PDF superior Análisis de elementos finitos en ortodoncia

Análisis de elementos finitos en ortodoncia

Análisis de elementos finitos en ortodoncia

Debido a esta complejidad y acceso limitado de la cavidad oral, la mayoría de las investigaciones biomecánicas del entorno oral se han llevado a cabo in vitro, entendiendo que la cavidad oral es un sistema biomecánico complejo la odontología restauradora. La prostodoncia, la ortodoncia, la implantologia y la endodoncia han llevado a cabo pruebas mecánicas en busca de determinar la resistencia a la fractura, el comportamiento y las propiedades mecánicas de las estructuras dentales y los materiales de restauración, pero estas pruebas apenas proporcionan información sobre el comportamiento interno de las estructuras estudiadas (1.14)
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Análisis de elementos finitos en ortodoncia

Análisis de elementos finitos en ortodoncia

Geramy, Hassanpour, Mehdi et al diseñaron cinco modelos 3D de elementos finitos de una porción mesiodistal de los maxilares. Los modelos contenían primeros molares superiores, sus ligamentos periodontales, hueso esponjoso, hueso cortical, bandas molares de acero inoxidable ajustadas a coronas molares y un casco cervical. La diferencia en los modelos fue en la longitud del arco exterior en el casquete cervical, que fue simétrico en el primer modelo y asimétrico en los modelos 2 a 4. La diferencia de longitud (acortamiento del arco externo izquierdo) fue de 5 mm (modelo 2), 10 mm (modelo 3) y 15 mm (modelo 4). El diámetro del alambre fue de 1,6 mm en el arco externo y de 0,9 mm en el arco interior (Figura N° 38). El último modelo fue el mismo que el cuarto excepto los dientes molares, que fueron reemplazados por dos bloques. Este reemplazo se realizó para simplificar la visualización de los detalles de los desplazamientos ocurridos en la carga del arco facial y para crear una imagen de la reacción molar (en el cuarto modelo). Los modelos se diseñaron en SolidWorks 2010 (SolidWorks Corp., MA, EE. UU.) Y luego se transfirieron a ANSYS Workbench ver. 11 (ANSYS, PA, EE. UU.) Para el proceso de resolución. Para encontrar los ángulos formados entre el arco exterior y su tangente al cuello, se realizaron cálculos trigonométricos precisos con SolidWorks. Las distancias necesarias fueron mediadas usando un calibrador vernier clínico. De esta forma, se encontraron los componentes de fuerza exactos en las direcciones anteroposterior y mediolateral. Los componentes de fuerza se cargaron en ANSYS Workbench para realizar un análisis estático. El doblez del arco externo bajo carga fue analizado. Se consideró que el Arco Facial estaba hecho de acero inoxidable (módulo de Young = 200000 MPa, proporción de Poisson = 0,3). La malla fue realizada por el programa de mallado en el banco de trabajo ANSYS.
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El análisis de elementos finitos en ortodoncia

El análisis de elementos finitos en ortodoncia

Papageorgiou y col., utilizaron el análisis de elementos finitos para evaluar el efecto relativo de la alteración material de los diversos componentes del dispositivo de ortodoncia en el comportamiento biomecánico del movimiento dental. Métodos. El modelo de elementos finitos consistía en un canino, un primer y un segundo premolar, incluidas las estructuras de soporte circundantes de los dientes y los aparatos fijos. Los materiales de los aparatos de ortodoncia se alternaron entre: (1) resina compuesta o cemento de ionómero de vidrio modificado con resina para el adhesión, (2) acero, titanio, cerámica o plástico para el bracket, y (3) β titanio o acero para el alambre. Después de la activación vertical del primer premolar por 0,5 mm en dirección oclusal, se realizaron cálculos de stress y tensión en el ligamento periodontal y en los dispositivos de ortodoncia. Resultados: El análisis de elementos finitos indicó que las tensiones desarrolladas en el ligamento periodontal estaban influenciadas principalmente por el alambre de ortodoncia (hasta +63 por ciento), seguido por el bracket (hasta +44 por ciento) y la adhesión (hasta +4 por ciento). En cuanto a las tensiones desarrolladas en el aparato de ortodoncia, el material de alambre tuvo la mayor influencia (hasta un +155 por ciento), seguido por el material de bracket (hasta un +148 por ciento) y el material adhesivo (hasta un 8 por ciento) Conclusión: De acuerdo con los resultados de este estudio de elementos finitos, todos los componentes del aparato de ortodoncia fijo, incluidos el alambre, el bracket y el adhesivo, parecen influir, en cierta medida, en la biomecánica del movimiento de los dientes (36).
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Análisis de estructuras cross rope mediante el método de los elementos finitos

Análisis de estructuras cross rope mediante el método de los elementos finitos

En el presente trabajo se simula el comportamiento estructural de la torre CR utilizada en la LAT 220kV de la interconexión Pico truncado-Esperanza-Rio Turbio-Rio Gallegos del SIN. Para tal fin se realiza un análisis estático geométricamente no lineal, mediante un modelo de elementos finitos espacialmente tridimensional que consta de elementos tipo viga cuadráticos y elementos tipo barra lineales solo tracción, utilizados para modelar el comportamiento de perfiles y cables respectivamente. Los resultados del análisis son utilizados para la verificación de la estructura según las recomendaciones en la literatura específica.
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Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Existen varios tipos de simulación, el modelado con factores de carga y resistencia, se origina en conceptos de estados límite, donde se multiplica por cargas de factor definidas para el diseño de estructuras, agrupando combinaciones posibles de cargas y servicios utilizadas para definir momentos de tipo cortante y variado, en base a incertidumbres generadas por las imperfecciones en los materiales sintetizados, con criterios no conservadores, contemplados en el manual de la AISC (American Institute Steel Construction), donde las combinaciones desarrolladas son efectuadas en base a incrementos o decrementos estipulados en la Norma, fundamentadas en mecánica clásica, ocupadas por principios de resistencia de materiales, para lo cual se utiliza un procedimiento definido y presentado a continuación (INEN NTE 1323, 2009). Otro análisis es el de elementos finitos este inicia en los años 70, solo en computadoras de tipo y propiedad aeronáutica, de automoción, defensa y nuclear; lográndose implantar conocimientos de física, química y matemáticas, en un modelo de estilo matemático; donde el ingeniero afronta tareas de analizar y calcular soluciones para el diseño de distintos procesos, mediante modelos simplificados, apropiados de manera experimental, para problemas gobernados por un conjunto de ecuaciones diferenciales donde el dominio obtenido es discreteado, pudiéndose crear un modelo de estilo óptimo similar al diseño, pretendiéndose ir de un medio continuo a una serie prescrita de elementos unidos entre sí, dividiendo el espacio geométrico en elementos reflejados en puntos, líneas o superficie de manera lineal, bidimensional o tridimensional; calculando las incógnitas presentadas; comportándose el material de manera elástica en curvas de tensión – deformación hasta lograr un límite definido como se especifica en la Figura 8 (Arroba, 2013).
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Análisis no lineal de elementos de concreto armado utilizando elementos finitos

Análisis no lineal de elementos de concreto armado utilizando elementos finitos

En el análisis de una estructura es común hacer suposiciones de un comportamiento lineal elástico donde se puede aplicar una expresión de la siguiente forma KU = R. Esta ecuación corresponde a un análisis lineal debido a que la respuesta del desplazamiento (U) está en función lineal al vector de cargas (R), a través de una matriz de rigidez (K) que se calcula al inicio del proceso y permanece constante. Esta expresión es aplicable bajo ciertas restricciones, por ejemplo el que se deben suponer pequeñas deformaciones, que las propiedades del material como el módulo de elasticidad permanecen invariables, permitiendo que la rigidez sea constante y además que las condiciones de borde permanecen inalteradas [Bathe y Ramaswamy, 1978). Estas suposiciones que se hacen de un comportamiento lineal pierden validez frente a un estado más realista del proceso del análisis de la estructura. Esto se debe básicamente a que los materiales que componen dicha estructura sufren daños, reduciéndose sus capacidades resistentes. Por tanto, es necesario hacer otras suposiciones y considerar que la estructura presenta un comportamiento no lineal. Es claro que el análisis no lineal presenta retos importantes, básicamente en el sustento matemático y en cuanto a los modelos que. se pretende emplear. Una técnica interesante para abordar dichos retos es la técnica de los elementos finitos, que discretiza el continuo en elementos de tamaño finito. Está técnica permite acoplar de manera satisfactoria una ley constitutiva dentro de un proceso analítico, con una versatilidad tan notoria que se ha vuelto una de las técnicas preferidas en los programas de cómputo modernos. Existe la necesidad de categorizar las no linealidades que se pueden presentar. Básicamente se agrupan en dos tipos: en no linealidades geométricas y no linealidades del material. Al considerar tales no linealidades generalmente no es posible aplicar toda la carga instantáneamente, en cambio se hace más conveniente dividir el análisis en intervalos de carga o intervalos de tiempo [Cervenka, 2013).
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Introducción al análisis de vibraciones con elementos finitos

Introducción al análisis de vibraciones con elementos finitos

El método de elementos finitos es sumamente útil para el análisis dinámico de placas planas. El plano medio de la placa, contenido en el plano coordenado global x-y (ver Figura 3.5.1 en la página 85), es el modelo continuo bidimensional que se divide en triángulos, rectángulos o cuadriláteros. Las expresiones de las energías de deformación elástica y cinética fueron deducidas en las últimas secciones del Capítulo 3. Las fórmulas (3.92) a (3.98) se aplican en el caso de placas delgadas. Debido a que en la expresión (3.94) de la energía de deformación flexional intervienen derivadas segundas de la función del desplazamiento transversal w(x,y), el polinomio que se adopte debe ser, como mínimo, cuadrático y completo en ambas variables, a fin de que no resulten nulas las componentes del vector deformación definido en (3.92). Asimismo, dicha función y sus dos derivadas primeras deben ser incluidas como grados de libertad de cada nodo del modelo. Los elementos conformes son los que cumplen con la condición de continuidad de las tres magnitudes (w, w/x, w/y) sobre los lados comunes de elementos contiguos.
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Análisis de un muro de contención sometido a la acción de cargas horizontales mediante el método de elementos finitos

Análisis de un muro de contención sometido a la acción de cargas horizontales mediante el método de elementos finitos

El presente trabajo de investigación intitulado “ANÁLISIS DE UN MURO DE CONTENCIÓN SOMETIDO A LA ACCIÓN DE CARGAS HORIZONTALES MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS”, tiene por objetivo principal analizar un muro de contención por el método de los Elementos finitos. Para ello primero se dará una breve noción de los conceptos del Algebra Lineal necesarios para entender este método como por ejemplo el concepto de matrices, otros conceptos afines a este tema como es el Análisis Estructural, resistencia de materiales y otros conceptos relacionados a la formulación del método de los Elementos Finitos. Este método puede ser formulado de distintas maneras, esta tesis al igual que muchos otros trabajos de investigación se hará uso de la formulación directa a través de las matrices de rigidez para analizar cuerpos sólidos. Se analizará un muro de contención de tipo voladizo que es el tipo de muro más común por su proceso constructivo y costo, se tomara como un caso de deformación plana debido a la geometría de esta estructura, el cual tiene sus respectivas características como altura de la pantalla, espesor de la pantalla, etc. Así como los materiales que está construido este muro también tienen sus propias características que influirán en el análisis y por ende en los posteriores resultados, este muro estará sometido a cargas horizontales las cuales serán representadas como del tipo puntual, el cual será sometido a un análisis estructural complejo como es el caso del análisis por medio del método de los elementos finitos.
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Influencia de la forma y ubicación de los contactos proximales sobre los niveles de tensión generados en prótesis fija implantosoportada, análisis de elementos finitos

Influencia de la forma y ubicación de los contactos proximales sobre los niveles de tensión generados en prótesis fija implantosoportada, análisis de elementos finitos

En el presente estudio, la técnica de análisis de elementos finitos permitió evaluar en conjunto los niveles de tensión mecánica generados en una corona implantosoportada, los dientes naturales adyacentes y los tejidos de soporte, al programar distintas configuraciones de contactos proximales. El comportamiento del ligamento periodontal, hueso alveolar y dientes adyacentes mostró un patrón similar entre los distintos grupos experimentales, por el contrario si se apreciaron diferencias en la distribución de tensión mecánica a nivel de la corona implantosoportada y diferencias de magnitud de tensión mecánica a nivel de la conexión protésica entre los distintos grupos. Para establecer las diferencias entre el comportamiento mecánico de cada una de las estructuras modeladas se tomo como referencia la escala de magnitud de esfuerzos en MPa expresada en escala de colores; donde el color rojo representó el valor máximo de esfuerzo mecánico y el color azul el mínimo. Dicha escala permitió comparar los resultados obtenidos entre grupos y además permitió detectar las zonas de mayor y menor esfuerzo dentro de cada modelado y así hacer comparaciones entre los distintos grupos. Dado que el análisis de elementos finitos valora los resultados de una muestra única; las diferencias obtenidas entre grupos no obedecen a diferenciales significativos desde el punto de vista estadístico, sino que representan las diferencias en el comportamiento apreciables en las condiciones bajo las cuales fue realizada la(s) simulación(es), sin la posibilidad de hacer inferencia estadística sobre una población. Como el numero de variables intervinientes en la ecuación de la simulación computarizada es finito, es decir, esta limitado por los valores de comportamiento establecidos por el operador; el comportamiento de una simulación de elementos finitos no necesariamente refleja la realidad de un sistema en el cual el numero de posibilidades intervinientes es infinita. Esta situación que podría ser asumida como una desventaja, es a su vez una ventaja desde el punto de vista experimental, ya que permite analizar de manera aislada el efecto de las variables escogidas; situación que no siempre es posible controlar en estudios experimentales convencionales.
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Cálculo de Resistencia de Uniones Soldadas Auxiliado en el Análisis por Elementos Finitos

Cálculo de Resistencia de Uniones Soldadas Auxiliado en el Análisis por Elementos Finitos

En los años mas recientes en la ¨Welding Journal¨ sigue la tendencia al aumento de publicaciones con aplicaciones de los electos finitos, en mayo del 2000 se publica un artículo (Bonifaz, 2002) donde el autor relaciona la eficiencia de fisión con las variables del proceso en un modelo de simulación por elementos finitos a través de la razón de energía de entrada, en él se refieren las historias térmicas transcendentes y las dimensiones de las zonas de fusión y la zona afectada térmicamente se realiza la comprobación con valores numéricos y medidos reportados por otros estudios (Goldak, 2001). Se puede señalar lo acertado de considerar que la dilución puede ser considerada para su introducción en el análisis de transferencia de calor a través del término eficiencia de difusión. También se publicó en el año 2001 el artículo (Jang, 2001) donde se realiza a partir de tres muestras soldadas con diferente separación de la raíz los ensayos de tracción, doblado, impacto y dureza. Adicionalmente se estudia el efecto de la separación de la raíz en las tensiones residuales y la deformación de soldaduras de múltiples pasadas utilizando el AEF. Es acertada la comparación que se hace entre los valores de deformación y tensiones residuales obtenidos por AEF y los valores experimentales obtenidos. Este trabajo aporta valiosas contribuciones para el diseño de la raíz que es la parte más peligrosa de la costura soldada.
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Análisis mediante elementos finitos del sistema de suspensión de un automóvil liviano

Análisis mediante elementos finitos del sistema de suspensión de un automóvil liviano

Con la ecuación del método analítico la mayor deformación de la primera oscilación se produce a los 0.1 segundos, mientras en la curva obtenida del programa Ansys, la mayor deformación se presenta a los 0.025 segundos. Los dos métodos de solución presentan un comportamiento de amortiguación similar, luego de la primera deformación las oscilaciones siguientes disminuyen drásticamente en su amplitud, y al llegar a los 0.5 segundos el sistema se estabiliza y las deformaciones son casi nulas. Se puede apreciar en la curva del método analítico que las deformaciones alcanzan valores tanto positivos como negativos hasta llegar a estabilizarse en cero, en cambio mediante la simulación por elementos finitos, las deformaciones se presentan únicamente en el eje positivo con amplitudes cada vez menores hasta llegar a cero.
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Análisis de elementos finitos de la presa Pilares en Álamos, Sonora

Análisis de elementos finitos de la presa Pilares en Álamos, Sonora

Así mismo, en la simulación del software, desde el modelo base, se puede observar claramente una zona crítica en la roca, justo debajo del área antes mencionada en el CCR. Sin embargo, los datos de la roca que se utilizaron para este análisis de sensibilidad, no toman en cuenta el hecho de que normalmente, en zonas críticas como esas, se inyecta una lechada de cemento, con el fin de sellar las fracturas que se encuentran en el lugar. Con esto, la resistencia de la roca en esa zona, tendría que ser mayor que la que tiene la roca in-situ.
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Análisis por elementos finitos de las presiones de contacto en una prótesis de cadera

Análisis por elementos finitos de las presiones de contacto en una prótesis de cadera

Uno de los principales motivos del fracaso del implante es el desgaste que se pro- duce entre los materiales, el cu´ al es dependiente del nivel de presiones de contacto transmitidas entre los componentes prost´ eticos. Por lo que mediante el modelado de la interacci´ on entre la cabeza y el inserto se pretende buscar las menores presiones de contacto. Para ello se ha dise˜ nado un modelo tridimensional de una pr´ otesis de cadera basado en las pr´ otesis que se comercian hoy en d´ıa mediante herramientas CAD-CAM dise˜ nadas en el programa Autodesk Inventor. La interacci´ on entre la cabeza y el inserto se ha modelado mediante el m´ etodo de los elementos finitos con el programa ANSYS Workbench, obteniendo resultados de presiones de contacto y deformaciones del implante bajo una carga aplicada sobre la cabeza y analizan- do estos con diferentes pares de materiales (Metal-Pol´ımero, Cer´ amica-Pol´ımero y Cer´ amica-cer´ amica), diferentes di´ ametros de cabeza (28, 32 y 44mm) y diferentes ´
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TítuloSimulación y análisis por elementos finitos de la columna vertebral humana

TítuloSimulación y análisis por elementos finitos de la columna vertebral humana

Es un entorno completo de Abaqus que proporciona una interfaz simple y consistente para crear, enviar, supervisar y evaluar los resultados de las simulaciones Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit. Se divide en módulos, donde cada módulo define un aspecto lógico del proceso de modelado; Por ejemplo, definir la geometría, definir las propiedades del material y generar una malla. Al pasar de un módulo a otro, construye el modelo del que Abaqus/CAE genera un archivo de entrada que envía al producto de análisis Abaqus/Standard o Abaqus/Explicit. El producto de análisis realiza el análisis, envía información a Abaqus/CAE para permitirle compilar el progreso del trabajo y genera una base de datos de salida. Por último, se utiliza el módulo de visualización de Abaqus/CAE (también licenciado por separado como Abaqus/Viewer) para leer la base de datos de salida y ver los resultados de su análisis.
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Modelo de elementos finitos h - Adaptivos en el análisis de cáscaras axisimétricas

Modelo de elementos finitos h - Adaptivos en el análisis de cáscaras axisimétricas

MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS H-ADAPTIVOS EN EL ANALISIS DE CASCARAS AXIS/MÉTRICAS BACH: ASCENC/OS VASQUEZ MARCO POLO. 75.[r]

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Análisis por el método de los elementos finitos de un disco de freno con sistema de mordaza

Análisis por el método de los elementos finitos de un disco de freno con sistema de mordaza

Como se observa la figura 4.5 el modelo geométrico generado no incluye las aletas de refrigeración debido a la complejidad del modelo para este análisis, por lo que se tiene dos cuerpos separados, lo que dificulta la geometría al momento de importar en ANSYS, la solución es realizar un ensamble de los dos modelos independientes resultando una parte del disco frontal y otra posterior, esto permitirá que los modelos generados conserven su estado sólido que se requiere para este análisis. A continuación se muestra en la figura 4.6 la geometría final en 3D-Solido que se carga en el módulo CFX ANSYS.
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Análisis estructural con elementos finitos

Análisis estructural con elementos finitos

con una gran geometría compleja (digamos, el análisis de esfuerzos para un Boeing 747) es transformada de una ecuación diferencial aproximada, a un problema algebraico donde los bloqu[r]

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Método de elementos finitos en electromagnetismo

Método de elementos finitos en electromagnetismo

Las limitaciones de la mente humana son tales que no puede captar el comportamiento del complejo mundo que la rodea en una sola operación global. Por ello, una forma natural de proceder ingenieros, científicos, consiste en separar los sistemas en sus componentes individuales, o elementos, cuyo comportamiento pueda conocerse sin dificultad, y a continuación reconstruir el sistema original para estudiarlo a partir de dichos componentes. En muchos casos se obtiene un modelo adecuado utilizando un número finito de componentes claramente definidos. Tales problemas se denominan discretos. En el caso, por ejemplo, del análisis de estructura de un edificio en el que cada viga constituye una entidad aislada bien definida. En otros la subdivisión prosigue indefinidamente y el problema sólo puede definirse haciendo uso de la ficción matemática de infinitésimo. Ello puede conducir a ecuaciones diferenciales o expresiones equivalentes con un número infinito de elementos implicados. Tales sistemas serán llamados continuos. Su análisis resulta mucho más complejo, por lo que se hace referencia al cálculo estructural, el Método de Elementos Finitos puede ser entendido como una generalización al análisis de sistemas continuos.
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Enseñanza del método de los elementos finitos en ingeniería civil y mecánica utilizando el programa de computador a código abierto PEFiCA

Enseñanza del método de los elementos finitos en ingeniería civil y mecánica utilizando el programa de computador a código abierto PEFiCA

El programa está conformado por un libro de Microsoft® Office Excel® que contiene los datos y las rutinas del proceso denominado PEFiCA.xls y por otro programa ejecutable llamado PEFiCAGraf. exe el cual genera las gráficas resultantes del análisis. El libro PEFiCA.xls contiene un grupo de hojas de cálculo que almacena los datos de entrada y de salida, asociados al proceso de cálculo escrito y compilado en los módulos de Visual Basic for Applications® (VBA). Se escogió a Microsoft® Office Excel® como plata- forma para el programa PEFiCA por su popularidad y familiaridad entre los ingenieros y el público en general. En consecuencia, no se requiere un compilador diferente al incluido en Visual Basic for Applications® dentro de Microsoft® Office Excel®.
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Comportamiento microestructural del material del enfriador de mineral de la ampresa Comandante Ernesto Che Guevara”

Comportamiento microestructural del material del enfriador de mineral de la ampresa Comandante Ernesto Che Guevara”

El presente trabajo se realiza con el objetivo de determinar el comportamiento microestructural del material del cilindro rotatorio del enfriador de mineral de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara” analizando la microestructura del acero AISI 1340, el agrietamiento y el desgaste progresivo en el interior del mismo. La metodología empleada para este fin, es el estudio del método de elementos finitos mediante el software COSMOS V 4.5, así como también el desarrollo de las técnicas de análisis químico, microscopía óptica, ensayos de dureza (HRB) y microdureza (HVN), a través de los cuales se demuestran los cambios que existen en su estructura, y la distribución de tensiones por efecto del gradiente de temperatura al llevarse a cabo el proceso de enfriamiento de mineral.
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