr una mejor calidad

de vida para ellos y para sus familias.

HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA PSICOLOGÍA Parálisis Cerebral, Modelo Petö, habilidades cognitivas.

Realidad virtual en fenómenos del espacio interestelar

Antonio Luciano Hernández Padilla (2024, [Tesis de maestría])

153 páginas. Maestría en Diseño y Visualización de la Información.

El proyecto es un prototipo que se distribuye en varias etapas y sigue un enfoque de diseño de videojuegos para crear una experiencia de realidad virtual (también conocida como VR Virtual Reality) organizada y coherente. Requiere una fusión de conceptos multidisciplinarios, incluyendo ingeniería, diseño tridimensional y programación, lo que demanda a los profesionales involucrados tener sólidos conocimientos y habilidades creativas. El diseño de videojuegos se valora como un proceso que exige dedicación y pasión, aunque también se destaca la importancia de establecer reglas y géneros para orientar el desarrollo del juego. En este proyecto, el juego se clasifica como una aventura en primera persona centrada en la exploración del espacio interestelar, donde el jugador debe seguir reglas preestablecidas para alcanzar objetivos. La ludología, como estudio académico de los juegos, resalta la constante esencia de jugar, aprender y socializar en los juegos. La construcción del mundo del juego se basa en un Game Design Document que describe la visión, género y objetivos del juego. "Space Travel" se centra en la exploración espacial y cuenta con una nave espacial minimalista y un exoplaneta rocoso y gélido. Las mecánicas del juego se centran en la recolección de objetos y su activación, con reglas que guían la interacción del jugador con el entorno. Este proyecto busca ofrecer una experiencia de VR inmersiva y atractiva, centrada en el usuario. El enfoque en los principios de diseño de videojuegos y la planificación a través del Game Design Document demuestran un compromiso con la creación de una experiencia gratificante y significativa. La atención a la inmersión y las mecánicas de juego respaldan la afirmación de que es un desarrollo centrado en la experiencia del usuario.

The ongoing project is a prototype in various stages, following a game design approach to create an organized and coherent virtual reality experience. It requires a fusion of multidisciplinary concepts, including engineering, three-dimensional design, and programming, demanding that involved professionals possess strong knowledge and creative skills. Game design is valued as a process that demands dedication and passion, while also emphasizing the importance of establishing rules and genres to guide game development. In this project, the game is classified as a first-person adventure focused on interstellar space exploration, where the player must adhere to preset rules to achieve objectives. Ludology, as an academic study of games, highlights the constant essence of playing, learning, and socializing within games. The construction of the game world is based on a Game Design Document describing the vision, genre, and objectives of the game. "Space Travel" focuses on space exploration, featuring a minimalist spaceship and an icy, rocky exoplanet. Game mechanics revolve around object collection and activation, with rules guiding the player's interaction with the environment. This project aims to deliver an immersive and engaging virtual reality experience centered on the user. The focus on game design principles and planning through the Game Design Document demonstrates a commitment to creating a rewarding and meaningful experience. Attention to immersion and game mechanics supports the assertion that it's a user experience focused development.

Espacio, realidad, virtual, interactividad, diseño, experiencia, usuario. Space, Virtual, Reality, interactivity, design, user, experience. Video games--Design. Outer space--Exploration. Video games--Programming. VRML (Computer program language) Three-dimensional display systems. Videojuegos -- Diseño. Espacio exterior -- Exploración. Diseño de sistemas centrado en el usuario. QA76.76.C672 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

Síncrono / asíncrono. Convergencia y alternancia en la enseñanza futura del diseño

Francisco Gerardo Toledo Ramirez (2023, [Capítulo de libro])

La cuarentena sanitaria de los últimos dos años (COVID-19) obligó a “rediseñar”, “digitalizar” o “virtualizar” nuestros cursos y estilos de enseñanza en tiempo récord para “adaptarlas” al “formato virtual a distancia” (online). La profusión de comillas en las líneas anteriores tiene la intención de señalar el carácter incierto o erróneo que ciertos términos-fetiche adquirieron en el proceso. Es importante desmitificar esas figuras de la expresión que se elevaron casi al nivel de pseudo-epistemes (presuntamente novedosas) para la enseñanza del Diseño. Ese tema lo abordo con mayor amplitud en una nueva investigación, recientemente registrada en la UAM. En este texto esbozo (en forma algo lúdica) pero seria y breve a la vez, la conveniencia de tal desmitificación y avanzo en el delineamiento de un modelo de la alternancia y convergencia de recursos pedagógico-didácticos síncronos y asíncronos, mediante la tecnología-red digital, como un elemento estratégico para la educación futura en Diseño.

The health quarantine of the last 2 years (COVID-19) forced us to “redesign”, “digitize” or “virtualize” our courses and teaching styles in record time to “adapt” them to the “virtual format” “at a distance” (online). The profusion of quotation marks in the previous lines is intended to indicate the uncertain or erroneous character that certain fetish-terms acquired in the process. It is important to demystify those figures of expression that have risen almost to the level of pseudo-epistemes (presumably novel) for teaching design. I address this topic more fully in a new investigation, recently registered at the UAM. In this text I outline (in a somewhat playful way) but serious and brief at the same time, the convenience of such “demystification” and I advance in the outline of a model of alternation and convergence of synchronous and asynchronous pedagogical-didactic resources, through technology. -digital network, as a strategic element for future design education.

Síncrono, asíncrono, virtualidad, presencialidad, diseño, remoto. Synchronous, asynchronous, virtuality, face-to-face, design, remote. Design--Study and teaching, Higher. Distance education. Blended learning. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapotzalco. División de Ciencias y Artes para el Diseño. Artes gráficas. Educación a Distancia. Aprendizaje combinado. NK1170 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS

Diseño y activismo artístico

Olivia Fragoso-Susunaga (2023, [Capítulo de libro])

En el 2015, las Naciones Unidas proponen una serie de objetivos dirigidos a convocar a los habitantes del mundo a realizar acciones orientadas a acabar con la pobreza, mejorar las condiciones del planeta y lograr que, para el 2030, todas las personas puedan gozar de paz y bienestar. A estos objetivos se les conoce como los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). La educación superior juega un papel fundamental en el logro de los ODS. La UAM y, en el caso que nos compete, el CyAD están llamados a colaborar en esta tarea que nos involucra a todos y todas quienes formamos la comunidad universitaria. Este trabajo es una reflexión sobre la importancia que tiene la formación en activismo artístico en la educación del diseño para el logro de los ODS. Se propone que enfatizar el vínculo entre el diseño y el activismo artístico es parte de un escenario futuro indiscutiblemente necesario en el currículo de licenciatura en el CyAD.

In 2015, the United Nations proposed a series of goals aimed at calling on the world’s inhabitants to take action to end poverty, improve the conditions of the planet and ensure that by 2030 all people can enjoy peace and well-being. These goals are known as the Sustainable Development Goals (SDGs). Higher education plays a fundamental role in the achievement of the SDGs, the UAM and, in the case that concerns us, the CyAD are called to collaborate in this task that involves all of us who form the university community. This work is a reflection on the importance of training in artistic activism in design education for the achievement of the SDGs. It is proposed that emphasizing the link between design and art activism is part of an indisputably necessary future scenario in the undergraduate curriculum at CyAD.

Activismo artístico, educación del diseño, cultura. Artistic activism, design education, culture. Sustainable Development Goals. Art and social action. Education, Higher--Social aspects. Educational change. Artists--Political activity. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Azcapotzalco. División de Ciencias y Artes para el Diseño. Desarrollo sustentable. Participación social. Cambio educativo. NX180.P64 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS