Universidad de Los Andes
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Tesis de desarrollo de software para asistir el diseño de estructuras de alcantarillado
No full textTesis de desarrollo de software para asistir el diseño de estructuras de alcantarillado. En medio del trabajo se menciona el trabajo que se ejecutó para desarrollar un software que permita agilizar el diseño de 3 estructuras de alcantarillado: Sumideros, alivios de alcantarillado combinado y pequeñas estaciones de bombeo de aguas residuales. Con el software desarrollado se llevó a cabo los siguientes casos de estudio: 1. Definir cuál metodología de cálculo es más apropiada para el diseño de sumideros en terrenos empinados. 2. Entender qué impacto generan errores constructivos en el correcto funcionamiento de alivios laterales, a partir de un análisis de sensibilidad. 3. Establecer un límite para el uso de pequeñas estaciones de bombeo a partir del dimensionamiento de estas.Se ha evidenciado que el diseño de estructuras hidráulicas en alcantarillados, en la actualidad, requiere de demasiado tiempo por parte de los profesionales (hora hombre). Además, se ha observado que los diseños de estas revisten cierta complejidad, por lo cual, no todos los ingenieros están en capacidad de realizar dichos diseños de forma correcta. Así, una investigación en el tema aportará activamente al conocimiento profesional. Como resultado de dicha investigación se espera generar herramientas que faciliten la comprensión de cada uno de los temas e incrementen la eficiencia de los profesionales frente a estos casos. En el presente trabajo se ha enfocado los esfuerzos a 3 tipologías de alcantarillado: sumideros, alivios y estaciones de bombeo. Se ha desarrollado un software que pretende facilitar el diseño y análisis de estas estructuras a fin de contribuir a la eficiencia de los profesionales, así como reducir los costos en que incurren los consultores cuando tienen que afrontar el cálculo de los elementos mencionados. Luego de una breve explicación de la teoría y avances encontrados acerca de la hidráulica de las estructuras en mención, se procede a realizar una explicación del software desarrollado y, posteriormente, se realizan una serie de casos de estudio, por medio de los cuales se planea resolver unas preguntas de investigación, utilizando el programa como herramienta que permita obtener resultados y dar un análisis de estos. En el caso de sumideros se habrá de comparar 2 metodologías de cálculo de eficiencia de rejillas, a fin de concluir cual es más conveniente utilizar en terrenos empinados. Para el caso de los alivios, se hará un análisis de sensibilidad enfocado a revisar el impacto que tienen errores en construcción asociados a la cota del vertedero lateral. Por último, para el caso de estaciones de bombeo, se buscará establecer un límite para el uso de estaciones pequeñas, las cuales suelen usar pozos húmedos similares a los pozos de inspección, y que podrían ser tenidos en cuenta en diseño de alcantarillado optimizado, como estaciones en línea.Magíster en Ingeniería CivilMaestríaAlcantarilladosDesarrollo de softwar
Caracterización petrográfica, mineralógica y geoquímica de elementos traza en esfaleritas asociadas a rocas sedimentarias en la Vereda Caldas, Municipio de Chiquinquirá, Boyacá
No full textEl aumento en la demanda sobre metales considerados críticos por numerosos países, tales como el galio (Ga), germanio (Ge) e indio (In), para el desarrollo de nuevas tecnologías, ha generado el resurgimiento del interés sobre los yacimientos de zinc (Zn) y plomo (Pb) que corresponden a la mayor fuente de estos metales encontrados en depósitos tipo MVT cuyo principal mineral alojante es la esfalerita. Las unidades cretácicas de la Cordillera Oriental de Colombia se presentan como el escenario propicio para la formación de estos depósitos ya que cuentan con las características geológicas que favorecen su formación y coinciden cronológicamente con los eventos principales que dieron lugar a la mayoría de los depósitos MVT conocidos alrededor del mundo. La ocurrencia mineral de esfalerita ubicada sobre la Vereda Caldas en el municipio de Chiquinquirá, Boyacá se sometió a una caracterización petrográfica y mineralógica con el fin de determinar la relación de dichos elementos críticos con este tipo de mineralizaciones. Se encontraron concentraciones destacables de Ga, Ge e In, alojadas en medio de estos sulfuros los cuales se emplazan en medio de estas unidades cretácicas compuestas principalmente por rocas sedimentarias clásticas y localmente calcáreas. El origen de estos fluidos mineralizantes se da principalmente por la migración de aguas connatas ricas en metales lixiviados de rocas meteorizadas que son posteriormente sometidas a ambientes reductores que generan la precipitación de sulfuros como esfalerita y calcopirita. Los resultados obtenidos permiten atestiguar la potencialidad de este escenario geológico para albergar este tipo de elementos económicos de interés, lo cual se podría convertir en un indicador geológico que expanda la exploración de estos metales a una escala más regional.The increased demand for metals considered critical by numerous countries, such as gallium (Ga), germanium (Ge), and indium (In) for the development of new technologies, has generated the resurgence of interest in zinc (Zn) and lead (Pb) deposits. These deposits are the largest source of these metals and are typically found in MVT deposits, where the main host mineral is sphalerite. The Cretaceous units of the Eastern Cordillera of Colombia present an ideal setting for the formation of these deposits, as they have the geological characteristics that favor their formation and coincide chronologically with the main events that led to the formation of most known MVT deposits around the world. The occurrence of sphalerite located in Vereda Caldas in the municipality of Chiquinquirá, Boyacá was characterized petrographically and mineralogically in order to determine the relationship of these critical elements with this type of mineralization. Significant concentrations of Ga, Ge, and In were found hosted within these sulfides, which are emplaced within these Cretaceous units mainly composed of clastic and locally calcareous sedimentary rocks. The origin of the mineralizing fluids is primarily related to the migration of connate waters rich in metals leached from weathered rocks, which are subsequently subjected to reducing environments that generate the precipitation of sulfides such as sphalerite and chalcopyrite. The results obtained confirm the potential of this geological environment for hosting elements of economic interest, which could become a geological indicator that favors the expansion of exploration of these metals on a regional scale.Pregrad
Futurismo: simbiosis & máquinas
No full textEste documento aborda la interdependencia entre el ser humano y las máquinas desde una perspectiva filosófica y artística, inspirada en el Futurismo. Además de explorar la influencia de la tecnología en la postura y comportamiento humano, presenta una propuesta conceptual en la que el diseño de un atuendo simboliza la subordinación física y emocional hacia las máquinas. La investigación plantea una reflexión crítica sobre el equilibrio entre progreso tecnológico y la preservación de la autonomía humana en la era digital.Este trabajo explora la relación entre humanos y máquinas desde el Futurismo, movimiento que en 1909 exaltó la tecnología como fuerza transformadora. A través del concepto de “neo-simbiosis,” se propone una relación controlada en la que el humano mantenga siempre el dominio sobre la tecnología. El documento analiza cómo las máquinas impactan la postura, identidad y dependencia emocional humanas, convirtiéndose en una extensión de nuestras capacidades. Como propuesta visual, un atuendo conceptual simboliza esta dependencia, destacando la influencia de la tecnología en la vida cotidiana. La investigación invita a repensar un equilibrio donde la tecnología esté al servicio de la humanidad.Pregrad
La novela coral de E. Danticat: una polifonía de mutismos en Krik? Krak! y The Dew Breaker
No full textEsta monografía explora la función del mutismo, no sólo como temática recurrente, sino también como elemento enlazador en la estructura de dos obras de la escritora haitiana estadounidense Edwidge Danticat: Krik? Krak! (1996) y The Dew Breaker (2004). Ambas obras cuentan con una estructura particular, a medio camino entre la novela y la colección de cuentos, que ha llevado a la crítica a encasillarlas en la categoría del short story cycle. Este trabajo toma un distanciamiento de dicha lectura crítica y propone leer estas obras a partir del modelo de la novela coral, una estructura narrativa emergente derivada de la novela polifónica de Bajtin, pero que cuenta con una tendencia armonizante distintiva que privilegia la conformación de un colectivo polifónico interdependiente. Sin embargo, este trabajo no pretende encasillar Krik? Krak! y The Dew Breaker bajo una categoría narrativa escrita, sino utilizar la novela coral, en un sentido teórico, pero también metafórico para resaltar la dimensión polifónica de estas obras que, de manera aparentemente paradójica, se construye a partir del mutismo y, por lo tanto, conforma un coro de mutismos. Además de utilizar la imagen del coro, en la segunda parte de este trabajo juego con el doble sentido de coral para explorar cómo Krik? Krak! y The Dew Breaker también toman la forma de un arrecife de corales en cuanto construyen un espacio narrativo alterno por debajo de su materialidad textual, en su condición submarina. Este espacio narrativo alterno conforma un ecosistema simbiótico, cuyo propósito es resguardar, proteger y regenerar a los sujetos que han sido históricamente silenciados y, así, permitirles vocalizar sus discursos por fuera de las lógicas discursivas hegemónicas.Pregrad
Non - Invasive visualization of plant structures by x-ray phase contrast imaging
No full textMedicine, biology and the industrial area have found in X-rays a great tool for creating high-quality images, hence, new methods involving X-ray imaging have emerged intending to improve the current techniques and reduce the invasiveness of the performed processes. An example of a new branch of methods that seeks these objectives is X-ray phase contrast imaging (XPCi).
Even though its implementation has not transcended to the medical field and its use is constrained to experimental investigations due to the cost of optical instrumentation and complexity in its setups, recently published studies suggest that applying XPCi-based techniques brings an improvement in the image quality even with a lower radiation dose compared to classical attenuation-based techniques and without implementing external contrast agents with high atomic numbers. Other fields like biology and botany have also started to explore the use of XPCi, in which diverse investigations have shown that internal vegetal structures in the plant's stem, as well as the veins, seeds, midribs, or reproductive system, can be clearly depicted employing these alternative methods. This represents significant progress in this area because traditional methods are highly invasive and lead to the full destruction of the analyzed sample because of the implementation of acids or contrast agents which are harmful to this type of tissue.
The present work implements two XPCi methods (propagation-based PCi and Edge Illumination PCi) at the High-Energy Laboratory at Universidad de los Andes to visualize major and minor veins in the leaves of three different plant species commonly known in the Colombian environments and with different types of leaf venations, which are: coffee, cannabis, and eucalyptus. Besides, both methods' impact on the image quality is described for three different preparations that each kind of leaf underwent given the attenuation and phase contrast effects on the X-rays.
On the other hand, phase retrieval algorithms were applied to recover the phase information that the samples printed on the X-rays. This method increases the image quality as well as the contras-to-noise ratio value for all the visualized major and minor veins. Finally, simulations carried out by the Monte-Carlo software of McXtrace permitted to emulate the laboratory conditions and simulate the attenuation and phase contrast effects that the leaf’s veins induced to the incident X-rays.Magíster en Ciencias - FísicaMaestrí
Algoritmo de identificación de colisiones en online packing en pallet para brazo robótico
No full textTesis de pregrado que trata el tema de empaquetamiento en línea automatizado, en particular sobre la restricción de evitar colisiones entre el brazo robótico y las cajas empacadas.En los últimos años la industria tiene una necesidad de solucionar el problema de empaquetamiento en línea (en inglés online packing problem – OPP) de la manera más eficiente posible, ahora más con el aumento de los tipos y tamaños de paquetes que deben ser preparados en cortos plazos de tiempo. Este proyecto se desarrolla en el contexto del sistema de empaquetamiento automático de mercancías (SEMA) que busca desarrollar una empresa privada en colaboración con los grupos de investigación COPA y PYLO de la Universidad de los Andes. Se propuso un sistema basado en crear una “malla protectora” alrededor del brazo robótico usando líneas rectas que busca ser más eficiente que los métodos alternativos como los basados en hiperplanos. El OPP con colisiones se desarrolló en Python y se probó con 5000 cajas diferentes, repartidas en 10 instancias. Se obtuvo como resultado que el algoritmo de empaquetamiento funciona satisfactoriamente, pudiendo implementar el módulo de colisiones. Además, se pudo probar que el concepto de la malla funciona adecuadamente para detectar colisiones de forma ágil. Se evidenció una afectación ligera en el desempeño al agregar la restricción, que no afectó el funcionamiento del algoritmo. Como trabajo futuro se espera que el módulo de colisiones se implemente como una parte en una solución más compleja de OPP.Ingeniero IndustrialPregrad
Análisis de la incorporación de compuestos poliméricos reforzados con fibras vegetales en estructuras para la industria floricultora.
No full textEn la industria de la floricultura contemporánea, la selección de materiales para las estructuras de soporte, comúnmente conocidas como “durmientes”, tiene una importancia primordial. Esta preferencia, tradicionalmente dominada por la madera, enfrenta desafíos cada vez mayores debido a la fluctuación de los precios y las crecientes restricciones legislativas. Para abordar esta problemática, esta investigación propone un cambio de la madera a un compuesto de matriz polimérico con refuerzos de fibras vegetales.
La evaluación técnica de esta transición implica una evaluación integral de las estructuras, abarcando la determinación de cargas, momentos flectores y esfuerzos cortantes. Simultáneamente, se lleva a cabo una caracterización detallada del WPC, destacando propiedades mecánicas cruciales como el módulo de elasticidad, la tensión máxima de ruptura, el límite elástico, las propiedades reológicas, las constantes de anisotropía y el fenómeno de fluencia lenta (creo). Dado que el material estará expuesto a temperaturas de alrededor de 35 °C, se hace imperativo un análisis meticuloso de su comportamiento bajo fluencia.
Se desarrollo un proceso de diseño de vigas, buscando optimizar el uso de materiales cumpliendo con los requisitos de carga y garantizando un factor de seguridad adecuado. La evaluación de geometrías preestablecidas se realizó mediante simulaciones en ANSYS Structural, para comprender la respuesta de las estructuras ante fluencia lenta. Se empleó el modelo Norton y las constantes del modelo constitutivo se determinaron mediante mediciones experimentales a diferentes cargas y temperaturas (30°C 6N), (50°C 12N), (70°C 17N) y (105C° 17N).
Estos hallazgos luego se yuxtapusieron con la vida útil prevista asociada con el uso continuo de madera. Este análisis comparativo sirve para dilucidar la viabilidad y las ventajas de la transición a compuestos señalados. La investigación no sólo aborda preocupaciones inmediatas dentro de la industria de la floricultura, sino que también aporta información valiosa sobre la elección de materiales sostenibles y la optimización del diseño estructural.In the contemporary floriculture industry, the selection of materials for support structures, commonly known as "sleepers," holds paramount importance. Traditionally dominated by wood, this preference encounters mounting challenges due to fluctuating prices and increasing legislative constraints. To address this concern, our research proposes a shift from wood to a polymeric composite, specifically Wood-Plastic Composite (WPC).
The technical evaluation of this transition entails a comprehensive assessment of structures, encompassing the determination of loads, bending moments, and shear stresses. Simultaneously, a detailed characterization of WPC is conducted, highlighting crucial mechanical properties such as modulus of elasticity, maximum rupture stress, yield stress, rheological properties, anisotropy constants, and the creep phenomenon. Given that the material will be exposed to temperatures around 35 °C, a meticulous analysis of its behavior under creep becomes imperative.
We developed a design process for optimal beams, seeking to optimize material usage while meeting load requirements and ensuring an appropriate safety factor. Evaluation of pre-established geometries was conducted through simulations in Ansys Structural, with a focus on understanding the structures' response to the creep phenomenon. The Norton model of creep was employed, and the constitutive model's constants were determined through experimental measurements at different charges and temperatures (30°C 6N), (50°C 12N), (70°C 17N) and (105C° 17N).
These findings were then juxtaposed with the anticipated lifespan associated with continued wood usage. This comparative analysis serves to elucidate the viability and advantages of transitioning to WPC. The research not only addresses immediate concerns within the floriculture industry but also contributes valuable insights into sustainable material choices and structural design optimization.Ingeniero MecánicoPregrad
El teorema de singularidad de Hawking-Penrose: una revisión autocontenida
No full textIn this work, the Hawking-Penrose singularity theorem is studied from the perspective of the problem of geodesic inextendibility in Lorentzian manifolds, a problem that provides a formal definition of the notion of space-time singularity in general relativity. First, geodesic curves were studied in the Riemannian sense as solutions to the curve length optimization problem, and it was shown that every geodesic ceases to be a solution to this optimization problem in finite parametrization. Subsequently, the previous result was extended to families of geodesics whose initial point lies on a Lorentzian submanifold and that share their final point. Finally, the causal structure of space-times and the topology of spaces of causal curves were studied to demonstrate that every co-spacelike geodesic whose initial point lies on a trapped surface halts in finite parametrization. That is, if the space-time satisfies certain geometric properties, this result guarantees the existence of singularities.En el presente trabajo se estudia el teorema de singularidad de Hawking-Penrose desde el problema de la no extendibilidad de geodésicas en variedades Lorentzianas, problema que brinda una definición formal de la noción de singularidad espacio-temporal en relatividad general. En primer lugar, se estudiaron curvas geodésicas en el sentido Riemanniano como soluciones al problema de optimización de longitud de curva, y se demostró que toda geodésica deja de ser una solución a dicho problema de optimización en parametrización finita. Posteriormente, se extendió el resultado anterior para familias de geodésicas cuyo punto inicial se encuentra sobre una subvariedad Lorentziana y tal que comparten su punto final. Finalmente, se estudió la estructura causal de espacio-tiempos y la topología de espacios de curvas causales con el objetivo de demostrar que toda geodésica co-spacelike cuyo punto inicial se encuentra sobre una superficie atrapada se detiene en parametrización finita, es decir, si el espacio-tiempo cumple ciertas propiedades geométricas, dicho resultado se garantiza la existencia de singularidades.PregradoMethods of global Riemannian geometry, including PDE methods; curvature restrictions.Space-time singularities, cosmic censorship, etc
Diámetro: aplicación móvil para la protección de periodistas en campo
No full textEl incremento en la violencia contra periodistas en los últimos años subraya la necesidad de soluciones innovadoras para su protección. Este trabajo documenta el proceso de creación de 'Diámetro', una aplicación móvil concebida en el
'Hackathon por un Periodismo para la Paz'. La aplicación, desarrollada por un equipo interdisciplinario de la Universidad de los Andes en colaboración con la Agencia EFE, la FLIP y Minsait, incorpora funcionalidades esenciales como alertas de seguridad, geolocalización en tiempo real y una red de contactos de emergencia. A lo largo del primer semestre de 2023, se emplearon metodologías de desarrollo ágil para diseñar y desarrollar una versión alfa de 'Diámetro'. Hasta la fecha de entrega en agosto de 2023, el producto ha demostrado su potencial en escenarios controlados. Sin embargo, se identificó la necesidad de pruebas beta más amplias y la evaluación de la usabilidad en situaciones reales para validar completamente su eficacia.
Este estudio proporciona una base sólida para futuras iteraciones de desarrollo y destaca la importancia de la colaboración multidisciplinaria en la creación de herramientas tecnológicas que aborden problemas sociales críticos.Ingeniero de Sistemas y ComputaciónPregrad
Assessing economic implications of transitional flow constraints in the optimized design of sewer networks
No full textA fundamental aspect of sewer network design involves the application of constraints to ensure optimal performance. One such constraint that has not been widely applied is the constraint for transitional flow. Transitional flow is characterized by an unstable surface that can lead to the pressurization of a pipe, which can result in a system collapse. This research focuses on determining the cost implications of incorporating this constraint. Various designs were developed using the UTOPIA software across different case studies. The results indicate that integrating this constraint does not significantly increase the cost of the hydraulic design of sewer networks. Moreover, this constraint enhances the reliability of sewer networks.Pregrad