Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones es una publicación científica revisada por pares expertos. Su enfoque temático recae en la ingeniería civil y otros campos de la ingeniería (ambiental, estructural, sísmica, etc.). La publicación es de carácter inter, multi y transdisciplinario y recoge la producción científica del INTEC, así como de la comunidad académica internacional. Esta publicación tiene como propósito difundir los resultados de investigaciones originales, notas técnicas, reseñas de libros, así como los avances tecnológicos en la práctica de la ingeniería civil. La revista invita a someter artículos originales e innovadores, tanto de carácter teórico como práctico, así como estudios de casos, notas técnicas y reseñas de libros. La revista está dirigida a investigadores y profesionales de la ingeniería civil y se publica cada seis meses. Leer más...
Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC)
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Aplicación del monitoreo estructural para estimar y predecir la respuesta y el estado de daño de estructuras sometidas a terremotos
Este artículo explora el desarrollo y la aplicación del monitoreo estructural (o monitoreo de la salud estructural) en la evaluación de la vulnerabilidad estructural de infraestructuras civiles. El monitoreo estructural consiste en la extracción de información del estado de integridad estructural en base a mediciones de la respuesta estructural obtenidas mediante sensores e instrumentación. Las mediciones son procesadas por algoritmos estadísticos para inferir el estado de daños bajo la premisa de que los cambios físicos en la estructura son detectables en los datos medidos. La metodología contribuye a minimizar errores en el análisis debido a simplificaciones en el modelado estructural y en la efectividad del proceso de evaluación debido a la posibilidad de ser automatizado. Se discuten dos estudios de caso, el primero consiste en el uso de mediciones de la respuesta estructural en la predicción de daños de un puente mediante curvas de fragilidad utilizando gemelos digitales (digital twins), y el segundo la aplicación de filtros bayesianos para estimar la respuesta y daños en una estructura de muro de corte sometida a movimientos de la base en una mesa vibratoria.
Derechos de autor 2025 Kalil Erazo https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
La revista científica Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones tiene como objetivo difundir resultados de investigaciones de carácter teórico o experimental en las distintas ramas de la ingeniería. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones es una revista científica internacional, multidisciplinaria y revisada por pares, dedicada a contribuir a la diseminación y divulgación de los resultados de investigaciones mediante la publicación de artículos originales, notas técnicas, reseñas de libros y estudios de casos. La revista busca servir como un medio de divulgación que permita a investigadores e ingenieros diseminar sus hallazgos a la comunidad científica internacional y a profesionales interesados. En este número de Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones se publican una serie de artículos cuyo enfoque práctico permitirá a los lectores utilizar los resultados en el desarrollo de herramientas para resolver algunos de los problemas a los que se enfrenta actualmente la sociedad. A continuación se presenta una breve reseña de cada artículo.
Derechos de autor 2025 Kalil Erazo https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Estrategias transdisciplinarias para mitigar riesgos de inundaciones en megaciudades costeras
Las megaciudades costeras están cada vez más expuestas a los riesgos de inundaciones complejas debido a la urbanización y el cambio climático, que incluyen el aumento del nivel del mar, tormentas más severas y superficies impermeables. Esta revisión sistemática explora las estrategias transdisciplinarias para reducir estos riesgos mediante el uso de un marco que combina enfoques estadísticos, hidrodinámicos y soluciones basadas en la naturaleza. Se evalúan los retos de tales estrategias, como las comunidades de dependencias extremas, las marejadas ciclónicas y la subsidencia del suelo, así como las posibilidades derivadas de implementar medidas híbridas que integren infraestructura gris y verde para aumentar la resiliencia. Los principales hallazgos incluyen la necesidad de realizar modelados acoplados para evaluar interacciones entre varios factores y la necesidad de mantener un enfoque que incorpore perspectivas sociales para abordar las inequidades que afectan a las comunidades vulnerables. Se determinan las brechas en la cobertura geográfica, centrándose en el Sur Global, y se sugieren medidas para obtener una gobernanza inclusiva que favorezca la adaptación. Esta toma de conocimiento contribuye a mejorar las políticas encaminadas a transformar nuestras ciudades de forma sostenible, apoyando un mejor conocimiento de los saberes locales y científicos en la reducción de los impactos en ciudades como Shanghái, Nueva York y Mumbai y en la creación de un equilibrio entre la reducción del riesgo de inundaciones y los beneficios eco sistémicos.
Derechos de autor 2025 Gabriel Montúfar https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Evaluación de la resistencia mecánica del hormigón en cilindros dosificados con lixiviados en distintas concentraciones
El presente estudio evalúa el impacto de los lixiviados en la resistencia mecánica del hormigón mediante ensayos en cilindros dosificados con concentraciones al 100% de agua (0% lixiviado) en calidad de control, luego al 50% y 100% de lixiviado. Se fabricaron 126 probetas cilíndricas (15 cm x 30 cm) según la ASTM C31, distribuidas en tres grupos y evaluadas a los 7, 14, 28 días, y 3, 6, 9 y 12 meses. Los materiales incluyeron el uso de cemento Portland IP30, agregados silíceos y basálticos, y lixiviados del botadero controlado de Tiquipaya (Cochabamba, Bolivia), caracterizados por una alta carga orgánica (DQO: 7,520 mg/L), contenido de sólidos suspendidos (28,140 mg/L) y un pH alcalino (9.9). La dosificación utilizada siguió el método ACI 211.1 (relación agua/cemento: 0.45). Los resultados muestran que el hormigón con agua potable mantiene una resistencia estable (221 kg/cm² a 12 meses), mientras que con 50% lixiviado presenta una reducción inicial del 15-20%, con recuperación a 247 kg/cm² a los 9 meses. El hormigón con 100% lixiviado alcanza alta resistencia inicial, pero sufre un deterioro del 35% a 12 meses (138 kg/cm²). Estos hallazgos resaltan la necesidad de diseñar hormigones resistentes a ambientes agresivos y mejorar la gestión de lixiviados en países en desarrollo, proponiendo cementos especializados y sistemas de tratamiento para mitigar impactos estructurales y ambientales.
Derechos de autor 2025 Sidney Salvatierra, Javier Isa, Roger Ríos, Adriana Fernández https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Análisis y Comparación de la Amenaza Sísmica en el Territorio Fronterizo de Ecuador - Colombia
El objetivo de esta investigación es analizar y comparar el comportamiento estructural y los costos de edificaciones diseñadas conforme a normativas sismorresistentes en zonas fronterizas entre Ecuador y Colombia, aplicando la normativa vigente de ambos países. A través de modelación computacional, se evaluaron estructuras de cinco pisos destinadas a uso residencial, considerando aspectos como zonificación sísmica, dimensiones estructurales, derivas, cantidades de materiales en obra y costos de construcción. Los resultados evidencian que la norma sismorresistente colombiana es más conservadora que la ecuatoriana, estableciendo restricciones más estrictas en derivas admisibles y periodos de vibración, lo que conduce a edificaciones más rígidas y pesadas. En Colombia, las estructuras presentan secciones mayores, con un incremento del 15.69% en el peso total respecto a las estructuras diseñadas en Ecuador y como consecuencia, las edificaciones ecuatorianas exhiben un aumento del 53.01% en las derivas y del 14.29% en el período de vibración, lo que indica una menor rigidez estructural. En el análisis de los costos de construcción de siete edificios, considerando disponibilidad de materiales y costos de mano de obra en ambas regiones, se observa que el presupuesto total en Ecuador es superior al de Colombia, con algunas excepciones específicas, como Tulcán y San Andrés de Tumaco. Finalmente se concluye que, si bien los espectros de diseño son similares en ambos países, la normativa colombiana impone criterios más rigurosos orientados a mejorar la seguridad estructural. En este contexto, se resalta la importancia de optimizar estrategias constructivas en zonas de alta amenaza sísmica, buscando un equilibrio entre eficiencia estructural y viabilidad económica.
Derechos de autor 2025 María Belén Correa, Alejandro Machado, Luis Hernández, Andrea Cabascango, Franklin Jácome https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Estudio Comparativo en Condiciones de Incendio de las Vigas de Pisos de un Edificio de acero
El objetivo de esta investigación es realizar un estudio teórico y económico de la capacidad resistente del sistema de vigas de piso de un edificio de acero, ubicado en la ciudad de Quito, bajo condiciones de incendio. Primero, se realiza el diseño en condiciones normales a temperatura ambiente, y luego considerando condiciones de incendio usando las disposiciones de tres normativas extranjeras: Eurocódigo, Norma Brasileña y la American Institute of Steel Construction (AISC) de Estados Unidos. A continuación, se verifica si el diseño que se obtiene sin considerar incendio es capaz de resistir el tiempo mínimo requerido de exposición al fuego, cuando se evalúa de acuerdo con los planteamientos de las tres normas. Luego, se compara la capacidad resistente bajo condiciones de incendio con cada normativa extranjera, calculada para las secciones originales y posteriormente se plantean secciones alternativas que cumplan con el tiempo requerido de resistencia al fuego, de manera que el análisis comparativo se realiza desde el punto de vista técnico y económico. Estos resultados permiten conocer el tiempo de resistencia al fuego de los elementos estructurales diseñados sin considerar el incendio y se pueden plantear alternativas que mejoren su comportamiento bajo condiciones de incendio. Finalmente, se concluye que las estructuras deben tener un sistema de protección para resistir un incendio, pues de diseñarse para estas condiciones, sin ningún tipo de protección, son demasiado costosas.
Derechos de autor 2025 Luis Hernández, Pamela Castillo, Elizabeth Fuertes https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Actualización del Factor de Emisión de CO₂ del Sistema Eléctrico Nacional Interconectado (SENI) en República Dominicana (2019–2024)
Este estudio presenta la estimación y actualización del factor de emisión de dióxido de carbono (CO₂) para el Sistema Eléctrico Nacional Interconectado (SENI) de República Dominicana en el marco de la metodología “Tool 07 v7.0” publicada por UNFCCC. Utilizando datos desagregados de generación eléctrica y consumo de combustibles entre 2019 y 2024, se calcularon los márgenes operativos (EFOM), de construcción (EFBM) y combinado (EFCM). Los resultados muestran un predominio del gas natural y carbón en la matriz energética nacional, con una participación renovable de 16.6% en 2024. El margen combinado promedio estimado (sin incluir plantas de régimen especial ni renovables, LCRM) asciende a 0.6649 tCO₂/MWh, conforme a la metodología oficial del UNFCCC “Tool to calculate the emission factor for an electricity system” (Versión 7, 2022), 2024, dicho resultado permite fortalecer los diseños de proyectos bajo en Carbono y estrategias a mediano y largo plazo alineadas con el Acuerdo de París. Se estimó un factor de emisión simplificado de 0.6277 tCO₂/MWh para el año 2024 con la finalidad de obtener un FE para inventarios de GEI y Huella de Carbono.
Derechos de autor 2025 Iván Relova Delgado, Chadia Abreu, Nelly Cuello, Ismenia Abreu, Miguel Aybar-Mejía https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Implementación de un sistema de monitoreo de área amplia en la red de 345 kV del sistema eléctrico dominicano. Caso de estudio
El Sistema Eléctrico Nacional Interconectado (SENI) de la República Dominicana enfrenta nuevos desafíos operativos derivados de la creciente incorporación de generación renovable intermitente, lo que compromete la estabilidad de la red de transmisión, especialmente en las barras de 345 kV. Esta investigación propone la implementación de un Sistema de Monitoreo de Área Amplia (WAMS) como alternativa tecnológica para mejorar la detección de eventos críticos y la capacidad de respuesta operativa en tiempo real. Se adoptó una metodología aplicada, basada en la revisión documental, levantamiento de infraestructura existente y evaluación de la viabilidad técnica para habilitar relés de protección como Unidades de Medición Fasorial (PMU), integrados con un Concentrador de Datos Fasoriales Extendido (ePDC) sincronizado por GPS. Se recolectaron registros de tensión y frecuencia del sistema en condiciones reales de operación, y se compararon los datos obtenidos a través del sistema WAMS con los del SCADA tradicional. Los resultados muestran que el WAMS ofrece una mayor resolución temporal, permitiendo detectar oscilaciones de corta duración que no son captadas por SCADA. Esto evidencia mejoras en la visibilidad dinámica del sistema eléctrico y valida la viabilidad técnica de utilizar tecnología existente para su implementación en redes de transmisión en países en desarrollo.
Derechos de autor 2025 Diego Aquino Lebrón, Wascar Antonio Liriano Lorenzo, Deyslen Mariano-Hernández, Miguel Aybar-Mejía https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Análisis comparativo del comportamiento sísmico entre una edificación de acero con sistema DIAGRID y una con Arriostramientos Concéntricos en Portoviejo-Ecuador
Este artículo presenta un análisis comparativo del comportamiento sísmico de dos sistemas estructurales aplicados a una edificación de acero de baja altura en Portoviejo, Ecuador: el sistema DIAGRID (PIMD) y los Pórticos Arriostrados Concéntricamente (PEMAC). El objetivo de la investigación es evaluar la eficacia de estos sistemas bajo condiciones sísmicas de diseño, utilizando procedimientos tradicionales establecidos en la normativa nacional, como el análisis modal espectral y el método estático equivalente. Además, se examinan propiedades dinámicas, cortantes basales, derivas laterales, capacidad axial y la eficiencia en el uso de materiales. Los resultados muestran que el sistema DIAGRID (PIMD) presenta una rigidez lateral significativamente superior, evidenciada por períodos de vibración menores (0.38 s en PIMD frente a 0.63 s en PEMAC) y una reducción del desplazamiento lateral de aproximadamente un 50% en comparación con el sistema PEMAC. Esta configuración permite una distribución más eficiente de las fuerzas laterales, reduciendo las deformaciones y mejorando el desempeño sísmico general. Además, el sistema PIMD logró una disminución del 3.64% en el consumo de acero, lo que se traduce en un ahorro significativo en los costos de construcción sin comprometer la seguridad estructural. El sistema DIAGRID (PIMD) se presenta como una alternativa robusta y eficiente para edificaciones de acero en regiones de alta sismicidad, ofreciendo ventajas en rigidez, economía de materiales y desempeño sísmico. Estos hallazgos proporcionan una base sólida para guiar a ingenieros y diseñadores en la adopción de tecnologías estructurales avanzadas, contribuyendo a la resiliencia de infraestructuras en contextos sísmicos.
Derechos de autor 2025 Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
Analysis of Fractional Dynamical Systems Using Recursive Bayesian Estimation Methods and Response Data
The research titled Analysis of fractional dynamical systems using recursive Bayesian estimation methods and response data was presented at the Engineering Mechanics Institute Conference and Probabilistic Mechanics & Reliability Conference (EMI/PMC 2024), University of Illinois Urbana-Champaign, Chicago, IL, May 28-31 2024, as part of the Minisymposium Computational methods for stochastic engineering dynamics.
Evaluación Estructural de la Superestructura de un Puente Existente tipo Viga Losa de Acero
El enfoque principal de este proyecto es valorar las condiciones actuales de la superestructura de un puente tipo viga losa de acero de un solo vano con una longitud de 25 metros, ancho 10.4 metros y formado por 4 vigas longitudinales. El mismo se encuentra sobre la quebrada del río Chalguayacu en la provincia de Imbabura, Ecuador. La evaluación se realiza siguiendo la metodología del Manual for Bridge Evaluation y utiliza el método de Load and Resistance Factor Rating, aplicándolo a las condiciones actuales del país, para analizar y determinar la capacidad de carga de las secciones estructurales, identificando áreas que requieran refuerzo de acuerdo con las especificaciones de diseño actualmente requeridas. La investigación se basa en una evaluación de los componentes estructurales del puente como son: vigas, volado, diafragmas, tablero y elementos de corte, que servirán para identificar posibles deficiencias y sus implicaciones en el desempeño del puente. Los hallazgos buscan proporcionar información sobre la seguridad del puente y la integridad estructural, para su servicio continuo. Además, se realizará una modelación del puente con la ayuda del programa CSI Bridge, la cual proporcionará una comprensión detallada del comportamiento estructural del puente bajo diversas cargas, que se irán explicando a lo largo del proyecto. Finalmente, tras una exhaustiva revisión de los resultados, se determinó que las vigas tienen problemas de resistencia a cargas de momento, a pesar de comportarse adecuadamente ante cargas de corte. En cambio, los demás elementos estructurales evaluados se comportan de manera satisfactoria.
Estudio de amenazas hidráulicas en la llanura de inundación de la cuenca del río Bogotá - Cundinamarca – Colombia
Este artículo presenta los análisis y resultados de la investigación realizada por el Centro de Estudios Hidráulicos de la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería, correspondientes al “Estudio de amenazas hidráulicas en la llanura de inundación de la cuenca del Río Bogotá - Cundinamarca – Colombia”, mediante el uso de la herramienta computacional de simulación hidráulica HEC-RAS. Esta investigación ha sido dividida en tres horizontes y los resultados aquí presentados, corresponden al corto plazo, que incluyen, el ensamble de un modelo integrado de elevación con cubrimiento sobre toda la cuenca del Río Bogotá, la localización, identificación y ajuste de las intersecciones o pasos de vía con canales y drenajes, la validación, digitalización y complementación de la red de drenaje urbana y rural, la homologación del mapa de suelos a grupos hidrológicos con tasas de infiltración, la homologación del mapa de usos del suelo a valores de rugosidad e impermeabilidad, y la simulación bidimensional de un evento hipotético de descarga súbita, por el colapso simultáneo de los embalses Tominé, Neusa, Sisga, San Rafael, Chisacá y La Regadera.
Evaluación estructural de la superestructura de un puente existente tipo viga losa de hormigón armado en Ecuador
Este trabajo tiene como finalidad evaluar la superestructura del puente tipo viga – losa de hormigón armado sobre el río Soloma, situado en la provincia de Bolívar, Ecuador. El puente se encuentra conformado por un solo vano de 30 m de longitud, 10 m de ancho y 3 vigas longitudinales. La evaluación se realizó haciendo uso del “Manual for Bridge Evaluation” el cual pertenece a la normativa AASHTO, específicamente siguiendo la metodología “Load and Resistance Factor Rating” y aplicándolo a las condiciones y normativas actuales del Ecuador. Inicialmente, se realizan los cálculos para determinar las solicitaciones a las que está sujeto el puente haciendo uso de la AASHTO y la Norma Ecuatoriana de vialidad y utilizando los factores para las combinaciones de carga correspondientes a las condiciones del puente, con ello se comparan estos resultados con la resistencia real de los elementos dictaminado por los planos estructurales reales. Estos elementos en cuestión son: tablero, viga interior, vigas exteriores, diafragmas y voladizo. Posteriormente, se realiza una modelación del puente en el Software CSI Bridge para obtener un análisis más riguroso del comportamiento de la estructura ante las cargas, siguiendo las normas actuales. Una vez finalizada la modelación se presentan los resultados respectivos de momentos flectores y fuerzas cortantes en los elementos para obtener el factor de capacidad de carga “RF” y con ello analizar los puntos críticos del puente. Realizado los análisis y comparaciones se concluye que los únicos elementos que presentan deficiencias son las vigas.
Estudio comparativo de un edificio de acero diseñado con un sistema dual y utilizando diferentes tipos de columnas
El objetivo de esta investigación es realizar un estudio técnico-económico y comparar diversas configuraciones de columnas en un edificio de acero con un sistema dual compuesto por pórticos especiales con arriostramiento concéntrico. Con este fin se diseñaron y modelaron computacionalmente estructuras con columnas con secciones rectangulares huecas HSS, columnas con secciones tubos rectangulares rellenos de hormigón y columnas con secciones tipo I. Se analizó el comportamiento estructural de estos modelos bajo las mismas cargas y se calculó el costo total de cada alternativa mediante un análisis de precios unitarios. La comparación de las diversas configuraciones se realizó manteniendo una configuración arquitectónica similar y asegurando que los elementos estructurales cumplieran con las especificaciones de la normativa ecuatoriana. La modelación computacional permitió verificar la distribución del cortante basal, la dualidad del modelo, el ajuste del cortante dinámico, el control de modos de vibración y derivas, así como la relación demanda/capacidad, asegurando que todos los elementos estructurales soportaran solicitaciones dentro de sus capacidades. Mediante un estudio económico se obtuvo el presupuesto del edificio. Finalmente, el análisis técnico-económico de los tres modelos permitió identificar la configuración estructural que ofrece la mejor relación costo-beneficio, correspondiéndose con las secciones tubos rectangulares rellenos de hormigón.
Desarrollo de una ecuación para el cálculo del factor de fricción en accesorios y piezas especiales
En el presente trabajo se desarrolló una ecuación para calcular el factor de fricción para piezas especiales (codos, reducciones de tuberías, llaves de paso) y accesorios (válvulas, difusores de presión, calentadores) utilizando la ecuación de Darcy-Weisbach para obtener un valor estimado de las pérdidas de energía que se tienen cuando un fluido a cierta velocidad y con cierta viscosidad pasa a través de accesorios o piezas especiales. Para llegar a la ecuación se propuso partir de las premisas que toda pérdida de energía por fricción de un fluido es causada por la velocidad, pero se refleja en la presión. Además, se asumió que los accesorios y piezas especiales siempre trabajan en turbulencia total. Para esta investigación se utilizó ingeniería inversa a lo que normalmente se hace al calcular el factor de fricción para las piezas especiales y accesorios que consiste en utilizar el Diagrama de Moody (1944) para estos fines. El diagrama de Moody tiene como abscisa los valores del Número de Reynolds que definen el régimen de velocidad (turbulencia o laminar) de un fluido obteniendo de forma gráfica el valor de fricción. Para desarrollar la ecuación se buscó el valor del factor de fricción para cada valor en mil de Reynolds. Utilizando MATLAB se construyeron varias curvas y se analizó el porcentaje de error versus el diagrama de Moody. La ecuación que tuvo un error de aproximación de fracciones racionales (RAT2) por debajo de 0.99.
Derechos de autor 2024 Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
Evaluación estructural de un puente sobre un río en la costa Ecuatoriana
En el presente trabajo se emplea la metodología de evaluación para puentes existentes planteado por The Manual for Bridge Evaluation de la AASHTO adaptándola a las condiciones específicas del Ecuador y siguiendo lo establecido por el Ministerio de Transporte de Obras Públicas del Ecuador y la Normativa Ecuatoriana Vial. El análisis estructural se enfocó en la metodología de evaluación de capacidad por factor de carga y resistencia, aplicada al caso del Puente sobre el río Vite, ubicado en la provincia de Manabí en el Ecuador, el mismo que en base a la inspección visual de sus elementos se constató un deterioro aceptable calificando cualitativamente la condición del puente. Para la verificación, se aplicaron combinaciones de carga bajo la acción de situaciones adversas con efectos estáticos y dinámicos, prestando principal atención a los efectos de carga sísmica empleando la Normativa Ecuatoriana de Construcción. Para el cálculo de la resistencia real se consideraron parámetros estructurales de los elementos del puente mediante los planos usados en su construcción. Posteriormente se desarrolló un modelo analítico en el software CSI Bridge, para determinar los efectos de carga de diseño. Los resultados se utilizaron para la determinación del Índice de capacidad en las secciones donde se esperaba que se produjeran las mayores solicitaciones, proporcionando niveles de confiabilidad, estabilidad y seguridad requeridas. Se concluye que tanto la superestructura como la subestructura no cumplen los niveles de resistencia según la normativa actual.
Diseño de antenas lineales V para satélites
El artículo presenta el diseño y construcción de una estación terrena en miniatura con un conjunto de antenas lineales en forma de V para adquirir y decodificar señales del satélite NOAA 18 en tiempo real. El objetivo es obtener imágenes de satélite en la banda VHF. Los resultados de este trabajo muestran una imagen de buena calidad al utilizar el programa de decodificación NOAA-APT y filtrado de paso de banda. La interfaz entre el sistema radiante y la USRP muestra un nivel aceptable de acoplamiento con un VSWR de 1.5 y pérdida de retorno de -14 dB, al final, se explican los factores adversos que no permitieron mejores resultados, entre los cuales el más importante es el acoplamiento de impedancia mutua del conjunto de antenas y el tiempo de transmisión de información de 10 minutos desde el satélite NOAA 18.
Estudio comparativo del uso de columnas de acero huecas y columnas compuestas en pórticos resistentes a momento
La falta de planificación desde una etapa temprana en el sector de la construcción ha dado lugar a un crecimiento vertical, haciendo necesarios edificios cada vez más altos y esbeltos, en consecuencia, los elementos compuestos se presentan como una alternativa que busca cubrir las deficiencias que los materiales muestran al trabajar exclusivamente de manera individual. Partiendo de esto, se realizó un estudio comparativo técnico y económico con el propósito de analizar el aporte que tienen las columnas compuestas dentro de un sistema estructural porticado, para el cual se propuso la modelación de dos estructuras de acero con pórticos especiales resistentes a momentos, una con columnas rectangulares de acero huecas y la otra con columnas rectangulares de acero rellenas de hormigón. Se analizaron parámetros como modos de vibración, cortante basal, derivas de piso, peso propio de la estructura y costos. Como resultado se concluye que la estructura con columnas rectangulares rellenas de hormigón presenta un buen comportamiento estructural utilizando perfiles de menor espesor en comparación a la estructura con columnas rectangulares de acero huecas, lo que se traduce en un menor costo. Además, se evidenció que las columnas compuestas presentan una mayor capacidad de carga axial por compresión.
El papel de los recursos informáticos en el procesamiento y análisis de datos en la investigación científica
Esta nota técnica explora tres recursos informáticos fundamentales para el procesamiento y análisis de datos en la investigación científica: R, Python y Tableau. Se discute cómo estas herramientas se utilizan en diferentes disciplinas científicas y en qué etapas de la investigación son más útiles. R es un lenguaje estadístico que ofrece una amplia gama de funciones para análisis estadístico y visualización de datos. Python, por otro lado, es un lenguaje de propósito general con bibliotecas especializadas en análisis de datos y aprendizaje automático. Finalmente, Tableau es una plataforma de visualización de datos que permite crear gráficos interactivos y paneles de control para comunicar los resultados de la investigación de manera efectiva.
Estimación de consumos específicos de energía eléctrica de tracción para la primera línea del Metro de Bogotá
Este estudio tuvo como objetivos identificar las variables mecánicas que ejercen mayor influencia en el consumo de energía de tracción en un sistema tipo metro; estimar el consumo específico de energía en diferentes escenarios operativos asociados a perfiles de velocidad en cada tramo y establecer consumos de referencia específicos que guíen la identificación de proyectos orientados a incrementar la eficiencia energética cuando entre en operación la primera línea del Metro de Bogotá. Para lograr los propósitos anteriores, esta investigación se centró en la estimación, a través de una aplicación de software, del consumo específico de energía eléctrica del Metro de la Ciudad de Bogotá, en diferentes escenarios operativos. Resultados de simulaciones realizadas con una aplicación desarrollada en Matlab, para generar perfiles de velocidad en la operación del tren, permiten observar la sensibilidad del consumo específico de energía eléctrica ante cambios realizados en la velocidad de crucero y en las rampas de aceleración y desaceleración. Los resultados muestran que los consumos específicos dependen, en gran medida, de los perfiles de velocidad y del funcionamiento del metro, lo que abre un interesante campo de aplicación de técnicas de optimización orientadas al uso eficiente de la energía en la futura operación del sistema.
Derechos de autor 2023 Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
Efecto del tamaño en el acoplamiento mutuo de impedancias de un arreglo de antenas inteligentes de haz conmutado
En este artículo se presenta el impacto del tamaño de un arreglo en el acoplamiento mutuo de impedancias en un arreglo de antenas de haz conmutado y su efecto en la disponibilidad del enlace para la comunicación entre un dron y una estación terrena fija. Las antenas inteligentes son fundamentales en aplicaciones inalámbricas, como la agricultura de precisión, donde es necesario determinar la dirección de llegada de las señales deseadas para optimizar la potencia de recepción a través del patrón de radiación del arreglo. El estudio se centra en comprender los efectos del acoplamiento mutuo resultantes de las características del arreglo, como el número de elementos y la geometría, que pueden afectar la impedancia de la antena e influir en el SNR y la disponibilidad del enlace. La investigación tiene como objetivo brindar información sobre el efecto que el número de elementos, el espaciado entre ellos y el tamaño o forma de cada elemento en el arreglo tienen en los valores más bajos o altos de SNR debido al acoplamiento mutuo de impedancias.
Selección del modelo óptimo de predicción de la relación de desempeño de una planta solar fotovoltaica. Un enfoque multicriterio basado en algoritmos de aprendizaje automático
La producción de energía eléctrica a partir de las plantas solares fotovoltaicas se ha intensificado en los últimos años con el fin de disminuir el uso de los combustibles fósiles. Sin embargo, este tipo de plantas no está exenta de sufrir pérdidas de energía, reduciendo en consecuencia su rendimiento. La Comisión Electrotécnica Internacional, a través de sus estándares, ha diseñado una serie de indicadores de desempeño clave para estas plantas, uno de los cuales es la relación de desempeño. El objetivo de esta investigación es presentar una metodología multicriterio para seleccionar el mejor modelo de clasificación para predecir la clase de la relación de desempeño de plantas solares fotovoltaicas. Se ilustra la metodología, utilizando los datos de una planta comercial ubicada en la zona central de Chile, considerando la técnica de análisis multicriterio TOPSIS, y los algoritmos de K vecinos más cercanos, máquinas de soporte vectorial, bosques aleatorios, y regresión logística, como alternativas del problema de decisión. Los criterios de decisión son las siguientes métricas: exactitud, precisión, f1-score, recall, y ROC-AUC. Como resultado se obtuvo que el mejor modelo correspondió al obtenido con regresión logística, con un puntaje del 100%, seguido del modelo de bosques aleatorios con 82,86%. Se recomienda incorporar nuevos modelos de clasificación a la metodología, y probarla con los datos de otra planta solar fotovoltaica.
Evaluación del transporte de sedimentos en cauces pequeños y medianos: caso de estudio en el departamento del Cesar (arroyo San Antonio)
El transporte de sedimentos es un proceso natural que influye en los procesos hidráulicos, geomorfológicos y ecológicos de los cuerpos de agua (IDEAM, 2007). En este artículo se presenta una metodología para la evaluación del transporte de sedimentos en cauces pequeños y medianosusando el software HEC-RAS, que permite estimar los cambios en el perfil y las secciones transversales del cauce. Para el desarrollo del trabajo se utilizaron documentos oficiales e investigaciones anteriores, que incluyen el modelo de transporte de sedimentos unidimensional propuesto en el modelo de dominio público HEC-RAS del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos. Se elaboraron además dos modelos de transporte de sedimentos para evaluar la condición actual y futura de un tramo del arroyo San Antonio, ubicado en la zona del proyecto minero La Loma, en el departamento del Cesar. En general, los resultados obtenidos de las modelaciones para la condición futura muestran que los cambios que ocurrirían aguas abajo de la entrega del realineamiento definitivo del arroyo San Antonio son muy similares a los que ocurrirían aguas abajo del realineamiento No. 4 del arroyo San Antonio para la condición actual. Es conveniente, para validar los resultados de las simulaciones, que el modelo de transporte de sedimentos se actualice permanentemente a partir de la nueva información de campo disponible.
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Diagnóstico del sistema de transportación urbana utilizando mapas de viaje de usuarios vulnerables: caso de estudio en la ciudad de Loja (Ecuador)
El aumento de la población mundial y la concentración en ciudades pone presión al sistema de transportación urbana. Este sistema debe permitir a todas las personas a que tengan acceso al empleo, educación, servicios médicos, entre otros. Tradicionalmente, los sistemas de transportación urbana se han diseñado con base en usuarios tipo. Por lo tanto, el diseño de los sistemas de transporte suele excluir a personas fuera del usuario tipo, por ejemplo las personas vulnerables, como quienes tiene alguna discapacidad o dificultades para movilizarse como los adultos mayores. Una forma de evaluar si el sistema de transportación urbana es efectivo para las personas vulnerables es utilizando Mapas de Viaje del Cliente (MVC); este tipo de mapas no se han desarrollado en el contexto de ciudades de Ecuador. El objetivo de este artículo es evaluar el uso de los mapas de viaje del cliente con los usuarios vulnerables durante el empleo del sistema de transportación pública en la ciudad de Loja (Ecuador). Los usuarios vulnerables considerados son principalmente los padres de familia que llevan a sus hijos a las escuelas, pero también se incluyeron a personas con discapacidad física y visual. Como resultado, se presentan algunas de las consideraciones al momento de usar los MVC. Además, se resaltan las principales modificaciones que se pueden hacer al sistema de transportación urbana local. Esta herramienta puede ser adaptada fácilmente por otras dependencias que les interese analizar el servicio que le presta su sistema de transportación urbana.
Evaluation of narrowband coupling techniques against frequency variation
This article presents the design of two couplers using a simple stub, one in series and one in parallel, and a coupler design using a quarter lambda section. The aim is to compare the behavior of the frequency variation for a passing bandwidth through the transmission line, considering their respective variation in the lengths in which the couplers are located and the distances of the stubs. In such a way, that each design can be compared and analyzed to determine which of all three is the best coupler in terms of low impacts due to a passing bandwidth. For this, each design is made with the help of the software Amanogawa (Amanogawa.com, s. f.) and by means of the Smith chart. Similarly, the simulation of each one is carried out and through a physical experiment, stub in parallel, the results obtained are corroborated. Observing that the parallel stub method proves to be the most optimal, in terms of implementation and acceptance of a higher bandwidth pass-through variation.
Análisis de un prototipo virtual de un generador de flujo axial trifásico de 250 w de energía eléctrica para miniturbinas eólicas
La demanda de un generador eléctrico de bajo costo para microturbinas eólicas se desarrolla a medida que aumenta la demanda de electricidad. La energía instalada de microturbinas eólicas en todo el mundo supera los 945 MW, con la tendencia mostrando un aumento con el tiempo. Este artículo tiene como objetivo desarrollar un prototipo de un generador de flujo axial trifásico de 250 W para turbinas eólicas de eje vertical u horizontal. Se utiliza la distribución de Weibull para describir las variaciones en la velocidad del viento; la probabilidad anual de velocidades del viento se obtuvo para un escenario específico con el que se calculó la energía total producida por año. Los programas Granta, EMWorks y LTSpice se utilizaron para las simulaciones virtuales. Los materiales fueron seleccionados comparando el precio, las eficiencias eléctricas, las propiedades mecánicas y las variables involucradas en la generación de energía eléctrica. Los resultados muestran una vida útil de 20 años, un análisis rentable y complementario, cumpliendo con políticas sociales y ambientales. La reducción de CO2 estimada es de 0,468 toneladas métricas por año comparada si se genera la misma cantidad electricidad con un generador eléctrico que funcione con combustibles fósiles. El costo de inversión inicial es de US $ 234,78 utilizando imanes de ferrita, correspondiente a un ahorro de US $ 85,72 con respecto al precio regular de un micro generador de la misma capacidad, y un tiempo de recuperación de la inversión es de dos años.