Memoria Investigaciones en Ingeniería
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<p><strong>Memoria Investigaciones en Ingeniería</strong> es una revista científica semestral, de acceso abierto, indexada y revisada por pares, editada por la Facultad de Ingeniería de la <a title="Universidad de Montevideo" href="https://www.um.edu.uy/" target="_blank" rel="noopener">Universidad de Montevideo</a> desde el año 2000. Tiene como objetivo publicar una selección de trabajos de investigación en ingeniería aplicada y tecnología destinada a un público especializado. Publica trabajos en español, inglés y portugués. La revista está indexada en <a title="Clarivate Web of Science (ESCI)" href="https://mjl.clarivate.com:/search-results?issn=2301-1092&hide_exact_match_fl=true&utm_source=mjl&utm_medium=share-by-link&utm_campaign=search-results-share-these-results" target="_blank" rel="noopener">Clarivate Web of Science (ESCI)</a>, <a title="Latindex" href="https://www.latindex.org/latindex/ficha?folio=29923" target="_blank" rel="noopener">Latindex</a>, <a title="DOAJ" href="http://bit.ly/2tjMz2J" target="_blank" rel="noopener">DOAJ</a> y <a title="EBSCO-Fuente Académica" href="https://www.ebsco.com/products/research-databases" target="_blank" rel="noopener">EBSCO-Academic Search Ultimate</a>, entre otros. Es una publicación de acceso abierto y gratuita tanto para los lectores como los autores.</p>Universidad de Montevideoes-ESMemoria Investigaciones en Ingeniería2301-1092Editorial – Una revista abierta
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Rafael Sotelo
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2023-12-222023-12-22251110.36561/ING.25.1Dióxido de carbono en interiores y COVID-19
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<p>La calidad del aire en interiores es un factor crucial para la salud y el bienestar de las personas, ya que el 90% de muchas personas pasan tiempo en ambientes cerrados. El objetivo de esta investigación fue verificar la correlación del dióxido de carbono con diversas variables de estudio. Para obtener las concentraciones, se utilizó un equipo medidor de lectura directa y se realizó el monitoreo durante dos meses (septiembre y octubre de 2021). Se aplicó la prueba de Kolmogorov-Smirnov debido a que los datos no seguían una distribución normal, y se utilizó la correlación de Spearman, los resultados indicaron un (Rho= - 0,584; Sig. (bilateral)=0,00< p=0,05) lo que se demuestra que existe una correlación significativa negativa moderada inversa entre el CO2 y la ventilación, con respecto al dióxido de carbono y la humedad tiene un coeficiente de Spearman (Rho= - 0,180; Sig. (bilateral)=0,315< p=0,05),lo que hay una correlación negativa muy débil inversa, de la misma manera se observa un coeficiente de Spearman (Rho= 0,130; Sig. (bilateral)=0,470< p=0,05, En conclusión, se evidenció una correlación negativa moderada entre el dióxido de carbono y la ventilación, lo que significa que, a mayor concentración de dióxido de carbono, menor es la ventilación. Por lo tanto, es importante que en los ambientes de trabajo existan ventanas para asegurar una ventilación adecuada y crear un ambiente saludable que no perjudique la salud de las personas y disminuya el riesgo de contagio del COVID-19.</p>Fiorela Jimena Quispe GutierrezMardesley Ninosky Retis SanchezJackson Edgardo Perez Carpio
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2023-12-222023-12-222521210.36561/ING.25.2Plataforma digital de inglés con procesamiento de voz para educación preescolar
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<p>El aprendizaje del idioma inglés a nivel preescolar se ha vuelto obligatorio en las instituciones educativas en México. Hoy en día no es suficiente con entender textos en inglés, el aspecto comunicativo ha tomado gran relevancia, y uno de los factores determinantes al comunicarse en otro idioma radica en la pronunciación correcta. Este trabajo presenta el desarrollo de una plataforma digital con contenido académico orientado a la etapa preescolar, en la cual se hace uso del procesamiento de voz a través del API <em>speech to text</em> y <em>text to speech </em>de Google Cloud, mediante diversas actividades, juegos y práctica de vocabulario para lograr que el infante se familiarice con el idioma inglés. Además, la plataforma permite al padre de familia ver el avance del preescolar en su aprendizaje. La finalidad de este proyecto es brindar una herramienta digital con características tecnológicas que favorezcan el aprendizaje del idioma inglés a temprana edad.</p>Yuval NoéPaola CortezNoé Sierra
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2023-12-222023-12-2225132610.36561/ING.25.3Caracterización Dinámica del Edificio 'María Nieves y Bustamante' de la Universidad Católica San Pablo de Arequipa y su Subsuelo a través del Uso de Sismógrafos
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<p>La respuesta sísmica de una estructura depende de sus características y del comportamiento del suelo circundante. Determinar los periodos de vibración y sus modos es crucial para comprender y predecir la respuesta ante cargas externas. A menudo, estos periodos se estiman con fórmulas teóricas, que pueden no reflejar la realidad. En este estudio, se usaron mediciones de microvibraciones con sismógrafos para analizar un edificio universitario en Arequipa, Perú. Se hicieron mediciones en 22 ubicaciones de la estructura y una en el suelo. Los datos se procesaron para eliminar ruidos y se convirtieron en espectros de frecuencia. Se obtuvo el periodo fundamental de vibración, una aproximación de sus modos y detalles sobre las frecuencias de resonancia del suelo, espesores de estratos bajo la estructura y velocidades de ondas S en el subsuelo. Esta evaluación precisa, sin depender solo de cálculos teóricos, es crucial para asegurar el cumplimiento de los estándares de diseño. Además, este enfoque no intrusivo reduce significativamente el tiempo y los costos asociados con la obtención de datos geotécnicos esenciales.</p>Yimy CarpioEnrique SimborGenner Villareal
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2023-12-222023-12-2225275210.36561/ING.25.4Efecto del ángulo de fibra sobre las propiedades mecánicas del polímero reforzado de fibra natural a través del análisis numérico
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<p>Este estudio se centra en el comportamiento mecánico de los compuestos de polímeros reforzados con fibra natural (NFRP), que están ganando prominencia como materiales sostenibles debido a su biodegradabilidad y eco-amistad. En este estudio, nuestro objetivo fue obtener una comprensión profunda del comportamiento mecánico de las NFRP seleccionadas. El análisis estructural estático se realizó para simular los efectos de tracción, mientras que el análisis vibratorio se realizó para predecir las frecuencias naturales. Los resultados indicaron que todas las fibras exhibieron estrés mínimo en el ángulo de 67.5 ° y el estrés máximo en el ángulo de 22.5 ° durante la prueba de tracción. Además, se produjo una deformación mínima en el ángulo de 0 °, mientras que se observó una deformación máxima en el ángulo de 67.5 °. Curiosamente, los NFRP exhibieron frecuencias naturales similares para los modos inferiores (1 y segundo), con alteraciones insignificantes debido a ángulos de fibra. El objetivo central de este estudio es mostrar la practicidad y la viabilidad de los NFRP investigados al emplear un análisis sofisticado de elementos finitos para anticipar su comportamiento material de antemano, lo que permite una comparación integral de las frecuencias naturales, tensiones y deformaciones con el polímero reforzado con fibra de carbono tradicional. (CFRP) Compuestos, explorando así el potencial de las NFRP como alternativas factibles.</p>Syed Anas NisarTariq Jamil
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2023-12-222023-12-2225537110.36561/ING.25.5Desarrollo de patrones de tiempo y frecuencia en Uruguay
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<p>En este trabajo se presentan los desarrollos que se han realizado en instituciones de Uruguay, relativos a patrones de las magnitudes de tiempo y frecuencia. El período analizado cubre unos 80 años. Por tanto, las tecnologías fueron muy diversas, desde osciladores basado en cristales de cuarzo y electrónicas de válvulas de vacío, hasta modernos relojes de cesio, basados en la transición de sus niveles electrónicos. Las estabilidades relativas, por consiguiente, cubren varios órdenes de magnitud, desde 10-7 hasta 10-13, lo que demuestra el gran avance que ha tenido el desarrollo de esta magnitud física en Uruguay. El estado actual del patrón Nacional del Uruguay, basado en relojes de cesio, ha permitido llegar a incertidumbres suficientemente bajas para ser admitido como parte del sistema internacional que define la hora UTC (Tiempo Universal Coordinado).</p>Leonardo TrigoAgustín GarcíaDaniel Slomovitz
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2023-12-222023-12-2225728910.36561/ING.25.6Retos a los que se enfrenta la Ingeniería del Software Cuántico
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<p>Este análisis examina el campo de la computación cuántica y el desarrollo de software cuántico basado en una selección de artículos relevantes. La investigación revela que la computación cuántica ha pasado de ser un concepto teórico a una realidad práctica, con computadoras cuánticas ahora accesibles para todos a través de servicios en la nube o simulaciones. Los artículos discuten diversos aspectos relacionados con la computación cuántica, incluyendo tecnologías, metodologías y orientación práctica para desarrolladores que se aventuran en proyectos de software cuántico. Una tendencia emergente identificada es la necesidad de la ingeniería de software cuántico, ya que el campo carece de modelos, estándares y métodos establecidos para la creación y migración de sistemas. Una comparación y síntesis de los artículos resalta los avances y desafíos en el campo, así como las lagunas y áreas para futuras investigaciones. En general, este análisis destaca la importancia creciente de la computación cuántica y proporciona una visión crítica sobre su desarrollo y potencial impacto en la industria y la sociedad.</p>Agustina ArismendiSebastián Pombo Mott
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2023-12-222023-12-22259010610.36561/ING.25.7Análisis comparativo del comportamiento estructural de una edificación de cuatro niveles con base fija y base aislada
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<p>El aislamiento sísmico en edificaciones esenciales es una tecnología innovadora que modifica la respuesta estructural mediante el incremento de amortiguamiento y disminución de la rigidez en la interfaz de aislamiento de una estructura. En el artículo se compararon los resultados de una estructura convencional con cimentación fija y una estructura desacoplada en dos partes: cimentación y superestructura mediante una interfaz de aislamiento, ambas sometidos a una seudoaceleración equivalente a sismos raros. La determinación de las propiedades mecánicas de los dispositivos se desarrolló en base a los fundamentos matemáticos que relacionan masa, periodo y rigidez establecidos por Skinner, Robinson y McVerry (1993), Naeim & Kelly (1999), Kelly & Konstantinidis (2011) y Constantinou et. al, (2007). Se consideró una estructura convencional inicialmente diseñada con un sistema sismorresistente en pórticos de concreto y albañilería confinada, perteneciente al Centro de Salud I-3 Andrés Araujo Morán en la Región Tumbes, Perú. En la interfaz se propuso dispositivos de alto amortiguamiento con núcleo de plomo LRB (Lead Rubber Bearing) con un amortiguamiento crítico de 15% y un factor de amortiguamiento equivalente de 〖β〗_M=1.35. En los resultados obtenidos se aprecia que el periodo de la estructura se incrementó de T=0.47s a T=2.462s en comparación a la estructura convencional. Mientras que en el drift se redujo en un 57.45% de δ=0.0047 a δ=0.0020 con lo cual se concluye que la estructura se encuentra dentro de la funcionalidad continua de acuerdo a HAZUS (FEMA,2020).</p>Katerine NiquenGenner VillarrealVicente Niquen
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2023-12-222023-12-222510713610.36561/ING.25.8Interacción Suelo-Estructura para edificaciones con platea de cimentación por los modelos estático y dinámico
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<p>Las condiciones dinámicas del suelo y la flexibilidad de la cimentación, son factores que condicionan la respuesta estructural de las edificaciones, sin embargo, actualmente se considera para el diseño sismorresistente que el suelo es completamente rígido e indeformable, con nula capacidad de amortiguamiento, condición que se determina y establece mediante el empotramiento perfecto de la edificación en la base. Este criterio hipotético de empotramiento facilita el análisis y diseño de las estructuras sismorresistentes, sin embargo, se obvia un factor condicionante de importancia, pues al presentarse rigidez variable en los estratos, amortiguamiento y asentamientos diferenciales, los esfuerzos y las deformaciones en los elementos estructurales pueden variar, disminuyendo o incrementando la demanda sísmica. Con estos precedentes, en el estudio se consideraron las condiciones dinámicas del suelo, mediante los principales modelos de interacción suelo-estructura. En el estudio, se realizó la modelación de una estructura multifamiliar con los diversos coeficientes obtenidos de los modelos desarrollados por Winkler, Pasternak, Barkan & Savinov, Norma Rusa, Gazetas & Mylonakis, Pais & Kausel, en el estudio de suelos se determinó que el suelo se clasifica como flexible S3, y la zona de peligro sísmico es Z=4 correspondiente al distrito y provincia de Tumbes. Con los resultados obtenidos del modelamiento, se demostró que los esfuerzos, las deformaciones y la frecuencia de vibración de la estructura se incrementaron, en comparación con la misma estructura modelada con el criterio hipotético de restricción en la base.</p>Raúl OliveraGenner Villarreal
Derechos de autor 2023 Raúl Olivera, Genner Villarreal
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2023-12-222023-12-222513717110.36561/ING.25.9Un estudio basado en simulación sobre el efecto de nanopartículas metálicas y no metálicas en el rendimiento del concentrador cilindroparabólico
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<p>Esta investigación investiga el rendimiento basado en simulación de nanopartículas metálicas y no metálicas, junto con fluidos de transferencia de calor a base de agua, utilizados en concentradores cilindroparabólicos. Su principal objetivo es analizar la mejora del rendimiento del concentrador, dividido en dos fases. La primera fase se centra en validar la configuración experimental utilizando dinámica de fluidos computacional a través del software ANSYS. Luego se utiliza el mismo modelo de simulación validado para evaluar el rendimiento del concentrador cilindroparabólico solar con diferentes nanofluidos metálicos y no metálicos, además de a base de agua. El estudio utiliza agua sola, junto con cobre, oro y plata, y dos nanopartículas no metálicas, óxido de alúmina y óxido de cobre, en concentraciones volumétricas variables del 1% al 3%. El análisis de simulación, realizado a una velocidad de 0,12 m/s, revela que el mayor aumento de temperatura promedio se observa en el caso de alúmina + nanofluido a base de agua al 3% de concentración volumétrica, con una transferencia de calor promedio máxima de 351,89 vatios. Además, el nanofluido a base de plata + agua demuestra el valor promedio más alto del coeficiente de transferencia de calor por convección con 88055,5 W/(m2 K). El nanofluido de oro + agua muestra un valor promedio más alto del número de Reynolds con 4352,268, mientras que el número de Nusselt máximo se observa con óxido de alúmina + nanofluido de agua, que mide 1,7698.</p>Muhammad Asif AliMuhammad Uzair
Derechos de autor 2023 Muhammad Asif Ali, Muhammad Uzair
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2023-12-222023-12-222517219610.36561/ING.25.10Impactos ambientales de la actividad petrolera en una región Amazónica del Perú
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<p>Con el objetivo de determinar e identificar los impactos ambientales que genera la actividad petrolera en Saramiriza, Datem del Marañón, se realizó esta investigación, ya que, esta actividad ha sido el centro de atención de múltiples acciones ambientales locales y mundiales, en zonas donde se procesa el crudo de petróleo, siendo una de las industrias con mayores impactos ambientales presentes en diversos ecosistemas en las distintas fases y prácticas operacionales típicas de la industria según UICN y E&P Fórum (1991). La metodología empleada está dividida por la etapa preliminar, que consistió en el registro y búsqueda de información bibliográfica de la problemática central, luego, la etapa de campo, para la recolección de datos in situ con técnicas de inspección, para la identificación de los componentes ambientales a estudiar por un periodo de 20 días. Y finalmente, la etapa de procesamiento para identificar la magnitud e importancia de los impactos trabajados con el gabinete, utilizando la matriz de CONESA, con la finalidad de valorar los impactos ambientales. Como resultado se obtuvo una calificación estimada/aproximada de importancia para cada impacto y su alternativa de mejora, donde se conoce el estado situacional de la zona identificada en relación al desarrollo de la actividad.</p>Marco Tulio Reátegui ChujutalliHellen Zuzety Chung Camus
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2023-12-222023-12-222519721310.36561/ING.25.11La gestión del capital relacional de las organizaciones
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<p>El capital relacional constituye uno de los componentes del capital intelectual de cualquier organización, que refleja el valor que le aportan las relaciones que establece con los agentes del entorno con los que interacciona durante el desarrollo de su actividad. Debido a que las organizaciones mantienen una amplia gama de relaciones de diferente naturaleza, el capital relacional tiene un impacto directo en la eficacia, entendiéndose como tal el grado en que se alcanzan los objetivos y metas organizacionales. Pero la revisión de la teoría más relevante que se ha generado en el campo de la gestión del conocimiento hasta el momento evidencia que el interés se ha orientado mayormente hacia los capitales humano y estructural, los otros dos componentes del capital intelectual, existiendo carencias de herramientas metodológicas orientadas a la gestión efectiva del capital relacional. Por esta razón, el presente trabajo tiene como objetivos reflexionar sobre la importancia del capital relacional y su relación con la eficacia, así como proponer un modelo integral para su gestión, que involucra diferentes variables organizacionales, y presentar su validación mediante un análisis factorial en el contexto de las pequeñas y medianas empresas mexicanas.</p>Mario Arturo RicardoLeudis VegaMilagros PérezVíctor Fuentes
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2023-12-222023-12-222521422910.36561/ING.25.12Caracterización de los bancos de materiales pétreos para la elaboración de concreto en las ciudades de Tepic y Xalisco, Nayarit, México
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<p>En este artículo se presentan los resultados obtenidos de la ejecución del proyecto denominado “Caracterización de los bancos de materiales pétreos para la elaboración de concreto en las ciudades de Tepic y Xalisco, Nayarit”, desarrollado por el Cuerpo Académico “Educación e Innovación en Ingeniería Civil” del Instituto Tecnológico de Tepic. Este proyecto se desarrolló financiado por el PRODEP en el programa de Fortalecimiento de Cuerpos Académicos 2019. Se presentan los resultados de los análisis que se realizaron a los bancos de materiales registrados en la Secretaría de Desarrollo Rural del Estado de Nayarit, los cuales fueron contactados para invitarlos a participar en el proyecto. Se realizaron análisis a arenas y gravas de ¾”, adicionalmente se realizó un diseño de concreto con los resultados obtenidos para comprobar el comportamiento de los materiales en su forma última.</p>Carlos Alberto Hoyos CastellanosFernando Treviño MontemayorFernando Aguirre Camacho
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2023-12-222023-12-222523024510.36561/ING.25.13Desarrollo de una herramienta IoT para optimizar el control de la humedad en el cultivo de cacao
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<p>El siguiente documento presenta el desarrollo de un sensor de humedad para los cultivos de cacao utilizando IoT y Arduino. Su propósito es mostrar las diversas aplicaciones que las nuevas tecnologías pueden ofrecer, particularmente en la industria del cacao. Implica el diseño de un nodo del sensor de humedad para medir los cambios en la humedad y la temperatura utilizando la herramienta de diseño electrónico Proteus. El módulo de medición está programado en Arduino IDE y se conecta a la nube a través de IoT, incorporando Node-Red como un medio para visualizar de forma remota los resultados en tiempo real. Esto se logra a través de un tablero de presentación como la salida final del proceso de medición, recopilando datos sobre los cambios climáticos recibidos por el transductor y comparándolos con los datos obtenidos de la web durante un período especificado. Este proceso verifica la eficiencia y la precisión de los datos del sensor, estableciendo un precedente para futuras investigaciones en electrónica aplicada, IoT y telecomunicaciones.</p>Hólger SantillánMichael SuárezDavid Cárdenas
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2023-12-222023-12-222524626510.36561/ING.25.14Motor Stirling con energía solar para áreas domésticas y rurales en Karachi, Pakistán
http://revistas.um.edu.uy/index.php/ingenieria/article/view/1202
<p>Existe una necesidad crítica de usar la energía solar abundantemente disponible en todo el mundo debido a la crisis de energía global. El objetivo de este estudio es demostrar el uso residencial de un motor Stirling alimentado por energía solar en Karachi, Pakistán. El diseño se llevó a cabo para producir una potencia de salida de 5 kW para abordar los problemas con la generación de energía del hogar y el área rural. El diseño se simuló usando MATLAB. El uso de la energía solar como entrada de calor del motor fue uno de los componentes clave del diseño. Esto permitió construir el motor para ubicaciones con mucha radiación solar. En regiones con abundante energía solar, se pueden usar cocinas solares, calentadores de aire solar y otros electrodomésticos. Para la generación de energía, sin embargo, se eligió el motor Stirling. Los cálculos de la intensidad del sol mostraron que 5 kW de salida del motor Stirling podrían generarse a partir de 12 kW de electricidad solar. El concentrador para concentrar y reflejar las radiaciones entrantes al motor Stirling se seleccionó como un plato parabólico solar. Este proceso calentó el fluido de trabajo del motor, que luego se expandió y contrajo debido a las fuerzas termodinámicas para producir los golpes de energía del motor.</p>Muhammad UzairIrtiza YawarSyed Ali JawadBatool FatimaMuhammad Furqan
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2023-12-222023-12-222526628310.36561/ING.25.15