Abstract. One of the key features of mechanical seals is to achieve effective sealing between two mechanical parts to prevent displacement and coolant leakage in industrial applications. Currently most of these elements are produced using neoprene, compressed cardboard, tar paper, laminated graphite, so we sought to produce them using ABS and PLA materials. For the design we used CAD software with educational license intended for educators and researchers, then a finite element analysis is performed according to the specifications of the product. In this sense, the importance of FEM as an evaluation tool has been identified in the context of this trend of using innovative technologies for research. As part of the results, the data obtained allow the selection of both variables and physical properties of the connecting rod and can be used to develop projects and studies of this nature applicable in case studies related to mechanical, mechatronic, industrial and electronic engineering. Finally, the variables Factor of Safety (FS), Von Mises Stress (VM) and YZ Stress, are analyzed after simulation by FEM, providing a range of values for use in engineering applications with different techniques in which connecting rods are used, FS [ 0.55, 12.26], VM [1.63, 36.45], YZ [-1.36, 10.13]. As for the other results presented in this study, the correlation coefficient is used as a statistical part with graphs to evaluate the simulation, the dependence of variables and parameters relevant to the case study, so a strong relationship was observed between the variables; plane stress, deformation, displacement and Von Mises stress, whose values range between 0.87 and 0.99, showing a strong relationship between these variables and, for the others, it should be considered to improve the relationship and increase the coefficient.

Resumen. - Una de las características clave de los sellos mecánicos es lograr una estanqueidad efectiva entre dos piezas mecánicas para evitar el desplazamiento y las fugas de refrigerante en aplicaciones industriales. Actualmente la mayoría de estos elementos se producen utilizando neopreno, cartón comprimido, papel alquitranado, grafito laminado, por lo que buscamos producirlos utilizando materiales ABS y PLA. Para el diseño se utilizó software CAD con licencia educativa destinada a educadores e investigadores, posteriormente se realiza un análisis de elementos finitos según las especificaciones del producto. En este sentido, se ha identificado la importancia del FEM como herramienta de evaluación en el contexto de esta tendencia de utilizar tecnologías innovadoras para la investigación. Como parte de los resultados, los datos obtenidos permiten seleccionar tanto las variables como las propiedades físicas de la biela y pueden ser utilizados para desarrollar proyectos y estudios de esta naturaleza aplicables en casos de estudio relacionados con la Ingeniería mecánica, mecatrónica, industrial y electrónica. Finalmente, las variables Factor de Seguridad (FS), Von Mises Stress (VM) y YZ Stress, se analizan después de la simulación mediante FEM, proporcionando un rango de valores para su uso en aplicaciones de ingeniería con diferentes técnicas en las que se utilizan bielas, FS [ 0,55, 12,26], VM [1,63, 36,45], YZ [-1,36, 10,13]. En cuanto a los demás resultados presentados en este estudio, el coeficiente de correlación se utiliza como parte estadística con gráficos para evaluar la simulación, la dependencia de variables y parámetros relevantes para el estudio de caso, por lo que se observó una fuerte relación entre las variables; esfuerzo plano, deformación, desplazamiento y el esfuerzo de Von Mises, cuyos valores oscilan entre 0,87 y 0,99, mostrando una fuerte relación entre estas variables y, para las demás, se debe considerar mejorar la relación y aumentar el coeficiente.

Abstract. - In recent years, the trend in the emerging development of autonomous and portable biosensors has led to the search for new materials, as well as the design of new structures that can efficiently generate their own energy with high performance to ensure long-term energy supply, eliminating the use of external sources. Among the most studied are triboelectric, piezoelectric, thermoelectric, and pyroelectric materials, which have shown greater biocompatibility with the physiological parameters of the human body for energy harvesting. This paper proposes to illustrate the systematic process in a finite element simulation software of the bismuth telluride (Bi 2 Te 3 ) material, considered one of the most efficient in thermoelectric energy generation. Simulations implemented in COMSOL Multiphysics Ⓡ demonstrate the correlation between the physical-mechanical design of the structures and energy efficiency, allowing the determination of the crucial features and parameters for future development. The results demonstrate the power generated by the material according to the surface temperature gradient of the human body for each of the designed structures.

Resumen. - En los últimos años la tendencia en el desarrollo emergente de biosensores autónomos y portátiles han propiciado la búsqueda de nuevos materiales, además del diseño de nuevas estructuras que generen su propia energía de manera eficiente y con alto rendimiento para asegurar el suministro energético a largo plazo, eliminando el uso de baterías externas. De los materiales más estudiados encontramos a los triboeléctricos, piezoeléctricos, termoeléctricos y piroeléctricos, materiales que han tenido mayor biocompatibilidad con los parámetros fisiológicos del cuerpo humano para la generación de energía. En este trabajo se propone ilustrar el proceso sistemático en un software de simulación de elementos finitos del material triteleluro de dibismuto (Bi 2 Te 3 ), considerado como uno de los más eficientes en la generación de energía termoeléctrica. Las simulaciones implementadas en COMSOL Multiphysics Ⓡ , demuestran la correlación entre el diseño físico-mecánico de las estructuras y la eficiencia energética, permitiendo la determinación de las características y parámetros esenciales para su futura fabricación. Los resultados demuestran que, con un número mayor de termopares, incluso cuando las dimensiones son inferiores tomando como referencia la temperatura superficial del cuerpo humano, aumenta la potencia generada de las estructuras evaluadas.

Abstract. 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 (3.9x10 6 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.

Resumen. 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 (3.9x10 6 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.

Resumen En esta investigación se ha realizado una simulación numérica de impacto a baja velocidad sobre un parachoques de aleación de Aluminio 6063-T6 soldado por la técnica MIEA utilizando ANSYS® LS-DYNA® Workbench™ 19.2, de acuerdo con los requisitos de las Normas y Reglamentos Federales de Seguridad de Vehículos Motorizados. Para la simulación numérica se obtuvieron propiedades mecánicas a partir de ensayos de tensión cuasiestática en uniones de aleación de aluminio 6063-T6, estas uniones fueron fabricadas mediante la técnica MIEA y un proceso de soldadura MIG con tratamiento térmico post-soldadura (PWHT). Para la simulación numérica del impacto se han utilizado los siguientes parámetros: masa del impactador de 1000 kg, velocidad del impactador de 4 km/h y material del impactador acero AISI 4130. El estudio de simulación mostró que las uniones de aleación de aluminio utilizadas en la viga del parachoques tienen una excelente resistencia mecánica en condiciones de impacto a baja velocidad. Entre las propiedades mecánicas que se han recuperado gracias al PWHT se encuentran las siguientes: Se logró endurecer la zona de fusión, es decir, se incrementaron los valores de dureza de 80 HV0.1 a 98 HV0.1, la zona afectada por el calor fue eliminada, obteniendo valores de dureza de aproximadamente 110 HV0.1, se observó una recuperación en el límite elástico (59 %), es decir, en condición de soldadura (170 MPa) y condición de soldadura más PWHT (270 MPa). En cuanto a la resistencia a la tracción se observó una recuperación (42 %), pasando de condición de soldadura (214 MPa) y condición de soldadura más PWHT (304 MPa). La resistencia a la tracción también tuvo un aumento que va de 214 MPa a 304 MPa. Esto representó un aumento de 42 %.

Abstract In this research, a low-speed impact numerical simulation has been performed on a 6063-T6 Aluminum alloy bumper welded by MIEA technique using ANSYS® LS-DYNA® Workbench™ 19.2, according to the requirements of the Federal Motor Vehicle Safety Standards and Regulations. For the numerical simulation, mechanical properties were obtained from quasi-static tensile tests in 6063-T6 aluminum alloy joints, these joints were manufactured using the MIEA technique and a MIG welding process and post-weld heat treatment (PWHT). For the numerical impact simulation, the following parameters have been used: mass of the impactor of 1000 kg, speed of the impactor 4 km/hr and material of the impactor AISI 4130 steel. The simulation study showed that aluminum alloy joints used in bumper beam has excellent mechanical strength under low-speed impact conditions. Among the mechanical properties that have been recovered due to PWHT are the following: it was possible to harden the fusion zone, that is, there was an increase in hardness values from 80 HV0.1 to 98 HV0.1, the heat affected zone was eliminated, obtaining hardness values of approximately 110 HV0.1, a recovery in yield strength (59 %) was observed, that is, in welding condition (170 MPa) and welding condition plus PWHT (270 MPa). In terms of tensile strength, a recovery (42 %) was observed, going from welding condition (214 MPa) and welding condition plus PWHT (304 MPa). Tensile strength also had an increase ranging from 214 MPa to 304 MPa. This represents an increase of 42 pct.

Abstract In this paper, the seismic response of steel frames with connections from I-beam to the minor axis of column is discussed. Experimental tests subjected to quasi-static demands in natural scale were carried out. The connections report a damage concentration governed by the local buckling of flanges, for which the distribution of stresses and the foundation of the normative criteria to improve their response are analyzed. The experimental results are compared considering a finite element model and detailed models of distributed plasticity in OpenSees. Additionally, the envelope curve was obtained to calibrate the inelastic prediction of specialized manuals of nonlinear analysis.

Resumen En este artículo se discute la respuesta sísmica de marcos de acero con conexiones de viga I al eje menor de la columna. Se realizaron pruebas experimentales sometidas a demandas cuasi-estáticas en escala natural. Las conexiones reportan una concentración de daño gobernada por el pandeo local de los patines, por lo que se analiza la distribución de esfuerzos y el fundamento de los criterios normativos para mejorar su respuesta. Los resultados experimentales se comparan considerando un modelo de elemento finito y modelos detallados de plasticidad distribuida en el programa OpenSees. Adicionalmente, se obtuvo la curva envolvente de las pruebas para calibrar los criterios normativos para la predicción inelástica en manuales especializados de análisis no lineal.

ABSTRACT In the present work, a numerical model is developed for sugarcane base cutting from experimental data obtained in five varieties of cane evaluated in the Physics and Resistance of Materials Laboratories of Ciego de Ávila University. The performance of the BONEM and BUSSOLA base-cutter blade was analyzed in relation to process parameters such as stresses, cutting force and cutting moment. It was shown that BUSSOLA cutter blade had a better performance than BONEM for each of the varieties tested. In the analysis of a model with average magnitudes of the physical-mechanical properties of the stems of the varieties examined, the behavior graphs of the cutting forces over time and the Force - Displacement graphs for both segments were obtained. The main results show that there are no representative differences in relation to the magnitude of the stresses generated in the stems of each of the sugarcane varieties when they are cut with the different cutter blades. In addition, it was shown that the magnitudes of cutting force and cutting moment generated with the use of BONEM cutter-blade are significantly higher than those generated with BUSSOLA cutter-blade.

RESUMEN En el presente trabajo se desarrolla un modelo numérico para el corte base de la caña de azúcar a partir de datos experimentales obtenidos en cinco variedades de caña evaluadas en los laboratorios de Física y Resistencia de Materiales de la Universidad de Ciego de Ávila. Se analizó el desempeño de los segmentos de corte base BONEM y BUSSOLA con relación a parámetros del proceso como las tensiones, la fuerza de corte y el momento de corte. Se demostró que los segmentos de corte BUSSOLA poseen un mejor desempeño que los segmentos BONEM para cada una de las variedades ensayadas. En el análisis de un modelo con magnitudes promedios de las propiedades físico-mecánicas de los tallos de las variedades examinadas se obtuvieron los gráficos del comportamiento de las fuerzas cortantes en el tiempo y los gráficos de Fuerza - Desplazamiento para ambos segmentos. Los principales resultados muestran que no existen diferencias representativas con relación a la magnitud de las tensiones generadas en los tallos de cada una de las variedades de caña de azúcar cuando se cortan estas con los diferentes segmentos de corte y las magnitudes de fuerza de corte y momento de corte generadas con el empleo de los segmentos BONEM son significativamente superiores a las que se generan con los segmentos BUSSOLA

RESUMEN El modelado numérico es una herramienta poderosa para determinar la relación esfuerzo-deformación de las estructuras. Sin embargo, para una aplicación confiable, los modelos físicos y matemáticos deben ser calibrados y validados. Este artículo presenta una mirada a la calibración numérica empleando el método de elementos finitos y ensayos físicos de placa de carga en un terraplén. Se realiza además un análisis de los modelos constitutivos empleados en suelos y se selecciona el modelo constitutivo elástico-plástico de Mohr-Coulomb por ser el que mejor se acomoda a este estudio. Se utilizan los resultados de tres áreas de prueba dentro de un proyecto de refinería que el gobierno cubano llevó a cabo en la provincia de Cienfuegos. El modelo numérico empleado en este estudio se calibró empleando la teoría de errores y la prueba de hipótesis no paramétrica U de Mann-Whitney. Desde un punto de vista práctico, este estudio brinda dos procedimientos para calibrar un modelo numérico con resultados experimentales.

ABSTRACT Numerical modeling is a powerful tool to determine the stress-strain relationships of structures. However, for a reliable application, physical and mathematical models must be calibrated and validated. This paper presents an overview of numerical calibration through the finite element method and plate-load tests in an embankment. Additionally, an analysis of the constitutive models used in soils is performed, and the elastic-plastic constitutive model of Mohr-Coulomb was selected since it is the best suited for this study. The results from three test areas within a refinery project that the Cuban government undertook in the province of Cienfuegos are used. The numerical model used in this study was calibrated by means of the error theory and the non-parametric hypothesis tests from Mann-Whitney U. From the practical point of view, this study gives two procedures to calibrate the numerical model with experimental results.

Abstract: From the point of view of technological management, the strategy is the key for a project leader in addition to evaluable validated and repeatable strategies. The project leader must also justify its strategies regarding innovation systems, such as the use of Technology Readiness Level (TRL) for the engineering, financial and marketing departments. This research gives evidence of the strategic activities generated by the engineering department focused on product innovation, specifically in the design process and technological maturity. This research shows evidence of the type of strategic activities by an engineering department for product innovation, specifically in the design and tecnological standards. It begins focusing on compliance TRL 1 specification, proving by mechanical engineering analysis how to efficiently standardize a die cutting with finite element methods (CAE) developing a process that allows certainty in die cutting that is not common or considered in mechanical design, the result can be innovative for the teaching of mechanical engineering and even for the manufacture of die cutting if there are computer tools or alliances with research and development centers.

Resumen: Desde el punto de vista de la gestión tecnológica, la formulación de estrategias es la actividad clave para un líder de proyecto además de proponer estrategias evaluables, validadas y repetibles. El líder del proyecto además, debe justificar sus estrategias con respecto a los sistemas de innovación como puede ser el uso de los niveles de maduración de la tecnología (TRL) para que los departamentos de ingeniería, financiero y mercadotecnia gestionen los recursos para cumplir con las actividades solicitadas. Esta investigación muestra evidencia del tipo de actividades estratégicas que genera un departamento de ingeniería para la innovación de producto, específicamente en el diseño y estándares de madurez tecnológica. Parte de visualizar el cumplimiento de una especificación TRL 1, seguido de demostrar por medios de análisis de ingeniería mecánica el cómo se puede estandarizar eficientemente un proceso analítico de corte de material con métodos de elemento finito y la ayuda del CAE para convertirlo en un proceso que permita certidumbre en procesos no comunes ni considerados en el diseño mecánico, el resultado puede resultar innovador para la enseñanza de la ingeniería mecánica e incluso para la manufactura del troquelado si se cuentan con las herramientas de cómputo o alianzas con centros de investigación y desarrollo.

Resumen En este trabajo se presenta un análisis numérico del acoplamiento entre una catarina motriz y una cadena con elementos de plástico en la transmisión de potencia. El estudio se realiza mediante análisis numérico con software de elementos finitos. El sistema considera los modelos reológicos para la caracterización del material plástico de la cadena. Con base al presente estudio se confirmó la utilidad del modelo de Marlow para casos de cadenas con elementos plásticos. Los resultados muestran las zonas de mayor concentración de esfuerzo debido al contacto entre elementos para la transmisión de potencia y definir la variación de la fuerza de contacto en función de la rotación de la catarina motriz.

Abstract In this work a numerical analysis of the coupling between a motor sprocket and a chain with plastic elements in the power transmission is presented. The study is carried out through numerical analysis with finite element software. The system considers the rheological models for the characterization of the plastic material of the chain. Based on the present study, the usefulness of the Marlow model for cases of chains with plastic elements was confirmed. The results show the areas of greatest stress concentration due to the contact between elements for the transmission of power and define the variation of the contact force as a function of the rotation of the sprocket.

Resumen Producir alimentos inocuos es una prioridad. En la industria de los alimentos se usa el análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP, por sus siglas en inglés) para el control de peligros biológicos. Sin embargo, hacer porciones permite su recontaminación, poniendo en riesgo este atributo, problema que se ha controlado agregando algún proceso adicional, como el empleo del procesamiento por altas presiones: un método eficiente, pero costoso y tardado. El propósito de esta investigación es modificar el proceso de termoencogido de los envases de productos en porciones y convertirlo en un punto crítico de control para garantizar su inocuidad, ya que hasta ahora es concebido únicamente para proteger el alimento de agentes externos, recubriéndolo en un envase de plástico termoencogible y sumergiéndolo en un tanque con agua caliente. Para este fin, se obtuvieron variables de temperatura, flux y tiempo mediante simulaciones computacionales en un trozo de carne emulado, utilizando el análisis del elemento finito para estimar y evaluar el proceso de calentamiento.

Abstract Producing safe food is a priority. Hazard analysis and critical control points (HACCP) is used in food industry for the control of biological hazards. However, making portions allows recontamination, putting this attribute at risk, a problem that has been controlled by adding some other process, such as the use of high pressure processing: an efficient, but costly and time-consuming method. The purpose of this research is to modify the heat-shrinking process of portioned product packaging and convert it into a critical control point to guarantee its safety, since, until now, it is conceived solely to protect the food from external agents, covering it in a shrinkable plastic container and immersing it in a tank with hot water. To do this, temperature, flux, and time variables were obtained through computational simulations in an emulated piece of meat, using finite element analysis to estimate and evaluate the heating process.

Summary: In the present study, the kinematic and stress analysis of an aerator roller with blades was performed. The trajectories of the aerator roller blades were obtained, which included the rotational and translational movements on the ground. Longitudinal underground areas and volumes of the cracks were calculated for rectangular blades (Type A), symmetric triangular (Type 1) and asymmetric triangular (Type 2) blades. The results of the kinematic analysis reported that type A blades significantly modified soil with respect to the other two. Normal forces were calculated numerically and per finite element, obtaining for blade type 1 numerically calculated forces of 4.52 MPa in the upper zone of the element and -7.06 MPa in its lower zone. The normal stress calculated per finite element were found in the range from 3.66 to 6.52 MPa for the upper part of the element and -7.8 MPa for its lower part. For type 2 design, a normal stress was obtained numerically of 8.83 MPa. The normal stress calculated per finite element was found in the range from 3.95 to 12.86 MPa.

Resumen: En el presente estudio se realizó el análisis cinemático y de esfuerzos de un rodillo aireador con cuchillas. Se obtuvieron las trayectorias de las cuchillas del rodillo aireador, las cuales incluyen los movimientos de rotación y de traslación sobre el terreno. Se calcularon áreas longitudinales bajo el suelo y volúmenes de las grietas para cuchillas de forma rectangular (Tipo A), triangular simétrica (Tipo 1) y triangular asimétrica (Tipo 2). Los resultados del análisis cinemático reportan que las cuchillas de tipo A modifican considerablemente el suelo con respecto a las otras dos cuchillas. Se calcularon esfuerzos normales numéricamente y por elemento finito, obteniendo para la cuchilla tipo 1 esfuerzos calculados numéricamente de 4.52 MPa en la zona superior del elemento y -7.06 MPa en la zona inferior del mismo. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito, se encontraron en el rango de 3.66 a 6.52 MPa para la parte superior del elemento y -7.8 MPa para la parte inferior del mismo. Para la cuchilla tipo 2 se obtuvo un esfuerzo normal de forma numérica de 8.83 MPa. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito se encontraron en el rango de 3.95 a 12.86 MPa.

Resumen Se analizan los resultados de la respuesta dinámica de un tanque cilíndrico de acero, ubicado en la zona sur-oriental de Cuba; sometido a excitación sísmica horizontal, a partir del desarrollo de diferentes modelos de cálculo; tomando como referencia el código de diseño API 650 del 2013 y los parámetros que caracterizan el peligro sísmico de la República de Cuba, establecidos en la NC 46:2017. En la investigación se desarrollan dos modelos matemáticos de cálculo; uno simplificado basado en el sistema mecánico equivalente descrito por Housner en 1963 y otro complejo, el cual integra la técnica de los elementos finitos y el método del análisis modal espectral, con la ayuda del software profesional SAP2000, v.22.0 Al analizar los resultados se concluye que, (1) los valores de períodos en tanques son elevados debido a las oscilaciones del fluido almacenado, (2) existe concordancia entre el método analítico, especificado en API. 650, y los modelos computacionales basados en elementos finitos, (3) el modelo desarrollado a partir de elementos finitos, corrobora la existencia de deformaciones en la parte baja de las paredes del tanque, conocidas como “pata de elefante” y “punta de diamante”, así como, pandeo en la parte superior de la pared lateral del tanque, causado por el efecto del oleaje y (4) de acuerdo con las relaciones de aspecto tenidas en cuenta (H/R), en las cuales el radio es constante, el período del modo convectivo disminuye su valor, en la medida que disminuye dicha relación de aspecto; tornándose el modo impulsivo menos dominante.

Abstract The dynamic response results of a vertical cylindrical steel tank located in the south-eastern zone of the Republic of Cuba are analyzed. The tank was subjected to horizontal seismic excitation from the development of different calculation models, taking as reference the API 650 design code of 2013 and the parameters that characterize the seismic hazard of the Republic of Cuba established in the design code NC 46: 2017. In the investigation, two mathematical calculation models were implemented: a simplified one based on the equivalent mechanical system described by Housner in 1963 and a complex model, which integrates the finite element technique and the spectral modal analysis method with the help of the professional software SAP2000, v.22.0. When analyzing the research results, it was concluded that (1) the values of periods in tanks are high due to the fluctuations of the stored fluid; (2) there is an agreement between the analytical method specified in API. 650 and computational models based on finite elements; (3) the model developed from finite elements corroborates the existence of deformations in the lower part of the tank walls, which is known as "elephant foot" and "diamond point", as well as buckling in the upper part of the sidewall of the tank caused by the effect of the waves; and (4) according to the aspect ratios considered (H/R), in which the radius tank is constant, the value of the convective period decreases as said aspect ratio decreases; becoming the less dominant impulsive mode.

Resumo Os resultados da resposta dinâmica de um tanque cilíndrico de aço, localizado na região sudeste de Cuba, submetido à excitação sísmica horizontal, são analisados a partir do desenvolvimento de diferentes modelos de cálculo, tomando como referência o código de projeto API 650 de 2013 e os parâmetros que caracterizam o risco sísmico da República de Cuba, estabelecidos na NC 46:2017. Na pesquisa, são desenvolvidos dois modelos matemáticos de cálculo; um simplificado baseado no sistema mecânico equivalente descrito por Housner em 1963 e outro complexo, que integra a técnica de elementos finitos e o método de análise modal espectral, com a ajuda do software profissional SAP2000, v.22.0 Ao analisar os resultados concluise que, (1) os valores dos períodos nos tanques são altos devido às oscilações do fluido armazenado, (2) há concordância entre o método analítico, especificado no API. 650, e os modelos computacionais baseados em elementos finitos, (3) o modelo desenvolvido a partir de elementos finitos, corroboram a existência de deformações na parte inferior das paredes do tanque, conhecidas como "pé de elefante" e "ponta de diamante", bem como a existência de deformações na parte inferior das paredes do tanque, encurvamento na parte superior da parede lateral do tanque, causado pelo efeito de onda e (4) de acordo com as proporções de aspecto consideradas (H/R), nas quais o raio é constante, o período do modo convectivo diminui de valor à medida que a proporção de aspecto diminui; e o modo impulsivo se torna menos dominante.

RESUMEN: Propósito: El sellado de la interface de la conexión implante-pilar es esencial para el éxito a largo plazo de la restauración implantosoportada. El objetivo de este estudio fue analizar el comportamiento mecánico y el efecto de la fatiga cíclica antes y después en el sellado de la conexión implante-pilar de acuerdo a la ténica de fabricación del pilar. Materiales y Métodos: Pilares mecanizados de titanio (DENTIS), pilares calcinables colados con aleación Niquel-Cromo (VeraBond II) y pilares fresados de Zirconia (Zirkonzahn) fueron evaluados. Los implantes y pilares atornillados se sometieron a una carga de 133 N a una frecuencia de 19.1 Hz durante 200 000 ciclos. El microgap fue medido con el Microscopio Electrónico de Barrido y la distribución del esfuerzo de compresión por el método tridimensional de Elemento Finito (EF). Los valores del microgap de los pilares mecanizados fueron de 1.62μm y 1.92μm, en los pilares calcinables fue de 14.14μm y 20.15μm, y los pilares fresados fue de 14.18μm y 28.44 μm antes y después de la fatiga cíclica, respectivamente. Los pilares calcinables y lo mecanizados mostraron diferencia estadísticamente significativa antes y después de la fatiga cíclica (p≤0.05). El análisis por EF mostró que las áreas críticas del esfuerzo de compresión estaban localizadas en la conexión implante-pilar, aumentando en los pilares calcinables y disminuyendo en los pilares fresados y en los mecanizados. Conclusión: La fatiga cíclica ejerce un efecto sobre las dimensiones del microgap en la interface implante-pilar antes y después de la carga cíclica; este microgap depende del tipo de material y de la técnica de fabricación del pilar.

ABSTRACT: Purpose: The seal of the interface formed at the implant-abutment connection is essential for the long-term success of the implant-supported restoration. The aim of this study was to analyze the mechanical behavior and the effect of cyclic fatigue before and after in the marginal fit of implant-abutment according to the manufacturing technique of the abutment. Materials and methods: Machined titanium abutments (DENTIS), cast abutments with Nickel-Chromium alloy (VeraBond II), and manufacturing custom milled Zirconia abutments (Zirkonzahn) were evaluated. The implant-abutment assemblies were subjected to cyclic loads of 133 N at a frequency of 19.1 Hz for 200,000 cycles. The microgap was measured using Scanning Electronic Microscope and the distribution of compressive stress by the three-dimensional Finite Element (FE) method. Results: The microgap measurement values of the machined abutments were 1.62μm and 1.92μm, cast abutments were 14.14 μm, and 28.44 μm, and the milled abutments were 14.18μm and 20.15μm before and after cyclic fatigue, respectively. Only the cast abutments and the machined abutments showed a statistically significant difference before and after cyclic fatigue (p≤0.05). The FE analysis showed that the critical areas of compressive stress were located at the implant-abutment connection, increasing in the cast abutments and decreasing in the milled and the machined abutments. Conclusion: Cyclic fatigue exerts an effect on the dimensions of the microgap at the implant-abutment interface before and after loading; this microgap depends of the type of abutment material and the manufacturing technique.

Abstract The obturation and prosthetics reconstruction in an endodontic treatment involves the use of new materials, these materials must be passed for several test for proving their correct performance. One of these tests consists in measuring the bonding force between the reconstruction materials, and the dental piece by a mechanical test called “push-out test”. In this work, a prototype capable of making the push-out test that includes a friendly user interface for its operation is presented. The equipment is simulated in Fusion 360 making a finite element analysis to obtain the security factor and von Mises stress, and based on these, select adequate materials for its manufacturing. The prototype was tested for fracturing dental pieces with diverse internal materials and proved a proper operation that meets the actual specifications requested by dental professionals.

Resumen La reconstrucción prostética y obturación en un tratamiento endodóntico involucra el uso de nuevos materiales, los cuales deben de pasar por varias pruebas para probar su correcto funcionamiento. Una de esas pruebas consiste en medir la fuerza de unión entre los materiales de reconstrucción y la pieza dental mediante el ensayo “push-out”. En este trabajo, se presenta un prototipo capaz de realizar la prueba “push-out” que incluye una interfaz de usuario amigable para su uso. El equipo se simuló en Fusion 360 haciendo un análisis de elemento finito para obtener el factor de seguridad y las tensiones von Mises, y basado en estos se seleccionan los materiales adecuados para su manufactura. El prototipo fue probado fracturando piezas dentales con diversos materiales internos y probó un correcto funcionamiento que cumple con las especificaciones requeridas por los profesionales de salud dental.

Abstract Total Hip Arthroplasty (THA) is one of the surgical procedures carried out satisfactorily in procedures for osteoarthritis and trauma lesions. ATC surgery reduces pain and improves the quality of life of young patients. Therefore, it is of great importance to improve the properties of hip implants, since current implants do not match their lifespan with the life expectancy of a young patient. This is because the solid prostheses that currently exist have a higher Young's modulus, and therefore are too rigid compared to the bone tissue. On the other hand, the cyclic and continuous loads to which the hip joint is subjected in daily activities, can cause loosening and consequent implant loss The present work proposes an implant manufactured with a porous lattice structure, which aims to reduce stiffness, allow bone growth and a more effective mechanical load transfer. Three computational models subjected to static charges were evaluated and compared: 1) healthy femur, 2) implanted femur with a commercial prosthesis, and 3) implanted femur with a prosthesis with lattice structure. For the computational analysis it was decided to perform a static analysis of a person standing on the left foot; a load equivalent to the body weight was applied on the head of the femur, balancing the reaction forces in the system of forces (contact force, body weight, and abductor muscle).. The results were shown in terms of displacement, compression and deformation. The model implanted with a prosthesis with a lattice design presented a slight decrease in displacement, and a decrease in compression and deformation values, which indicated that the proposed design has a better distribution and transport of the loads through its structure.

Resumen La artroplastia total de cadera (ATC) es uno de los tratamientos quirúrgicos llevados a cabo de manera satisfactoria en procedimientos para la osteoartritis y lesiones de trauma. La ATC reduce el dolor y mejora la calidad de vida de los pacientes. Por lo tanto, es de gran importancia mejorar las propiedades de los implantes de cadera, ya que los implantes actuales tienen un tiempo de vida útil y deben cumplir con las expectativas de rehabilitación para los pacientes. Esto se debe a que las prótesis sólidas que existen actualmente tienen un módulo de Young más elevado, y por lo tanto son demasiado rígidas a comparación del tejido óseo. Por otro lado, las cargas cíclicas y continuas a las que se ve sometida la articulación de la cadera en actividades diarias, pueden ser causa del aflojamiento y consecuente pérdida del implante. El presente trabajo propone un implante fabricado con una estructura porosa tipo látice, el cual tiene como objetivos reducir la rigidez, permitir crecimiento óseo y una transferencia de cargas mecánicas más efectiva. Se evaluaron y compararon tres modelos computacionales sometidos a cargas estáticas: 1) fémur sano, 2) fémur implantado con una prótesis comercial, y 3) fémur implantado con una prótesis con estructura látice. Para el modelo computacional se optó por hacer un análisis estático de una persona parada sobre el pie izquierdo; donde se aplicó una carga equivalente del peso corporal sobre la cabeza del fémur, equilibrando las fuerzas de reacción en el sistema de fuerzas (fuerza de contacto, peso corporal, y músculo abductor). Los resultados fueron mostrados en términos de desplazamiento, compresión y deformación. El modelo implantado con una prótesis con un diseño tipo látice presentó una ligera disminución de desplazamiento, y disminución en los valores de compresión y deformación, lo que indicó que el diseño propuesto posee una mejor distribución y transporte de las cargas a través de su estructura.