Universidad de Los Andes
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Modelacion energetica de una edificacion en zona rural colombiana
No full textEste proyecto presenta la modelación energética desarrollada en IES-VE de los edificios que componen una institución educativa ubicada en Saravena, Arauca, Colombia. Se construyó un modelo geométrico en Revit basado en planos e imágenes satelitales, incluyendo 16 espacios distribuidos en 9 estructuras. A partir de este modelo y teniendo en cuenta las áreas clave cubiertas por la norma ASHRAE 90.1 y el navegador relacionado embebido en el software, se recolectó la información necesaria para plantear un modelo base.
Una vez definido el modelo base, se simularon 7 escenarios más donde se implementan estrategias pasivas como el sombreado y la ventilación natural; sin dejar de lado el uso de sistemas HVAC: minisplit y tecnología VRF, con configuraciones fijas y de auto-dimensionamiento. Los hallazgos del estudio muestran que la implementación de soluciones bioclimáticas pasivas puede reducir las horas anuales fuera del rango de confort por espacio. De igual manera, el uso de VRF auto-dimensionado logró mejoras sustanciales en el confort térmico sin representar un incremento importante en el consumo energético.Pregrad
Re-acondicionamiento para la reutilización de las baterías de vehículos eléctricos en una segunda vida útil
No full textEl presente estudio propone un proceso estandarizado para reacondicionar baterías de ion-litio (LIB) retiradas de vehículos eléctricos (EV) para su reutilización en aplicaciones estacionarias, dándoles una segunda vida (SLB). El estudio se centra en la viabilidad técnica y económica de dicha reutilización para mitigar el impacto medioambiental, principalmente el derivado de la disposición de metales pesados. Utilizando la batería del Nissan Leaf 2012 de 24 kWh como caso de estudio, la metodología incluye el desmontaje del paquete de baterías en módulos, la evaluación y clasificación de estos módulos y su integración en un paquete reacondicionado. El proyecto modela los costos del reacondicionamiento, compara el rendimiento de las baterías de segunda vida con el de las baterías nuevas mediante simulaciones en sistemas solares fotovoltaicos y analiza los beneficios dentro de un marco de economía circular. Los resultados indican que el reacondicionamiento de las LIB puede ser técnicamente viable y económicamente atractivo en determinadas condiciones, lo que favorece la sostenibilidad en el sector energético.Maestrí
Contra el negacionismo climático: Una defensa del realismo pluralista en la ciencia climática
No full textEste trabajo sostiene que la teoría de los campos de sentido de Markus Gabriel ofrece un marco filosófico que puede ser utilizado para contrarrestar el negacionismo climático. A través de un análisis que vincula su realismo pluralista con la ciencia climática, se argumenta que esta teoría permite fundamentar las evidencias científicas como posturas objetivas, y supera al mismo tiempo las limitaciones del relativismo propio del constructivismo social radical y del reduccionismo característico del naturalismo científico.Pregrad
Wearable shield for fatigue monitoring: a multimodal biosignal and AI-based approach.
No full textFatigue was recognised as a critical public health concern in 2020 by the World Health Organisation (WHO), and it has been a subject of occupational and physiological research since the late 19th century. Despite its prevalence and impact on productivity, health, and safety, there is still no universal definition or direct measurement technique for fatigue, and there are no techniques to measure fatigue directly. Traditional assessment methods rely primarily on the application of self-report surveys that have been questioned and critiqued in terms of their subjectivity, survey length, lack of metrics of standardisation (such as an index or numeric score), and dichotomous fatigue answers.
This thesis implemented the Fatigue Fighter - Sensor-Integrated Smart Full Shield (FF), a wearable smart mask (a barrier to protect the full face) including 5 electronic modules and a mobile interface designed to identify fatigue. The FF prototype has 26 parameters (physiological, motion, and environmental). The FF was tested through a study conducted at six levels: module (5), unit testing (5 Printed Circuit Board (PCB)s), autonomy (2 batteries), comfort, functionality, and user experience. Also, two experiments are conducted for data collection: 6 participants in Experiment 1 (daily activities over four days with induced mental fatigue) and 4 participants in Experiment 2 (four experimentally controlled four-hour phases: meditation, mental fatigue induction via arithmetic tasks, and physical fatigue via treadmill). In total, 10 healthy participants have participated (3 women and 7 men between 19 and 50 years old). During experiment 2, self-assessment measures Mindful Attention Awareness Scale (MAAS),Fatigue Assessment Scale (FAS), Multidimensional Fatigue Inventory (MFI-20) (fatigue quantification range 10-80)), environmental context (illumination, noise, humidity, and temperature), and demographic (age, gender, and previous night’s sleep hours) variables are collected. At last, machine learning models were trained using data from the 26 parameters, and three models were chosen from literature and testing: two supervised (Random Forest (RF) and Time Series Forest (TSF)) and one semi-supervised (Hidden Markov Model (HMM)), using selection criteria, including macroaccuracy, latency, and compute, to determine the best model as Random Forest, and found the optimal 6 parameters. A new hybrid model is implemented to obtain the five-tier scale; this model combines survey-based MFI-20 and sensor-based (6 optimal parameters (Atmosphericpressure [hPa], Heart Rate (HR) [bpm], Skin temperature [°C], Air quality index (IAQ), External temprature [°C], CO2-equivalent [ppm])) to obtain the Cumulative Fatigue Index (CFI).
Results demonstrate that the FF system and CFI enable real-time monitoring, classification, and quantification of physical and mental fatigue, offering added value over survey-based methods. Moreover, the FF is compared with MFI-20 and a commercial smartwatch (TicWatch: it estimates mental fatigue), where FF showed a better correlation with the MFI-20 than the TicWatch. Finally, the FF and CFI support analysis of the relationship between individual fatigue, work-related factors, and their influence on incidents and injuries. These aspects are essential for designing and implementing effective, human-centred systems for workplace safety management.Universidad de los Andes - Bolsa Doctoral.Doctorad
Evaluación sísmica de efectos de direccionalidad en edificios regulares de acero
No full textSeveral studies have addressed variations in spectral response due to the orientation of ground motions, a phenomenon known as directionality. However, limited research has been conducted on how ground motions should be oriented when conducting nonlinear response history analyses (NLRHA) on structural models, and how it affects structural responses. For nonlinear analyses, Chapter 16 of ASCE 7-22 standard states that the horizontal components of ground motions must be oriented such that their spectral responses are similar. This study evaluates this methodology by selecting and applying eleven ground motions to an existing instrumented 9-story building located in Aliso Viejo, CA. To achieve the standard requirement, ground motions were applied to the building in an orientation that achieve similar spectral accelerations at the fundamental period for both horizontal components. These orientations were found to approximately coincide with the median spectral intensity (RotD50 orientation). In addition, the maximum spectral ordinate (RotD100) was identified and applied also along one principal axes of the model. Subsequently, ground motion components were then rotated and applied in 5-degree increments over the first 180 degrees to evaluate changes in story drift demands due to record orientation, an approach made feasible by the building’s symmetry. The results show that the maximum nonlinear response tends to occur near the RotD100 orientation in the longitudinal direction and near its perpendicular in the transverse direction. The ASCE recommended orientations are, on average, located approximately 45 degrees from the RotD100 orientation, suggesting that the code orientations are intermediate and are similar to that obtained when applying the RotD50 intensity along the principal axes. The results of this study show that chapter 16 of ASCE 7-22 may underestimate story drift demands in over 50% of potential orientation cases. In general, maximum drifts were 1.25 higher than the ASCE responses, which is inconsistent with the intended use of maximum orientation for design. It is also shown that structural response is highly sensitive to ground motion directionality and can vary up to 40% between its maximum and minimum values, making the use of average or median-based orientations unconservative for earthquakes with high directionality.Diversos estudios han abordado la variación en la respuesta espectral debido a cambios en la orientación de movimientos del terreno, fenómeno conocido como direccionalidad. Sin embargo, se ha realizado poca investigación sobre cómo deberían orientarse los movimientos del terreno para conducir análisis cronológicos no lineales sobre modelos estructurales y cómo esta orientación afecta la respuesta estructural. Para análisis no lineales, el capítulo 16 del reglamento ASCE 7-22 estipula que las componentes horizontales de los movimientos del terreno deben orientarse en las direcciones que generan una respuesta espectral similar. Este estudio evalúa esta metodología seleccionando y aplicando once movimientos del terreno al modelo estructural de un edificio instrumentado real de 9 pisos ubicado en Aliso Viejo, CA. Para cumplir los requerimientos del código, los movimientos del terreno fueron aplicados al edificio en una orientación que produzca aceleraciones espectrales similares para el periodo fundamental en ambas componentes horizontales. Se encontró que estas orientaciones aproximadamente coindicen con la intensidad mediana espectral (orientación RotD50). Adicionalmente, la ordenada espectral máxima (RotD100) fue identificada y aplicada sobre los ejes principales del modelo. Seguidamente, las componentes de los movimientos del terreno fueron rotadas y aplicadas en incrementos de 5 grados sobre los primeros 180 grados de la estructura para evaluar los cambios en las derivas de piso producidos al variar la orientación de los registros, aprovechando la simetría del edificio. Los resultados muestran que la respuesta no lineal máxima tiende a ocurrir cercana a la orientación RotD100 en la dirección longitudinal y cercana a su perpendicular en la dirección transversal. Las orientaciones ASCE recomendadas están, en promedio, aproximadamente a 45 grados de la orientación RotD100, lo que sugiere que las orientaciones del código son intermedias y similares a las que se obtendrían aplicando la intensidad RotD50 sobre los ejes principales. Los resultados de este estudio demuestran que el procedimiento del capítulo 16 del ASCE 7-22 genera una subestimación de los niveles de deriva de piso para el 50% de las posibles orientaciones. Las derivas máximas fueron 1.25 mayores a la respuesta ASCE, lo que es inconsistente con el objetivo de usar la orientación máxima para diseño. También se encontró que la respuesta estructural es fuertemente dependiente de la direccionalidad en los registros y que puede cambiar hasta en un 40% entre sus respuestas máxima y mínima, lo que hace no conservador el uso de orientaciones promedio o cercanas a la mediana para sismos donde cambie significativamente la respuesta en función de la orientación.Maestrí
Diseño y evaluación sísmica mediante un análisis no lineal del edificio en concreto reforzado “Edificio Adaluz”
No full textEste documento, requisito para el trabajo de grado, presenta el análisis estructural realizado al edificio “ADALUZ”, ubicado en Bucaramanga, Colombia, mediante un enfoque tanto lineal como no lineal. El estudio se divide en dos fases: la primera consiste en un análisis elástico conforme al Título A de la NSR-10, que incluye la verificación de los elementos principales de resistencia sísmica. La segunda consiste en establecer el comportamiento no lineal, considerando la no linealidad del material, la no linealidad geométrica y la flexibilidad de la cimentación, siguiendo los procedimientos establecidos en el documento ASCE41-23. El resultado final de este estudio es la validación del comportamiento no lineal del edificio.This document aims to present the structural analysis performed on the “ADALUZ” building, located in Bucaramanga, Colombia, using both linear and nonlinear approaches. The analysis is divided into two phases: the first consists of a linear analysis according to Title A of the NSR-10, which includes the verification of key elements of the building's structural system. The second phase involves a nonlinear analysis, considering material nonlinearity, geometric nonlinearity, and foundation flexibility, following the procedures outlined in the ASCE41-23 document. The final result of this study is the validation of the building's nonlinear behavior.Maestrí
Detección, análisis y clasificación de fallas en líneas de transmisión con cantidades secundarias
No full textLas líneas de transmisión de energía constituyen una infraestructura crítica, y su operación confiable es esencial para mantener un suministro de electricidad estable y seguro. Las fallas en estas líneas pueden provocar cortes de energía, daños en los equipos y riesgos de seguridad, lo que resulta en costos económicos y sociales significativos (Davis, 2012). La detección y clasificación precisa y oportuna de estas fallas son cruciales para una intervención rápida, minimizando el tiempo de inactividad y previniendo daños mayores. El alto porcentaje de fallas que ocurren en las líneas de transmisión en comparación con el resto del sistema de transmisión subraya su vulnerabilidad y la importancia de una gestión eficaz de las fallas. La creciente complejidad de los sistemas de transmisión modernos ha superado las capacidades de las técnicas tradicionales de análisis de fallas, cuyo paradigma determinista ya no resulta adecuado frente a la dinámica estocástica y no lineal de las redes actuales. En este nuevo contexto, la detección precisa, rápida y adaptativa de fallas exige metodologías que vayan más allá del modelado analítico clásico. Es aquí donde los modelos de inteligencia artificial, orientados a la clasificación y localización de fallas, emergen como una alternativa paradigmática. Estos modelos no dependen de supuestos rígidos sobre el sistema, sino que aprenden directamente de los datos, reconociendo patrones complejos a partir de señales eléctricas como el voltaje y la corriente. A través de algoritmos como las Máquinas de Vectores de Soporte (SVM), las Redes Neuronales Profundas (DNN), o las Redes Neuronales de Grafo (GNN), es posible desarrollar sistemas de protección que no solo identifican la presencia de una falla, sino que determinan con precisión su tipo y ubicación, incluso en condiciones de red altamente variables. Un factor significativo que complica el análisis de fallas en las líneas de transmisión es el fenómeno de la saturación magnética en los componentes del sistema de transmisión, particularmente en los transformadores de corriente (TC) (Murillo, Herrera, & León, 2019). La saturación puede distorsionar las señales de corriente utilizadas para la protección y el control, lo que lleva a un funcionamiento incorrecto de los relés de protección, una localización de fallas inexacta y una posible inestabilidad del sistema. Por lo tanto, una comprensión exhaustiva del estado del arte en la detección y clasificación de fallas en presencia de saturación es crucial para desarrollar esquemas de protección robustos y confiables para las líneas de transmisión modernas. La evolución de las fallas incipientes hacia fallas permanentes, que potencialmente causan la saturación de los TC, sugiere una dimensión temporal del problema que necesita consideración.Pregrad
Caracterización y prueba de diafragmas para el funcionamiento de tubos de choque
No full textEl trabajo desarrolla y prueba diafragmas poliméricos para tubos de choque, con el fin de simular de forma segura explosiones como las de minas antipersona. Se sustituyó el LDPE por HDPE por su mayor resistencia y estabilidad, ajustando el proceso de moldeo y validando sensores y sistemas previos bajo estrictos protocolos de seguridad.
Las pruebas confirmaron presiones de ruptura cercanas a 76 psi y velocidades subsónicas promedio de 257 m/s, con una atenuación del 49% en 1,6 m. Limitaciones en el acondicionador de señal impidieron capturar con precisión los picos de presión, por lo que se usó la ecuación de Friedlander para reconstruir las ondas.
Se concluye que el montaje es funcional y repetible, aunque requiere mejorar el sistema de adquisición y considerar un diafragma único de material más tenaz, así como un sistema autónomo de suministro de gas para ampliar las condiciones de prueba.Pregrad
Un viaje a las estrellas
No full textEste proyecto busca explorar el lado dulce de la nostalgia para entenderla como una emoción que nos brinda consuelo ante lo efímero de la vida. Al establecer su relación con la ensoñación, la memoria y lo sensorial así como con las personas que me rodean, logré establer seis principios rectores en los que se baso todo el proyecto: 1. Instantes Presentes 2. Transito Introspectivo 3. No Lugar Étereo 4. Aisthesis Koiné 5. Distorsión Inevitable.
Estos principios dieron paso al detonante, quién, dónde, cómo y porqué de la historia de un corto titulado “Un viaje a las estrellas”. Este producto audiovisual habla de mantener presentes a las personas con las que crecimos. La historia de Elena nos demuestra que siempre podemos volver a nuestros recuerdos para encontrar en la nostalgia calidez y dulzura.Pregrad
Retroalimentación formativa en tareas de programación haciendo uso de Modelos de Lenguaje Extendido (LLM), caso Senecode
No full textEste trabajo busca evaluar si haciendo uso de LLM’s o Modelos Lenguaje Largo es posible obtener retroalimentación que integre estrategias de retroalimentación formativa, tomando como base las tareas de programación básica utilizadas en la plataforma Senecode de la Universidad de los Andes.
Para ello, se realiza una evaluación cuantitativa y cualitativa de la retroalimentación generada por los modelos GPT-3.5 Turbo y GPT-4 Turbo Preview, en la que se integran estrategias de retroalimentación formativa.Maestrí