Universidad Industrial de Santander: Revistas Institucionales UIS
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Influencia de la densidad y de los parámetros de relleno en las propiedades mecánicas compresivas de probetas fabricadas en manufactura aditiva de PLA
Full text linkLa impresión por hilo fundido (FDM, por sus siglas en inglés) tiene una gran cantidad de parámetros que influyen directamente sobre la calidad y las propiedades mecánicas de la pieza final. Actualmente, la manufactura aditiva por FDM ha presentado un gran auge para desarrollos de prótesis por su bajo costo respecto a otros procesos de manufactura; además, esta tecnología es de gran interés para el área de la medicina, dada su capacidad de crear soluciones personalizadas para cada paciente, debido a la variedad de materiales que se pueden emplear, ya que hay una amplia oferta de empresas que fabrican y suministran impresoras y materiales para la impresión. En este trabajo se investigó la influencia de la densidad y de la geometría de los patrones de relleno sobre el esfuerzo máximo, el esfuerzo de fluencia y el módulo de elasticidad a la compresión, en probetas de PLA elaboradas mediante manufactura aditiva con la técnica modelado por FDM. Se emplearon densidades de 10 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %, y los parámetros de relleno utilizados fueron trihexagonal, subdivisión cúbica y giroide. Todas las probetas se sometieron a ensayos de compresión para calcular sus propiedades mecánicas, y en términos generales se observó que, al aumentar la densidad de relleno, se presenta un aumento en las propiedades a la compresión del material, y la geometría del patrón de relleno puede alterar estas propiedades.Fused deposition modeling (FDM) has a large number of parameters that directly influence the quality and mechanical properties of the final par. Currently, FDM additive manufacturing has shown a rise for prosthesis developments due to its low cost for their development with respect to other manufacturing processes. Additionally, this technology presents great interest to the area of medicine due to its ability to create customized solutions for each patient, the variety of materials that can be used, and the wide range of manufacturing and supply printers brands and materials for printing. This work investigated the influence of infill density and infill patterns on the compression values for maximum stress, yield stress and elastic modulus, in PLA specimens made by additive manufacturing by FDM technique. Densities of 10%, 25%, 50%, 75% and 100% and infill parameters Trihexagonal, Cubic Subdivision and Gyroid were used. All specimens were subjected to compression tests to calculate their mechanical properties and in general terms it was observed that increasing the infill density presents an increase in the compression properties of the material and that the geometry of the filling pattern can alter these properties
Turbinas hidrocinéticas tipo propela: una alternativa para la generación de energía eléctrica
Full text linkHydrokinetic turbines are devices that transform the kinetic energy of water flow into electrical energy using an electric generator. Propellers are devices used to provide movement in vehicles that displace in aquatic environment. In this work, the main advances in the design of propeller-type hydrokinetic turbines and marine propellers are presented. The development of a hydrokinetic turbine, in which geometric characteristics of the propellers are incorporated is considered pertinent, in order to analyze the influence of these factors on the operation performance as a turbine. For this reason a methodology for the design of the mentioned device is proposed. The propeller-type hydrokinetic turbine is expected to have a better performance compared to traditional hydrokinetic turbines, contributing to the implementation and improvement of these technologies for the use of the hydrokinetic resource.Las turbinas hidrocinéticas son dispositivos que transforman la energía cinética del flujo del agua en energía eléctrica mediante el uso de generadores eléctricos. Las propelas son dispositivos utilizados para proporcionar movimiento a los vehículos que se desplazan en medio acuático. En este trabajo, se presentan los avances de mayor relevancia en el diseño de turbinas hidrocinéticas tipo propela y propelas marinas. Se considera pertinente el desarrollo de una turbina hidrocinética en la cual se incorporen características geométricas propias de las propelas, con el fin de analizar la influencia de estos factores en el desempeño de la operación como turbina, razón por la cual adicionalmente se propone una metodología para el diseño de turbinas de este tipo. Se espera que la turbina hidrocinética tipo propela tenga un mejor desempeño en comparación con las turbinas hidrocinéticas tradicionales, de forma que contribuya con la implementación y mejoramiento de estas tecnologías para el aprovechamiento del recurso hidrocinético
Sistema en lazo cerrado para el diagnóstico de fallos de sistemas de eventos discretos utilizando redes de Petri interpretadas
Full text linkThis paper presents the implementation of an online fault diagnostics, for the detection of operational faults present in the pilot water processing plant, within the framework of the REAGRITECH project of the UNESCO chair of sustainability, modeled as a system of discrete events (SED), making use of interpreted Petri nets (IPN). An analysis of the operation of the real system is carried out, from which some operating scenes are identified, which allow the construction of a controller in charge of representing, in a simulated way, the real behavior of the plant. From this, an input-output (I/O) information matrix is obtained, where the inputs correspond to the control command signals, and the outputs are the sensor signals. These data are entered as parameters to an identification algorithm, which delivers as a result the model of the IPN identified from the data, that is, information of an IPN: incidence matrix A, input function (Fe) with the labels associated with the transitions, the output function (Fs) and an output matrix φ that relates the sensors to each slot in the system. Based on the identified model, a detectability analysis is carried out to find out if the system is detectable or not by events, building a diagnostic from predefined faults. It is concluded that the diagnostic tool implemented is capable of detecting faults present in the pilot water processing plant, within the framework of the REAGRITECH project, making an analysis of the marking in the diagnostic places, and in the Post risk places of the system.Este trabajo presenta la implementación de un diagnosticador de fallos en línea, para la detección de fallos operacionales presentes en la planta piloto de procesamiento de aguas, en el marco del proyecto REAGRITECH de la cátedra Unesco de sostenibilidad, modelada como un sistema de eventos discretos (SED), haciendo uso de redes de Petri interpretadas (IPN). Se realiza un análisis de funcionamiento del sistema real, del cual se identifican algunas escenas de funcionamiento, que permiten la construcción de un controlador encargado de representar, de forma simulada, el comportamiento real de la planta. A partir de este, se obtiene una matriz de información de entradas-salidas (E/S), donde las entradas corresponden a las señales de mando de control, y las salidas son las señales de sensores. Estos datos se ingresan como parámetros a un algoritmo de identificación, que entrega como resultado el modelo de la IPN identificado a partir de los datos, es decir, información de una IPN: matriz de incidencia A, función de entrada (Fe) con las etiquetas asociadas a las transiciones, la función de salida (Fs) y una matriz de salida φ que relaciona los sensores con cada plaza del sistema. Con base en el modelo identificado se realiza un análisis de detectabilidad para saber si el sistema es detectable o no por eventos, y se construye un diagnosticador a partir de fallos predefinidos. Se concluye que el diagnosticador implementado es capaz de detectar fallos presentes en la planta piloto de procesamiento de agua, en el marco del proyecto REAGRITECH, haciendo un análisis del marcado en los lugares de diagnóstico y en los lugares Post de riesgos del sistema
State of the Art: Democratic Formation in Colombia from the Teaching of Philosophy
Full text linkEl presente artículo de revisión construye un estado del arte sobre el papel de la enseñanza de la filosofía y su incidencia en la formación democrática de la educación formal para niños en Colombia. El mismo se interesa por rastrear investigaciones y referentes nacionales e internacionales que se preocupan por conocer la realidad en la que se encuentra la enseñanza de la filosofía y sus aportes a la educación para la democracia. Se ha podido identificar que la filosofía permite cumplir el derecho fundamental que tiene toda persona a formarse para pensar libremente. Por otro lado, hay países que han desvinculado la filosofía de la formación, aunque hay otros que optan por mantenerla, porque reconocen sus beneficios en la constitución de sociedades democráticas. Para no repetir este panorama, se proponen cambios en las prácticas pedagógicas para su enseñanza y una mayor conexión con la realidad de los niños. En Colombia, la enseñanza de la filosofía ha quedado relegada al aprendizaje tradicional de conceptos, teorías, historia y lectoescritura. Frente a su incidencia en la formación democrática, existen prácticas pedagógicas que no permiten alcanzar los objetivos formativos que se pretenden desde la escuela.This review article builds a state of the art on the role of philosophy teaching and its impact on democratic training in formal education for children in Colombia. It is interested in tracking research and national and international references who are concerned with knowing the reality in which the teaching of philosophy is found and its contributions to education for democracy. It has been possible to identify that philosophy allows fulfilling the fundamental right that every person has to be trained to think freely. On the other hand, there are countries that have disassociated the philosophy of training, although there are others that choose to maintain it because they recognize its benefits in the constitution of democratic societies. In order not to repeat this panorama, changes in pedagogical practices are proposed for their teaching and a greater connection with the reality of children. In Colombia, the teaching of philosophy has been relegated to traditional learning of concepts, theories, history and literacy. Faced with its impact on democratic training, there are pedagogical practices that do not allow to achieve the training objectives that are intended from the school
Acerca del suicidio en la Ética de Spinoza y sus posibles relaciones con el psicoanálisis de Freud
Full text linkThe following article exposes a small part of the important contribution of the philosopher Baruch Spinoza regarding the enigmatic subject of suicide; but above all a brief tour of some of his ideas is made to show the relevance of his thought, which is supported in one of the most important treatises written so far on Ethics: Ethics Demonstrated According to Geometric Order. In the second part of the article, certain relationships of said proposal with the contribution of psychoanalysis proposed by Sigmund Freud are established. All this journey and this relationship have one objective: to demonstrate its current importance to develop a better understanding of the different phenomena that surround suicidal acts.El siguiente artículo expone una parte del aporte del filósofo Baruch Spinoza con respecto al tema del suicidio; pero sobre todo se hace un recorrido por algunas de sus ideas para mostrar la pertinencia de su pensamiento, que se soporta en uno de los tratados más importantes escritos hasta ahora sobre la Ética: La Ética Demostrada Según el Orden Geométrico. En el desarrollo del artículo, se establecen ciertas relaciones y equivalencias de dicha propuesta con el aporte del psicoanálisis planteado por Sigmund Freud. Todo este recorrido y esta relación guardan un objetivo: demostrar su importancia actual para desarrollar un mejor entendimiento de los distintos fenómenos que rodean a los actos suicidas
Analysis of formability of AISI 304 steel sheets with different thicknesses by the tensile properties
Full text linkAunque el AISI 304 es ampliamente utilizado y sus fabricantes suministran en el certificado de calidad datos de resistencia, estos no son suficientes para caracterizar y predecir el comportamiento de las láminas en los procesos de estirado y embutido. Es por esto que el objetivo de este trabajo fue el de analizar la formabilidad de láminas de Acero AISI 304 con calibre 16 (espesor 1.5 mm), 18 (1,2 mm) y 20 (0.9 mm) utilizados por la industria metalmecánica en Colombia mediante la determinación de propiedades intrínsecas relacionadas con la capacidad de la lámina para soportar operaciones de estirado y embutido tales como: el exponente de endurecimiento por deformación n, la anisotropía normal rm y de la anisotropía planar Δr. La metodología consistió en realizar un análisis de la composición química, un estudio metalográfico, y una serie de ensayos de tracción basados en las normas ASTM. Los resultados muestran que el acero puede clasificarse del grado 304L, con una microestructura conformada, para los tres espesores, por granos equiaxiales de austenita de tamaño entre 15-30 mm con presencia de maclas. En cuanto a la resistencia mecánica se pudo observar que todos los valores promedio de resistencia última, límite elástico y alargamiento están por encima de los mínimos establecidos en la norma. Además, todos los resultados de la prueba de tracción cambian de acuerdo al ángulo de maquinado de la probeta respecto a la dirección de laminación (0°, 45° y 90°), lo que indica el carácter anisotrópico de la lámina. Los resultados más relevantes permiten inferir que la lámina calibre 20 tiene mejor formabilidad y, por ende, mejor comportamiento frente a los procesos de estirado y embutido.Although AISI 304 steel is widely used and its manufacturers provide resistance data in the quality certificate, these are not sufficient to characterize and predict the behavior of the sheets in the drawing and drawing processes. This is why the objective of this work was to analyze the formability of AISI 304 steel sheets with 16- (thickness 1.5 mm), 18- (1.2 mm), and 20- (0.9 mm) gauges used by the metalworking industry in Colombia by determining intrinsic properties related to the ability of the sheet to withstand stretching and drawing operations such as the strain hardening exponent n, the normal anisotropy rm, and the planar anisotropy Δr. The methodology consisted of analyzing the chemical composition, a metallographic study, and a series of tensile tests. The results show that the steel has a microstructure of twinned austenite grains of size between 15-30 mm. Regarding the mechanical resistance, it was observed that all the mean values of ultimate resistance, elastic limit, and elongation are above the minimum established in the standard. Furthermore, all of the tensile test results changed according to the variation of angles concerning the rolling direction (0°, 45°, and 90°), which indicates the anisotropic character of the sheet. The most relevant result allows us to infer that the 20-gauge sheet has better formability and therefore, better behavior against the stretching and drawing processes
Estimation of sludge production in conventional drinking water treatment plants trough prediction models
Full text linkEl tratamiento de agua para consumo humano en plantas de tratamiento de agua potable (PTAP) convencionales, genera lodos que se retienen principalmente en la etapa de sedimentación y para hacer un manejo adecuado es importante conocer las cantidades producidas. Para aportar a este fin, en este estudio se evaluaron diferentes modelos empíricos (AFEE, Cornwell & Koppers, Coşkun, CETESB, AWWA y Kawamura) y estocásticos (ARIMA) para la predicción de la producción de lodos de una PTAP convencional que utiliza sulfato de aluminio como coagulante. Entre los modelos empíricos, los tres primeros presentaron un mejor ajuste frente a los datos observados; sin embargo, el estocástico ARIMA (0,1,2) fue el de mejor predicción con una diferencia de 1.51% entre el valor pronosticado y el observado (2173,65 ± 549 vs 2207 Kg / día de lodos en base seca), lo que demuestra su aplicabilidad para estimar la producción de lodos.The drinking water treatment plants (DWTP) generates sludges that are retained mainly in the sedimentation stage, and to adequate management, it is important to know the produced quantities. With this objective, this study evaluated different empirical models (AFEE, Cornwell & Koppers, Coşkun, CETESB, AWWA and Kawamura) and stochastic models (ARIMA) for the prediction of sludge production in a conventional DWTP that uses aluminum sulfate as a coagulant. Among the empirical models, the first three, presented better fit with the observed data; however, the ARIMA (0,1,2) was the best model, with a difference of 1.51% between the predicted and the observed values (2173.65 ± 549 vs 2207 Kg / day of sludge on a dry basis), which demonstrate the applicability to estimate sludge production
Fuerza prensil y composición corporal en escolares colombianos. Estudio piloto
Full text linkIntroducción: algunos estudios han encontrado relación entre exceso de peso y baja fuerza de prensión relativa. En países de ingresos socioeconómicos medianos y bajos hay pocas evidencias que evalúen la fuerza prensil y surelación con la composición corporal en población pediátrica. Objetivo: evaluar la correlación entre la fuerza prensil y la composición corporal de escolares de Bucaramanga, Colombia. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio piloto de corte transversal, analítico, correlacional. Participaron niños en edad escolar de Bucaramanga, Colombia. Las principales variables dependientes fueron masa muscular, agua corporal total, proteínas (kg) y el porcentaje degrasa corporal. La variable independiente correspondió a la fuerza prensil. Se usó el coeficiente de correlación de Spearman para explorar la relación entre variables. Resultados: el promedio de la fuerza prensil en el total de la muestra fue de 13,8 ± 3,2 Newton. Se encontraron correlaciones positivas y estadísticamente significativas entre la fuerza prensil y la masa musculoesquelética (r = 0,73), agua corporal total (r = 0,73) y proteínas (r = 0,74). Discusión: nuestros resultados son consistentes con evidencias previas que identifican a la fuerza prensil como un indicador de la composición corporal, específicamente en las variables de masa musculoesquelética y proteínas. Conclusión: los niños en el tercil más alto de fuerza prensil presentan los terciles más altos de masa musculoesquelética, agua corporal total y proteínas.Introduction: Some studies have found a relationship between excess weight and low relative grip strength. In countries with medium and low socioeconomic income, there is little evidence evaluating grip strength and its relationship with body composition in the pediatric population. Objective: To evaluate the correlation betweengrip strength and body composition of schoolchildren from Bucaramanga, Colombia. Materials and Methods: A cross-sectional, analytical, correlational pilot study was conducted. Schoolchildren from Bucaramanga, Colombiaparticipated. The main dependent variables were muscle mass, total body water, protein (kg), and percentage of body fat. The independent variable corresponded to the prehensile force. Spearman’s Correlation Coefficient was used to explore the relationship between variables. Results: The average prehensile force in the total sample was 13.8±3.2Newton. Positive and statistically significant correlations were found between grip strength and musculoskeletal mass (r=0.73), total body water (r=0.73), and protein (r=0.74). Discussion: Our results are consistent with previous evidence that identifies grip strength as an indicator of body composition, specifically in the variables of musculoskeletal mass and protein. Conclusion: Children in the highest tertile of prehensile strength present the highest tertiles of skeletal muscle mass, total body water, and protein.Introducción: algunos estudios han encontrado relación entre exceso de peso y baja fuerza de prensión relativa. En países de ingresos socioeconómicos medianos y bajos hay pocas evidencias que evalúen la fuerza prensil y surelación con la composición corporal en población pediátrica. Objetivo: evaluar la correlación entre la fuerza prensil y la composición corporal de escolares de Bucaramanga, Colombia. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio piloto de corte transversal, analítico, correlacional. Participaron niños en edad escolar de Bucaramanga, Colombia. Las principales variables dependientes fueron masa muscular, agua corporal total, proteínas (kg) y el porcentaje degrasa corporal. La variable independiente correspondió a la fuerza prensil. Se usó el coeficiente de correlación de Spearman para explorar la relación entre variables. Resultados: el promedio de la fuerza prensil en el total de la muestra fue de 13,8 ± 3,2 Newton. Se encontraron correlaciones positivas y estadísticamente significativas entre la fuerza prensil y la masa musculoesquelética (r = 0,73), agua corporal total (r = 0,73) y proteínas (r = 0,74). Discusión: nuestros resultados son consistentes con evidencias previas que identifican a la fuerza prensil como un indicador de la composición corporal, específicamente en las variables de masa musculoesquelética y proteínas. Conclusión: los niños en el tercil más alto de fuerza prensil presentan los terciles más altos de masa musculoesquelética, agua corporal total y proteínas