Memoria Investigaciones en Ingeniería

Memoria Investigaciones en Ingeniería continúa apoyando al investigador y al profesional

Rafael Sotelo — mar, 20 dic 2022 11:28:56 -0300

Análisis de vibraciones mecánicas de una estructura compleja como un sistema amortiguado de un grado de libertad

Fernando Sánchez-Sarmiento, Patricio Sorichetti — mar, 20 dic 2022 11:47:34 -0300

El uso de programas basados en el método de elementos finitos permite en la actualidad el análisis modal y el espectral de estructuras complejas con un costo computacional accesible. En contraposición, con la teoría de sistemas amortiguados de un grado de libertad se puede obtener analíticamente soluciones que describen con mayor generalidad las vibraciones de estructuras sometidas a fuerzas variables en el tiempo. Sin embargo, con métodos analíticos, sólo pueden ser estudiadas estructuras muy sencillas. En este trabajo se presenta un método que permite calcular la rigidez y la masa efectiva de una estructura a partir de los valores de las frecuencias angulares propias de la estructura, con sus correspondientes cargas inerciales. A continuación, la estructura puede ser analizada como un sistema amortiguado de un grado de libertad. De esta forma es posible calcular los desplazamientos y aceleraciones que sufrirá la estructura cuando es excitada por una fuerza externa variable con el tiempo. Posteriormente, utilizando el principio de D´Alembert y un programa de elementos finitos, se pueden calcular las solicitaciones con un análisis estático.

Arquitectura de consolidación de la información para seguros de la salud mediante Big Data

José Zerega-Prado, Joe Llerena-Izquierdo — mar, 20 dic 2022 00:00:00 -0300

La identificación de los datos que están en varias fuentes de información y su consolidación para entregarla como útil se logra con Big Data. El objetivo general de este trabajo es desarrollar un diseño de arquitectura de consolidación de la información para seguros de la salud mediante Big Data. Para esta propuesta de investigación se utiliza el método empírico analítico, de tipo cuasi experimental con enfoque cuantitativo, mediante el análisis de referencias relevantes y especificación de los componentes de la arquitectura. Los resultados de esta investigación permiten categorizar diferentes arquitecturas computacionales para seguros de la salud mediante una revisión de literatura relevante, desarrollar un modelo de arquitectura de un sistema computacional para una empresa ecuatoriana de seguros de salud orientado a la consolidación de la información, y evaluar la metodología de estudio utilizada para establecer factores viables del modelo. El aporte de este trabajo permite determinar la aplicabilidad del modelo a empresas de seguros de salud nacionales o extranjeras mediante la contrastación de factores viables en una empresa específica del medio. Se concluye que las distintas fuentes de información o tipos de datos utilizados en el ámbito de los seguros de salud permiten conocer varias aristas del análisis de datos a través de una arquitectura en Big Data, además de obtener indicadores para mejorar la toma de decisiones; el 73% de los factores establecidos son viables en una empresa ecuatoriana de seguros de salud.

Sistema de verificación de huellas dactilares basado en DWT, extracción de características de múltiples dominios y clasificador subespacial de conjuntos

Andrés Rojas, Gordana Jovanovic Dolecek — mié, 21 dic 2022 09:25:45 -0300

Este documento describe un sistema de verificación de huellas dactilares que incluye preprocesamiento, transformada Wavelet, extracción de características utilizando múltiples dominios y clasificador discriminante subespacial de conjunto. El sistema se implementa en MATLAB utilizando Wavelet Toolbox, Image Processing Toolbox y Statistics and Machine Learning Toolbox. En primer lugar, se presenta la motivación y la novedad, seguido de la revisión del trabajo anterior. A continuación, se describen todos los pasos en detalle. Se utilizan tres bases de datos de huellas dactilares de la literatura. El rendimiento del método propuesto se compara con técnicas de última generación basadas en diferentes clasificadores que utilizan la métrica de precisión. El algoritmo propuesto logra una alta precisión del 97,5 % para el subconjunto DB3-FVC2000.

Desarrollo de competencia investigativa de estudiantes universitarios de ingeniería en proceso de titulación

Joe Llerena-Izquierdo, Raquel Ayala-Carabajo — mié, 21 dic 2022 10:02:13 -0300

Se presenta una metodología de tutoría para trabajos de investigación aplicada en la unidad de titulación de la carrera de Ingeniería en Computación de la Universidad Politécnica Salesiana, en Guayaquil – Ecuador, durante el 2019-2020. Esta metodología desarrolla un proceso formativo, plantea un conjunto de recursos, además de proponer una serie de principios y resultados. Los estudiantes en proceso de titulación son orientados en el desarrollo y presentación de los resultados de sus investigaciones en formato de artículos para ser sometidos a la evaluación de comités científicos en eventos académicos internacionales de relevancia (con indexación) o de revistas científicas. En efecto, cada estudiante, desarrolla un proceso de tutoría, cinco meses de trabajo (promedio), desde el contacto inicial hasta la preparación del documento a enviar a la revista o exposición respectiva en el congreso donde el trabajo fue aceptado. Esta metodología conduce al universitario a investigar, con enfoque técnico, atendiendo problemas reales en áreas donde las ciencias de la computación e ingeniería pueden resolverlos. Mediante la observación y encuesta se determinaron las percepciones, necesidades y retroalimentación requeridas por el estudiante de acuerdo con su nivel de formación. Como resultado de la aplicación de esta metodología, veintitrés estudiantes publicaron artículos con indexación.

Electrificación por microrredes en zonas rurales de la provincia del Azuay, Ecuador

Diego Ochoa Ochoa, Christopher Ochoa Malhaber, Sergio Ochoa Ochoa — mié, 21 dic 2022 11:35:09 -0300

La electrificación de zonas rurales es un tema cada vez más relevante, debido a que en ciertos casos no se dispone de la red eléctrica tradicional. Es por ello, que es motivo de estudio el uso de microrredes de energías renovables aplicadas a estas zonas. Es importante considerar el recurso energético disponible para así poder dimensionar adecuadamente el sistema de microrred, ya que ciertos sistemas no pueden ser viables. En este estudio, se proponen dos sistemas de microrredes de generación de energías renovables: el primero es un sistema eólico/fotovoltaico que trabaja con la radiación indirecta del sol [kWh/m^2/día] y la velocidad promedio del viento [m/s] ; el segundo es un sistema netamente fotovoltaico que utiliza la radiación indirecta y la temperatura del sol, ambos sistemas son aislados y cuentan con un banco de almacenamiento energético (baterías), además tienen como carga a un consumidor rural residencial de 160 kWh/mes. Los sistemas son simulados y modelados en el software HOMER Pro. Los resultados indican que el sistema de microrred fotovoltaico es el más viable, ya que el lugar cuenta con bajas velocidades de viento y por lo tanto un sistema eólico no es viable.

Arquitecturas Pipeline Asincrónicas Register Less NULL Convention Logic (RL-NCL) Usando Puertas Básicas

Gabriel C. Duarte, Duarte L. Oliveira — mié, 21 dic 2022 00:00:00 -0300

Los circuitos asíncronos son una alternativa para el diseño de sistemas digitales que se está convirtiendo en el interés de muchos investigadores en el área del diseño digital debido principalmente a su bajo consumo y robustez. Uno de los paradigmas de diseño más convincentes de los circuitos asíncronos es la NULL Convention Logic (NCL). La pipeline es una técnica muy común utilizada en circuitos digitales para lograr un alto rendimiento. Aunque se puede implementar una pipeline utilizando puertas NCL, trabajos recientes han demostrado que las pipelines sin registro son posibles utilizando puertas NCL modificadas. En este artículo, propusimos dos nuevas arquitecturas de pipeline Register-Less NCL (RL-NCL) y un paradigma de diseño, que pueden implementarse incluso en Field Programmable Gate Arrays (FPGA) o utilizando el método de celdas estándar. El nuevo diseño de la arquitectura propuesta logró una reducción media del área del 27,32%, una reducción media de la latencia del 14,1% y un aumento medio del rendimiento del 5,54% en comparación con la arquitectura de pipeline NCL convencional.

Una nueva manera de interpretar el método de tres puntos para el modelado del terreno en dos capas horizontales

Marcos Andrade — mié, 21 dic 2022 13:48:25 -0300

Enfrentados al diseño de la puesta a tierra de una instalación eléctrica debemos disponer de un modelo adecuado del terreno. El modelado en dos capas horizontales ha demostrado ser el más útil, práctico y preciso. En una presentación previa [1] se propuso una nueva fórmula aproximada a ser considerada por las normas IEEE 80-2000 e IEEE 81-2012 para el modelado del terreno cuando se utilizan los métodos de medida de cuatro puntos (Wenner y Schlumberger). En esta presentación, se utiliza un procedimiento similar para el método de tres puntos. Conduciendo así a la presentación de una nueva fórmula que relaciona los parámetros del modelo de dos capas y simplifica su cálculo a partir de la serie de medidas de campo. Se muestra la forma de aplicación del nuevo procedimiento y las diferencias y complementos con los otros métodos. Este método, al utilizar picas durante las mediciones, consistentes con una práctica habitual durante la construcción, posee notorias ventajas respecto a los métodos de cuatro puntos. En particular en algunos tipos de terrenos, especialmente aquellos de alta resistividad superficial mientras que puede utilizarse como complementario en otras medidas excepto en aquellas a realizar en terrenos rocosos donde es difícil hincar jabalinas.

La presión atmosférica y los protagonistas del cambio de percepción

Ronnie Torres Hugues, Yudeimys Ymas Dávila — mié, 21 dic 2022 14:24:54 -0300

El presente trabajo expone un capítulo dentro de la historia de la ciencia en el que se mencionan las personalidades científicas involucradas, y se describen las relaciones y escenarios en los cuales tuvo lugar la evolución de varios aspectos vinculados con la presión atmosférica. Se muestran las principales concepciones acerca del vacío desde la Antigua Grecia. Además, se refleja la situación práctica que dio lugar al cuestionamiento de los preceptos establecidos, así como, los experimentos realizados que dieron lugar a las concepciones actuales acerca del peso del aire, la presión atmosférica y el vacío. Se aprecia también los métodos científicos que más influencia tuvieron en cada etapa. Por último, se concluye cómo el trabajo colectivo y continuado ha sido clave para el avance científico.

Riesgos Ergonómicos asociados a molestias musculoesqueléticas en trabajo remoto en docentes de la UGEL de Picota

William Yoel Cano Moreto — mié, 21 dic 2022 00:00:00 -0300

Dentro de nuestros ambientes laborales existen muchos peligros y riesgos hacia nuestra salud, pues anualmente ocurren millones de lesiones relacionados con el trabajo no mortal, este estudio busca determinar la asociación del Riesgo Ergonómico con las molestias musculoesqueléticas en el trabajo remoto. En total fueron 91 docentes que se evaluaron mediante el método ergonómico rosa y nórdico. Los resultados muestran una asociación estadísticamente significativa, además en relación al malestar musculoesquelético de todos los docentes evaluados el 61.5% tienen molestia en el cuello, 51.6% en el hombro, 49.5 % en el dorsal lumbar, 53.8% codo antebrazo, 74.7% mano muñeca en el último mes, por otro lado en cuanto a la evaluación ergonómica por el método Rosa en silla y pantalla, existen docentes que se ven afectados en todos los aspectos evaluados, ubicándose en un nivel de riesgo muy alto (53.8%), nivel alto (44%) y nivel bajo (2.2%), lo que significa que se debe intervenir para prevenir problemas en su salud; dentro de este marco se concluye que existe molestias musculoesqueléticas en 53 docentes y riesgos ergonómicos en 49 docentes.

Implementación y Evaluación de un Dispositivo de Simulación de Impactos de Granizo

mié, 21 dic 2022 15:15:34 -0300

Las tormentas de granizo son peligrosas para las personas y sus bienes. Automatizar la obtención de información sobre tormentas de granizo permitirá a los investigadores del clima a enfocarse en analizar los datos y generar modelos de pronóstico. Reproducir los impactos es un requisito para diseñar y calibrar un sensor electrónico de granizo. Presentamos el diseño de un dispositivo para simular impactos de granizo basado en la teoría de emparejamiento de energías, que explica cómo se pueden utilizar bolas de acero y obtener impactos equivalentes en energía a los de piedras de granizo conocidas. Contruimos el dispositivo propuesto, que puede soltar bolas de entre 0.5 cm y 3.0 cm. En este artículo, que es una extensión del trabajo presentado originalmente en la conferencia URUCON2021, se explica la importancia de tener un dispositivo de simulación de granizo de estas características. La principal contribución de este trabajo extendido es la presentación de un experimento que se realizó como aplicación del dispositivo construido. El experimento tiene los objetivos de verificar la repetitividad de la puntería y verificar la existencia de una relación lineal entre la energía cinética del impacto y la energía eléctrica de las señales adquiridas.