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CASO DE ESTUDIO 1

• Cada miembro de la tripulación de un avión militar lleva, para emergencias, un radiofaro. Si se le obliga a eyectarse, el miembro de la tripulación podría encontrarse en circunstancias difíciles, en el agua a 4°C, por ejemplo (gran parte de la superficie de la Tierra es un océano con una temperatura media de aproximadamente esto).
• El faro envía servicios de rescate amistosos, minimizando el tiempo de exposición.
• Pero los metabolismos microelectrónicos (como los de los humanos) están alterados por la baja
• temperaturas. En el caso de la baliza, su frecuencia de transmisión que comienza
• a debilitarse. La especificación del diseño del paquete en forma de huevo que contiene los dispositivos electrónicos (Figura 6.23) requiere que, cuando la temperatura de la superficie exterior
• a 30°C, la temperatura de la superficie interior no debe cambiar significativamente durante una hora. Para mantener el dispositivo pequeño, el grosor de la pared se limita a un ancho de 20 mm. ¿Cuál es el mejor material para el paquete?

REQUISITOS DE DISEÑO

• Función: El dispositivo a diseñar deberá cumplir con el objetivo de mantener la temperatura interior sin cambios significativos por lo menos durante una hora.
• Restricciones: El espesor de la pared se debe mantener constante en 20mm.
• Objetivo: Garantizar que el tiempo mínimo previo a la caída de temperatura será como mínimo de una hora.
• Variable libre: Tipo de material.

DESARROLLO DE LA FUNCIÓN OBJETIVO

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CASO DE ESTUDIO 2

• La precisión de un dispositivo de medición, como un desplazamiento submicrométrico
• está limitado por su rigidez y por el cambio dimensional causado por la
• por los gradientes de temperatura. La compensación de la deformación elástica es posible
• y las correcciones para hacer frente a la expansión térmica también son posibles siempre que el dispositivo esté a una temperatura uniforme. Los gradientes térmicos son los verdaderos
• problemas: Causan un cambio de forma, es decir, una distorsión del dispositivo.
• para los que no es posible la compensación. La sensibilidad a la vibración es también
• un problema: La excitación natural introduce ruido y por lo tanto imprecisión en la
• medición. Por lo tanto, es considerable permitir la expansión del instrumento de precisión
• diseño, siempre y cuando no se produzca una distorsión (Chetwynd, 1987). La desviación elástica está permitida, siempre que las frecuencias de vibración natural sean altas.
• A partir de lo anterior, ¿cuáles materiales son buenos para los dispositivos de precisión?

REQUISITOS DEL DISEÑO

• Función: El dispositivo que se va a diseñar deberá ser útil para la medida con precisión de elementos.
• Restricciones: Debe ser tolerante al flujo de calor y debe tolerar la vibración.
• Objetivo: Mejorar la exactitud posicional y por lo tanto reducir la distorción.
• Variable libre: Elección del material

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• Legenda: Función objetivo

DIAGRAMA DE ASHBY

SELECCIÓN DE MATERIAL