El patrimonio histórico de Agustín Betancourtanálisis de las aportaciones a la ingeniería civil mediante técnicas CAD/CAE

Resumen

La presente tesis doctoral desarrolla algunas de las aportaciones más importantes de Agustín de Betancourt y Molina relacionadas con la ingeniería civil desde el punto de vista de la ingeniería gráfica. Su contenido se estructura en los siguientes capítulos: El Capítulo 1 expone una aproximación a la figura y obra del genial ingeniero español. Se hace un recorrido somero por su biografía incidiendo en su formación, en las personas que influyeron en ella y en los principales trabajos que llevó a cabo. Asimismo, se ha realizado un especial esfuerzo en ordenar cronológicamente su obra científica y técnica, resaltando aquellas contribuciones cuyo aporte a la ingeniería civil ha sido mayor. El Capítulo 2 se centra en exponer los materiales y el marco teórico de la metodología aplicada para conseguir los objetivos de la tesis doctoral. En primer lugar, se ha detallado el proceso de diseño asistido por ordenador de cualquier invención ligada al patrimonio histórico técnico desde el material de partida hasta modelo CAD 3D, utilizando para ello, el software Autodesk Inventor Professional 2016 y su herramienta de animación Autodesk Inventor Studio. En segundo lugar, se ha descrito el proceso para la impresión 3D de los modelos estudiados utilizando técnicas de fabricación aditiva. Y en tercer lugar, se ha descrito el proceso de análisis de ingeniería asistida por ordenador (CAE) en orden a realizar el análisis estático de cada una de las invenciones históricas analizadas, utilizando el método de elementos finitos. El Capítulo 3 presenta los resultados obtenidos al aplicar la metodología descrita en el capítulo 2 sobre las 5 aportaciones más notables de Agustín de Betancourt y Molina, relacionadas con la ingeniería civil: la máquina eólica para desaguar terrenos pantanosos, la máquina para cortar las cañas y otras plantas acuáticas en canales y ríos navegables, el molino de accionamiento hidráulico para la molienda del sílex, la esclusa émbolo buzo y la draga mecánica del puerto de Kronstadt. El estudio independiente de cada uno de las invenciones, ha posibilitado obtener un modelo 3D ensamblado y funcional, así como una impresión 3D y un completo estudio de tensiones de von Mises, desplazamientos, deformaciones y coeficiente de seguridad. Así pues, a partir de estos resultados se han obtenido unas conclusiones desde el punto de vista de la ingeniería mecánica y de la ingeniería constructiva. Por último, en el Capítulo 4 se exponen las conclusiones generales, particulares y posibles desarrollos futuros que se desprenden a partir de la presente tesis doctoral. Las conclusiones generales apuntan a la relevancia del trabajo de Agustín de Betancourt y Molina en la ingeniería de la época y en la ingeniería actual, así también sobre la conveniencia y limitaciones de la metodología seguida para el estudio de las invenciones históricas. Por su parte, las conclusiones particulares hacen hincapié en las aportaciones específicas a la ingeniería que hacen cada uno de los ingenios, y finalmente, se proponen tres líneas de investigación para estudios ulteriores en el campo del patrimonio histórico técnico.