L'objectiu bàsic d'aquesta tesi és l'estudi de la dinàmica a l'entorn de tors de dimensió baixa de sistemes hamiltonians analítics. Per aquest estudi l'eina fonamental és l'ús de formes normals al voltant d'aquests objectes.La formulació dels resultats d'aquesta memòria s'ha fet de manera adient per a la seva aplicació a models de mecànica celeste del món real. Per aquest motiu els resultats no es redueixen només al cas autònom, sinó que algun d'ells pren en consideració la possiblitat que les diferents perturbacions pugin dependre del temps de forma periòdica o quasiperiòdica. Aquests resultats s'apliquen per descriure la dinàmica d'alguns problemes d'interes per la Astronàutica. Per tant, els resultats obtinguts inclouen també aplicacions numèriques.Els resultats assolits en cadascun del capítols de la memòria es poden sintetitzar de la forma següent:Capítol 1.- Estudi de la dinàmica entorn d'un tor parcialment el.líptic d'un sistema Hamiltonià autònom. Es donen cotes inferiors pel temps de difusió entorn d'un tor totalment el.líptic, així com estimacions, en el cas general, de la densitat de tors invariants (de qualsevol dimensió) al voltant del tor inicial. Les estimacions en la velocitat de difusió i en la proximitat a 1 d'aquesta densitat, són exponencialment petites respecte la distància al tor inicial.Capítol 2.- Computació numèrica de formes normals al voltant d'òrbites periòdiques. Es desenvolupa un mètode per a calcular formes normals al voltant d'òrbites periòdiques el.líptiques de sistemes hamiltonians. Aquesta metodologia és aplicada numèricament a una òrbita periòdica del Problema Restringit de tres Cossos espaial. Els resultats d'aquest capítol es poden veure com una implementació numèrica del Capítol 1.Capítol 3.- Persistència de tors de dimensió baixa sota perturbacions quasiperiòdiques. Es mostra que un tor de dimensió baixa d'un sistema hamiltonià sotmès a una perturbació quasiperiòdica és pot continuar respecte el paràmetre perturbatiu, tot afegint a les freqüències bàsiques inicials les de la perturbació, excepte per un conjunt de mesura petita pel paràmetre. Al igual que en el Capítol 1 també s'estima la densitat de tors en el problema perturbat. En ambdós casos, les cotes obtingudes per la mesura dels tors pels qual no és possible provar existència són de tipus exponencialment petit.Apèndix. Es presenta un resultat obtingut de forma conjunta amb Rafael Ramírez-Ros sobre la reducció a coeficients constants de sistemes d'equacions lineals autònoms perturbats quasiperiòdicament. Es mostra que tal reducció és possible excepte un reste exponencialment petit en el tamany de la perturbació.

En este trabajo se ha desarrollado un cálculo vectorial sobre estructuras discretas, análogo al de los modelos continuos. Para ello se ha considerado como espacio subyacente un multigrafo finito o variedad discreta y se ha definido el concepto de espacio tangente a cada vértice. A partir de esta noción se han definido los distintos tipos de campos sobre la variedad y se ha introducido la estructura de variedad Riemanniana discreta, lo que ha posibilitado construir los operadores gradiente, divergencia y Laplaciano. La consideración de métricas generales sobre los multigrafos tiene consecuencias desde el punto de vista de las aplicaciones. Los esquemas en diferencias finitas para la resolución de problemas de contorno elípticos pueden ser vistos como problemas de contorno discretos relativos a Laplacianos asociados a determinadas métricas. A modo de ejemplo, en este trabajo se obtienen las métricas que corresponden a los esquemas en diferencias consistentes con el operador de Laplace sobre retículas uniformes. Se ha desarrollado un cálculo integral sobre subvariedades discretas que incluye los análogos de las Identidades de Green. La obtención de estos teoremas integrales ha permitido plantear problemas de contorno autoadjuntos, que son la contrapartida discreta de problemas de contorno elípticos de segundo orden con condiciones de contorno mixtas. Se ha realizado un análisis de existencia y de unicidad de soluciones de tales problemas y se ha abordado también el estudio de los operadores integrales y sus correspondientes núcleos, asociados a cada uno de los problemas de contorno semihomogéneos tratados. El hecho de que en un espacio finito todo operador lineal pueda interpretarse como un operador integral, nos ha permitido entender los operadores en diferencias que determinan los problemas de contorno como núcleos sobre el espacio de vértices de la variedad. Hemos demostrado que desde el punto de vista de la Teoría del Potencial estos núcleos satisfacen los principios de energía y del máximo, que son suficientes para que tenga sentido el problema de equilibrio sobre cada subconjunto. Además, las peculiaridades de estos núcleos nos han permitido probar que el soporte de la medida de equilibrio de cada subconjunto coincide con él. Esta propiedad conduce a expresar la función de Green de cada subconjunto en términos de medidas de equilibrio. Finalmente, se ha generalizado el concepto de resistencia efectiva entre vértices de una variedad discreta y se ha demostrado que se satisfacen las mismas propiedades que en el caso clásico. En particular, se ha obtenido una expresión sencilla de la resistencia efectiva en términos de medidas de equilibrio. / In this work we have developed a vector difference calculus on discrete structures, analogous to vector differential calculus on continuous models. To this end, we consider a finite multigraph or discrete manifold as the underlying space and we define the concept of tangent space at a vertex. From this concept we define the different types of fields on a manifold and we introduce the discrete Riemannian structure, which has enable us to construct the gradient, divergence and Laplace operators. The consideration of general metrics on discrete manifolds has some consequences from the application point of view. The finite difference schemes for the resolution of elliptic boundary value problems can be seen as discrete boundary value problems with respect to the Laplace operator associated to specific metrics. As an example, in this work we obtain the metrics that correspond to consistent discrete difference schemes for the Laplace operator on uniform grids.We also have developed an integral calculus on discrete manifolds that includes the analogous of the Green Identities. The obtained integral theorems allow us to raise adjoint boundary value problems, which are the discrete counterpart of second order elliptic boundary value problems with mixed boundary conditions. We have tackled an analysis of existence and uniqueness of solutions of such a problems. In addition, we have studied the integral operators and their corresponding kernels, associated with each one of the considered semihomogeneuos boundary value problems. The fact that in a finite space a linear operator could be considered as an integral operator, has allow us to understand the difference operators determined by the boundary value problems as kernels on the manifold vertex space. We have proved that in the context of Potential Theory the above kernels verify the energy and maximum principles, that are enough to the resolution of the equilibrium problem on every subset. Moreover, the peculiarities of these kernels imply that the support of the equilibrium measure of a set coincides with the own set. This property leads to express the Green function of every subset in terms of equilibrium measures.Finally, we have generalized the concept of effective resistance between vertices of a discrete manifold and we have proved that the properties verified in the standard case are still in force. In particular, we have obtained a simple expression of the effective resistance in terms of equilibrium measures.

La zona de rompents de les platges està governada er una gran quantitat de processos complexes altament no lineals i a diverses escales de longitud i de temps. Tot i això, algunes vegades s'hi poden trobar estructures morfològiques regulars, com ara punts cuspidals, barres de sorra uniformes en la direcció longitudinal, barres crescèntiques i sistemes rítmics de barres obliqües. La seva regularitat indica que la dinàmica complexa de la zona de rompents a gran escala pot ser explicable en termes de mecanismes físics simples en certes circumstancies. L'origen les propietats dinàmiques d'aquestes curioses estructures morfològiques encara són un problema obert, tot i que la comunitat científica hi està interessada des de fa dècades. En particular, escriure el comportament de les barres de sorra a la zona de rompents és interessant tant des d'un punt de vista científic, com per a contrastar les fórmules de transport de sediment que s'utilitzen actualment en enginyeria de costes.L'objectiu principal d'aquesta tesi és l'estudi teòric d'alguns mecanismes físics que podrien ser responsables de la forma dels perfils d'equilibri de les platges i de l'origen i la dinàmica de les barres de sorra a la zona de rompents (en concret, les barres longitudinals i els sistemes rítmics de barres obliqües). Es pretén així omplir alguns dels buits de coneixement actuals sobre aquestes formes topogràfiques. La principal hipòtesi de treball és que els dos tipus de barres es poden formar per -processos d'auto-organització'. El procediment consisteix en realitzar una anàlisi d'estabilitat per a cada tipus de barra, seguint els passos següents. Primerament es busca un estat d'equilibri rellevant del sistema sense les formes morfològiques. Aleshores s'afegeix una pertorbació a la topografia i s'estudien els efectes que produeix en la hidrodinàmica i en el transport de sediment. Si el transport resultant reforça la pertorbacióo inicial, s'obté una reacció de retro-alimentació positiva' i les barres creixen. Això és el que s'anomena un -procés 'auto-organització' del sistema o un -mecanisme d'inestabilitat' i podria ser una explicació de l'aparició d'aquestes estructures morfològiques complexes, sense estar associades a cap patró regular previ en la hidrodinàmica.El primer model teòric que es presenta en aquesta tesi s'ha construït per a descriure la forma dels perfils d'equilibri i la formació i migració de barres longitudinals, assumint uniformitat en la direcció longitudinal. El model està basat en una equació d'evolució de l'onatge acoblada a una innovadora formula pel transport de sediment transversal. La primera equació descriu la transformació i posterior ruptura d'onades d'alçada aleatòria i incidència perpendicular. La formula pel transport conte tres termes sumats: el transport cap a la costa a causa de les propietats no lineals de les onades, el transport cap al mar produït pels corrents de retorn i el transport gravitacional pendent avall. Aquests tres processos són la base d'un mecanisme físic d'interacció entre la barra i el punt de ruptura', que podria ser l'explicació pel creixement de barres longitudinals de sorra. Al capítol 3 de la tesi es descriuen els resultats d'aquest model quan s'imposen condicions d'equilibri. Els perfils que s'obtenen són similars als de les platges naturals i consisteixen en una terrassa plana i amb poc pendent dins la zona de rompents i una part còncava més inclinada més enllà del punt de ruptura. Quan el sediment és gruixut i les onades incidents són de freqüència baixa (situació típica de platges reflectives), els perfils tenen força pendent i una zona de rompents estreta. Quan la sorra és més fina i les onades són d'alta freqüència (platges més dissipatives), la zona de rompents és molt més ampla i plana i el pendent és menor.Al capítol 4 es presenta una anàlisi complerta de l'estabilitat d'aquests perfils d'equilibri respecte pertorbacions uniformes longitudinalment. Els dos objectius principals són trobar el rang de paràmetres en el qual els estats d'equilibri són estables i posar a prova la hipòtesi de si les barres longitudinals poden aparèixer com a inestabilitats del sistema. Els resultats demostren que tots els perfils d'equilibri obtinguts són estables, tant en el règim lineal com en el no lineal. Per tant, les platges amb terrassa semblen ser forts atractors dinàmics del sistema i caldria estudiar amb més atenció la seva freqüent presencia a les platges naturals.Els resultats del model lineal indiquen que una -inestabilitat de tipus delta de Dirac' podria sorgir a prop del punt de ruptura, però el seu creixement queda sempre inhibit pel transport gravitacional produït pels forts pendents associats. Les evolucions temporals no lineals realitzades posteriorment també tendeixen a estats finals que corresponen als perfils d'equilibri sense barres. Fins i tot començant des d'estats inicials força allunyats de l'equilibri i permetent una possible migració de la línia de costa, aquesta versió idealitzada del mecanisme d'-interacció entre la barra i el punt de ruptura' només ha permès descriure platges amb terrassa. Per tant, verificar quantitativament que el creixement de barres longitudinals pot ser degut a aquest mecanisme encara és un important problema obert de la física del litoral.Finalment, el segon model presentat al capítol 5 intenta reproduir la formació de sistemes rítmics de barres obliqües, partint dels mateixos perfils d'equilibri sense barres perµo ara permetent l'aparició d'inestabilitats no uniformes en la direcció longitudinal. El possible acoblament entre les estructures hidrodinàmiques en el pla horitzontal i la topografia emergent s'examina pel cas d'incidència obliqua de l'onatge. S'utilitza una fórmula clàssica de transport de sediment proporcional a diferents potencies del corrent mitja i amb una certa influència de les onades. En aquest cas, es demostra que pot existir retro-alimentació positiva' i que els diferents mecanismes físics descrits poden explicar el creixement inicial de diversos tipus de sistemes rítmics com els que s'observen en les platges naturals. Els resultats depenen principalment del tipus de transport de sediment dominant i de l'angle d'incidència de les onades. En el cas d'angles d'incidència relativament grans i transport dominat pels corrents mitjans, s'obtenen -barres orientades a favor del corrent'. Això significa que el costat de mar de les barres està desplaçat corrent avall respecte el costat de terra. La orientació és molt obliqua, o sigui que les barres són gairebé paral·leles a la línia de costa. La seva longitud d'ona és de diverses vegades l'amplada de la zona de rompents.En cas contrari, quan els corrents mitjans són febles comparats amb la velocitat orbital de les onades, poden créixer -barres orientades a contra-corrent' o bé -barres crescèntiques orientades a favor del corrent', depenent de l'angle d'incidència i de la influencia de les ones infragravitatòries en el transport. En tots dos casos, l'espaiat és de l'ordre de l'amplada de la zona de rompents. El temps típic de creixement oscil·la entre diverses hores i un parell de dies i les barres migren a favor del corrent amb velocitats fins a desenes de metres per dia.Les condicions que afavoreixen la formació d'aquests sistemes rítmics de barres són onatge regular i estats morfodinàmics intermitjos (situacions ni molt dissipatives ni molt reflexives). / of the thesisIn spite of the complex behaviour in space and time of the surf zone dynamics, relatively regular morphological patterns dominate quite often the beach topography at length and time scales well above those of incident waves. Well known examples are giant beach cusps, shore-parallel bars, crescentic longshore bars and shore-attached transverse/oblique bar systems. Their regularity indicates that the large scale complex dynamics of the surf zone as a whole can be understood in terms of simple physical mechanisms, at least in some circumstances. Remarkably, after decades of research, no model has been widely accepted to explain the origin and migration of these intriguing large-scale morphological patterns.Understanding the behaviour of nearshore sand bars is not only challenging from a scientific point of view but also very interesting for testing ediment transport formulations with engineering purposes.The main goal of this thesis is to investigate theoretically some physical processes that can be responsible for the shape of equilibrium profiles and the origin and dynamics of nearshore sand bars (in particular, shore-parallel bars and alongshore rhythmic systems of oblique bars are studied). This may fill some of the existing gaps of our current knowledge about these topographic features. The main working hypothesis is that these bars stem from -free instabilities' of the morphodynamical system. A stability analysis is performed for each type of bar system, starting from a steady equilibrium configuration of the beach without the pattern. A small topographic perturbation is then assumed and its effects on the hydrodynamics and on the sediment transport are investigated. If the transport pattern reinforces the topographic perturbation, a -positive feedback' occurs between the topography and the flow. This results in what is called a -free instability' of the system or a -self-organization process'. It can provide an explanation for the emergence of morphological patterns not associated to any previous regular template in the hydrodynamics.The first model is focused on describing the shape of equilibrium beach profiles and the growth and migration of shore-parallel bars, assuming longshore uniformity. A wave transformation equation, describing the shoaling and breaking processes of normally incident random waves, is coupled with an innovatory cross-shore sediment transport formula containing three terms: an onshore contribution due to non-linear wave properties, an offshore contribution due to undertow currents and a term accounting for the downslope gravitational effect. These three latter processes are the basis of the so-called -breakpoint-bar interaction', which has been claimed to be an explanation for the formation of shore-parallel bars. In chapter 3 of the present thesis, this model is used to predict equilibrium beach profiles, which resemble natural non-barred beaches. In case of very dissipative conditions (storm weather and fine sediment), profiles consist of a gently sloping terraced surf zone and a concave-up shoaling zone. For less dissipative conditions, the entire profile gradually becomes more planar with similar surf zone and shoaling zone slopes.Chapter 4 presents a complete stability analysis of such equilibrium profies with respect to arbitrary cross-shore perturbations. The aim is not only finding the range of parameter values leading to stable equilibrium profiles, but also testing whether shore-parallel bars can stem as free instabilities of the system. Results demonstrate that the equilibrium profiles are always stable, both in the linear and in the non-linear regimes. Therefore, the terraced non-barred profiles seem to be a strong attractor of this dynamical system and more attention should be paid to their frequent occurrence on natural beaches. The results of the linear stability analysis indicate that a -Dirac delta instability' tries to emerge at the effective break-point of the equilibrium profiles. However, its growth is always inhibited by the downslope transport that is induced by the inherent infinite slopes. The non-linear temporal evolutions subsequently performed also tend to final states that correspond to the equilibrium non-barred profiles. Even starting from initial states moderately far from equilibrium and allowing for a potential shoreline migration, this idealised version of the breakpoint-bar interaction is only able to reproduce the formation of terraces. Therefore, verifying quantitatively that this interaction can be responsible for the growth of natural shore-parallel bars still remains as an important open question in the nearshore sciences.Finally, the second model presented in chapter 5 aims at reproducing the formation of alongshore rhythmic systems of oblique sand bars, starting from the same equilibrium non-barred profiles but now allowing for alongshore non-uniformities. The potential coupling between the time- and depth-averaged hydrodynamics and the evolving rhythmic topography is examined in case of oblique wave incidence. The used classical sediment transport law is proportional to a power of the depth-averaged current and contains some influence of the waves. In this case, it is shown that -positive feedback' can occur and the different studied underlying physical mechanisms lead to the initial growth of several types of oblique bars.Results mainly depend on the sediment transport conditions and the wave incidence angle.In qualitative agreement with available field observations, for moderately large incidence angles and transport dominated by the mean currents, the emerging bars are -oriented down-current'. This means that their offshore end is shifted down-stream of the equilibrium longshore current with respect to their shore attachment. Their orientation is very oblique, that is to say that the bars are nearly shore-parallel. The wave lengths are of the order of several times the surf zone width. In the opposite situation, when mean currents are weak compared with wave orbital motions, either -up-current oriented bars' or -crescentic/down-current oriented bars' can occur. This depends on the wave incidence angle and on the influence of infragravity waves into the transport. In both cases, the wave lengths are similar to the surf zone width. The e-folding growth times of all these patterns range from a few hours to a few days and they migrate down-flow with velocities that can be up to some few meters per day. The conditions favouring the generation of these rhythmic bar systems are steady waves and intermediate beach states, in between the fully dissipative and the fully reflective situations.

Nuestro trabajo se ha concentrado en la simulación y el análisis de modelos no-lineales aplicados a las curvas de luz ópticas de estrellas variables de largo periodo. Cuando las estrellas de masa pequeña o intermedia (de 1 a 11 masas solares) llegan a las fases finales de su evolución, tales como la Rama Asintótica de las (Super-)Gigantes, presentan oscilaciones regulares e irregulares de larga duración (i.e. estrellas Miras). Las pulsaciones regulares e irregulares facilitan los episodios de pérdida de masa y hacen que estas estrellas jueguen un papel crucial en la evolución química de las galaxias. Los modelos hidrodinámicos detallados existentes en la literatura proporcionan resultados muy completos, pero a menudo son difíciles de interpretar. Por lo tanto se ha creado la necesidad de entender, a un nivel más básico, los procesos que llevan a pulsaciones irregulares o comportamientos en contradicción con las observaciones. En este sentido, hemos considerado la estrella variable como constituida por un nucleo compacto y una envoltura cuyo movimiento forzado está dado por las ondas de presión originadas en el interior de la estrella. En el presente enfoque, aproximamos la envoltura mediante una sola capa y por lo tanto, los modelos basados en esta aproximación llevan el nombre de modelos de una capa. Entre ellos,los que hemos estudiado a lo largo de los últimos tres años dan cuenta de dichas irregularidades a través de un sistema de ecuaciones diferenciales que incluye, en las versiones más sencillas, la ecuación del movimiento y la conservación de masa, a las cuales hemos añadido a lo largo del estudio, la ecuación de la variación y transporte de energia en la envoltura estelar. En la presente tesis presentamos los resultados obtenidos, asi como una discusión sobre el estado de la modelización de estrellas variables en el contexto de los modelos de una capa. En el primer capítulo hemos introducido los tipos de estrellas variables y los mecanismos que llevan a su variabilidad, mientras que en el segundo capítulo hemos hecho un breve repaso de los modelos de una capa existentes en la literatura. Los modelos mencionados han sido seleccionados por su relación con los modelos que proponemos. En el primer estudio realizado que describimos en el tercer capítulo, hemos utilizado como punto de partida los resultados obtenidos por Icke et al., 1992, A&A, 258, 341, sobre un oscilador forzado que contiene la mínima dinámica necesaria para describir las oscilaciones estelares: la ecuación del movimiento y la conservación de masa. Aunque ideado para la variabilidad de estrellas de masa pequeña, nosotros hemos extendido el modelo para describir también las estrellas variables más masivas, en la fase de la Rama Asintótica de las Super-Gigantes. Hemos llevado a cabo un estudio paramétrico concienzudo a fin de investigar los tipos de com portamiento proporcionados por el modelo, identificando las bifurcaciones que producen dichos comportamientos y los rangos de los parámetros asociados a ellas. Para ello, hemos integrado en nuestro análisis los métodos característicos de la teoria de las bifurcaciones y del análisis tiempo-frecuencia, con el objetivo de determinar los posibles escenarios de transición al caos. Desde un punto de vista matemático, el análisis ha supuesto el estudio del mapa de Poincaré asociado a nuestro sistema, que, como se ha mencionado, está caracterizado por una perturbación periódica. Los resultados incluyen una serie de bifurcaciones locales y globales, entre las cuales la más importante es una triplicación. Entre las consecuencias de esta bifurcación mencionamos la adquisición por parte del mapa de Poincaré de la propiedad de nontwist que conlleva unas características del mapa de Poincaré típicas de los mapas nontwist (e.g. reconexión, meandros). Debido a la particular forma de la perturbación, la dinámica del sistema se diferencia de la del mapa cubico de Hénon, que se considera el prototipo de los mapas nontwist, y hacen del sistema investigado un ejemplo de dinámica prevista teóricamente, pero para la cual no se conocía ningún ejemplo. Desde un punto de vista astrofísico, la comparación con los resultados obtenidos por Icke et al. (1992) nos ha llevado a concluir que las estrellas variables más masivas presentan pulsaciones más irregulares que las estrella de masa pequeña, en acuerdo con las observaciones. El comportamiento irregular lleva a una pronunciada pérdida de masa, resultado comprobado por los datos observacionales. En el cuarto capítulo hemos extendido el modelo descrito anteriormente, añadiendole la ecuación del transporte de energia que permite una mejor comparación con las observaciones. Los resultados proporcionados por el modelo ampliado, entre los cuales destacamos las series temporales asociadas a la fluctuación de la luminosidad estelar, presentan sorprendentes similitudes con algunas de las más estudiadas y peculiares estrellas variables de largo periodo (las estrellas Miras). Adicionalmente, la dinámica encontrada conduce a series temporales en forma de pulsos energéticos a intervalos de tiempo del orden de mil años, que se pueden relacionar con las periodicidades encontradas en las capas circumestelares que rodean a ciertas nebulosas planetarias. En el quinto capítulo de la presente tesis hemos introducido el acoplamiento entre la convección y la pulsación estelar, proceso que se considera en la literatura como indispensable para una correcta modelización de la evolución de estas estrellas. Para ello hemos utilizado el modelo convectivo de una capa introducido en Stellingwerf, R.F., 1986, ApJ, 303, 119. Los resultados de dicho artículo nos han llamado la atención por algunas discrepancias relacionadas con el análisis de la morfologia de las curvas de luz y velocidad para casos en los cuales no existían ciclos límite. Por consiguiente, nuestra investigación se ha concentrado en el estudio parametrico del sistema con la intención de identificar las condiciones necesarias para la existencia de ciclos límite. Una vez identificadas la regiones de ciclos límite en el espacio parametrico, la morfologia de las curvas de luz asociadas ha revelado la existencia de una banda de inestabilidad semejante a la banda de inestabilidad de las variables Cefeidas. Adicionalmente, hemos ampliado el modelo considerando una forma más realista para los factores geometricos que describen el estado evolutivo de la estrella. Los resultados de esta ampliación indican una progresión de las curvas de luz - o para ser más exacto, de sus amplitudes y periodos - que recuerda la llamada Progresión Hertzsprung de las Cefeidas de tipo Bump. Hemos identificado también los tipos de contrapartidas observacionales que son susceptibles de ajustarse al modelo estudiado. Aunque existen muchos trabajos en la literatura basados en el modelo de Stellingwerf et al. (1986), consideramos que todavía muchas facetas e ideas quedan por aclarar y desarrollar.Para concluir, hemos comentado las implicaciones de nuestros resultados y estudios en el contexto de los modelos no lineales de una capa evidenciando sus capacidades y sus límites.

Partimos de la hipótesis de que los empleados, con su capital intelectual, forman parte de las estrategias empresariales para alcanzar sus objetivos y, lo más importante, gestionando las competencias requeridas y aportadas contribuyen a su consecución. Estamos por tanto en la etapa de la integración de los recursos humanos con la estrategia de las empresas. Lo que antes era personal ahora es un recurso humano, y esto supone que para hacerlo mejor en el mercado no sólo hay que organizarse sino también poner en movimiento a todos los recursos en dirección al mismo objetivo, motivar por tanto a las personas frente a un proyecto y una estrategia determinada. Esta es una visión estratégica que necesariamente pasará por definir que competencias son las requeridas para elaborar los productos y servicios que ofrecer al mercado.Ensamblando todos los conceptos hasta ahora mencionados, la resultante es lo que podemos calificar como el marco estratégico de la gestión por competencias, que integra el saber de las personas que conforman los recursos humanos de la organización con el destino y objeto de la empresa, es decir la satisfacción del cliente de forma rentable, sostenida en el tiempo y beneficiosa para la sociedad. Para alcanzar este objetivo final será necesario diseñar y definir un plan estratégico con el “qué” se tiene que hacer (objetivos y responsabilidades) y con el “cómo” se deberá hacer. Es en este segundo apartado donde la gestión por competencias nos va a aportar valor y conseguir mejoras, de acuerdo a la visión descrita por la empresa alcanzando el estado deseable por y para la organización.En este entorno turbulento de cambio, marcar la diferencia a través de una mejora continua y lograr una ventaja competitiva se torna indispensable y nuestra intención en el desarrollo de la tesis es, valorar el papel que el conocimiento juega en este escenario. / Startfromtheassumptionthatemployees, withitsintellectual capital, are part of businessstrategies to achievetheirgoalsand, most importantly, managingtheskills required and provided contribute to their achievement. We are therefore in the process of integrating human resources with business strategy. What once was staff now is human resources, and this supposed to do better in the market not only to organize but also set in motion all the resources towards the same goal, thus motivating people against a project and a particular strategy. This is a strategic vision that will necessarily be defined competencies that are required to manufacture the products and services we offer to themarket.Assembling all the concepts mentioned so far, the result is what we describe as the strategic framework for competency management, which integrates the knowledge of the people who make up the organization's human resources with the destination and purpose of the company is that customer satisfaction profitably, sustained over time and beneficial to society. To achieve this final objective it will be necessary to design and define a strategic plan with the "what" needs to be done (goals and responsibilities) and the "how" should do. It is in this second section where we competence management will add value and make improvements, according to the vision described by the company reaching the desired state by and for theorganization.In this turbulent environment of change, make a difference through continuous improvement and competitive advantage becomes indispensable and we intend to develop the thesis is to assess the role that knowledge plays in this scenario

The modelling of convective transport processes involving heat and mass transfer in an incompressible Newtonian fluid in cylindrical domains is a relevant research subject both for theoretical research and for industry. However, many of the available studies up to present are two-dimensional, and three-dimensional models using laterally heated cylindrical geometries are scarce. Although the two-dimensional approaches with lateral heating give some significant results, they cannot capture the fully three-dimensional nature of the velocity and temperature fields in three-dimensional geometries in bounded domains; besides, the wall effect in transport problems cannot be neglected. As an example, two-dimensional simulations predict solutions with multiple rolls for aspect ratio boxes greater than 2 that are not observed in three-dimensional studies, and fail to reproduce the nature of the first instability and the associated critical values. In this PhD thesis, we simulate numerically three problems in which the convective transport is produced either by temperature differences in the cylinder lids or by concentration differences within the fluid, as happens in the diffusion experiments in liquid metal mixtures or semiconductors. The system analyzed in the first two problems consists of a horizontal cylinder laterally heated; in the first case, the cylinder remains at rest, while in the second a rotation about its axis is included. Fluid behaviour under different heating intensities (Rayleigh number), materials (Prandtl number) and container size (shape parameter) is investigated. The effect of the rotation of the cylinder on the convective motion is discussed in detail. The values of the angular velocity have been kept low in order to analyze the transition from a fluid flow dominated by convection to a flow in which the fluid rotates as a solid-body with the walls. Much of the work is devoted to analyzing the basic solutions and their stability diagram, and to describing some of the secondary solutions. The aim of the third problem is to analyze the influence of convective pollution in the measurements of the diffusion coefficients when using the method of long capillary in low gravity. We will compare our numerical results with those of the experimental technique called shear cells implemented with a finite volume method and with the previously existing two-dimensional results. The influence on the diffusion coefficients measurements of other factors such as, the low gravity levels, the effects of the tilting and rotation of the capillary, the fluctuations of the gravitational field and the actual accelerometer signals g-jitter, will be also assessed. We numerically solve the Navier-Stokes equation in Boussinesq approximation for an incompressible viscous fluid, which is coupled to an equation for temperature or concentration in cylindrical coordinates. The equations are written in the laboratory reference frame, spatially discretized with a pseudospectral Chebyshev method for radial and axial dependence and with a Fourier-Galerkin method in the azimuthal direction and solved with a second order semi-implicit time splitting method. / La modelización de procesos de transporte convectivo, por transferencia de calor y masa, en un fluido newtoniano incompresible en dominios cilíndricos es un tema de investigación relevante para aplicaciones en la investigación teórica y en la industria. Sin embargo, los trabajos de investigación en modelos tridimensionales usando geometrías cilíndricas calentados lateralmente son más bien escasos. Aunque las aproximaciones bidimensionales del problema con calentamiento lateral dan resultados significativos, las geometrías tridimensionales en dominios acotados son más realistas porque los campos de velocidad y temperatura son totalmente tridimensionales y porque no se puede despreciar el efecto que tienen las paredes en este tipo de problemas de transporte. Por ejemplo en simulaciones en cajas bidimensionales se observa que pueden existir estados estacionarios con más de un rollo convectivo para valores del parámetro de forma mayores que 2 y, sin embargo, esto no se observa en los estudios en cajas rectangulares 3D o cilindros para iguales parámetros. También hay discrepancias en cuanto a la naturaleza de la inestabilidad primaria y a los valores críticos obtenidos para parámetros parecidos. En este trabajo de tesis simulamos tres problemas en los que el transporte convectivo se produce por diferencias de temperatura en las tapas del cilindro o por diferencias de concentración dentro del fluido, como ocurre en los experimentos de difusión en mezclas de metales líquidos o semiconductores. En los dos primeros problemas se simula un cilindro horizontal con una diferencia de temperatura entre sus tapas; en el segundo problema se incluye la rotación del cilindro alrededor de su eje. Se investiga el comportamiento del fluido en función de distintas intensidades en el calentamiento (número de Rayleigh), materiales (número de Prandtl) y tamaño del contenedor (parámetro de forma). Gran parte del trabajo estará dedicado a analizar las soluciones básicas y su estabilidad. En el segundo problema se analiza con detalle el efecto que tiene la rotación del cilindro sobre el movimiento convectivo en función de la velocidad angular, cuyos valores han sido mantenido bajos para poder observar la transición del tipo de flujo inicialmente dominado por la convección, al fluido rotando como un sólido rígido junto con la pared del cilindro. Para los dos problemas con calentamiento lateral caracterizamos las soluciones del estado básico y determinamos su diagrama de estabilidad. Describiremos algunas soluciones secundarias. El tercer problema estará centrado en analizar la influencia que tiene la contaminación convectiva en las medidas de los coeficientes de difusión con el método del ¿capilar largo¿ en baja gravedad. Se compararán estos resultados numéricos para el capilar largo con los resultados obtenidos con la técnica experimental shear cell simulada con el método de volúmenes finitos y con resultados 2D de la literatura. Se valorará la influencia de los bajos niveles de gravedad, así como el efecto de la inclinación y la rotación del capilar, las oscilaciones del campo gravitatorio y la influencia de señales acelerométricas reales conocidas como g-jitter en las medidas de los coeficientes de difusión de una mezcla. Empleamos las ecuaciones de Navier Stokes, en la aproximación de Boussinesq, para un fluido incompresible y viscoso acoplada a una ecuación para la temperatura o la concentración en coordenadas cilíndricas. Las ecuaciones se escribirán en el sistema de referencia de laboratorio. Estas ecuaciones serán discretizadas espacialmente mediante un método pseudoespectral de Chebyshev-colocación para la dependencia radial y axial y el método Galerkin-Fourier para la dependencia azimutal y resueltas con un algoritmo de segundo orden de paso de tiempo fraccionario semi-implícito.

Currently, the intervention in urban excavations with greater dimension and depth is increasing in importance exponentially. The great sensitivity of the overlying buildings to the displacements and tensions produced in its foundations due to ground movements behind the retaining wall and the lack of resources and calculation criteria that the professionals who have to design these structural systems have to deal with, often produce unacceptable damage in the existing buildings. This document presents the extensive bibliography describing the research for nearly 70 years, that has been developed on this issue, from the retaining wall behavior patterns to the buildings and structures damage risk, including the analysis of the ground movements produced by the excavation adjacent to the wall. First of all (book I), present document analyzes the behavior of containment studying how different aspects impact its calculation like the characteristics of the terrain, the depth of excavation, methods of analysis, friction contention-ground and the weight of the building itself, all aspects normally covered when calculating wall retaining; but also analyzes other aspects usually dismissed as the stiffness of soil, the stiffness of containment system, the stiffness of the building and the foundation. In the final part analyzes ground movements caused by the behavior of containment studied. Secondly (book II), a parametric study is suggested to assess the buildings sensitivity to foundations movements, in order to clarify the sensitive standards about categories of damage currently existing, and to define new ones for each building type, according to the time, geometry and materials. Finally, the document attempts, by the conjunction of both studies'phases (containment - building) to provide general simplified criteria to calculate retaining walls for excavations in urban areas, and its involvement to neighboring buildings, to get an optimized contentions'design to minimize the impact on the neighboring building. / Actualmente la actuación en excavaciones urbanas es cada vez más importante con trabajos de más dimensión, mayor complejidad y profundidad. La alta sensibilidad de los edificios vecinos a los movimientos y tensiones producidas en su cimentación por los desplazamientos del terreno del trasdós de las pantallas, conjuntamente con la falta de medios suficientes y criterios de cálculo que sufren los profesionales que han de diseñar estos sistemas de contención, producen, cada vez con más frecuencia, lesiones inaceptables en el parque urbano edificado. El trabajo presentado estudia la extensa bibliografía que describe las investigaciones que, durante cerca de 70 años, se ha desarrollado sobre el problema, tanto del ámbito del comportamiento de la propia contención como de las reacciones sufridas por los edificios vecinos, pasando por el análisis de los movimientos inducidos por la excavación en el terreno de su trasdós. En primer lugar (libro I) se analiza el comportamiento de la contención estudiando cómo influyen diferentes aspectos como las características del terreno, la profundidad de la excavación, los métodos de análisis, el rozamiento pantalla-terreno y el peso de los edificios, aspectos todos ellos contemplados normalmente a la hora de calcular la contención; pero también otros aspectos habitualmente menospreciados como la rigidez del terreno, del sistema de contención, del edificio vecino y de su cimentación. En la parte final se realiza el análisis de los movimientos en el terreno del trasdós producidos por el comportamiento de la contención estudiada. En segundo lugar (libro II) se analiza paramétricamente la sensibilidad a los movimientos de la propia cimentación de diferentes tipologías edificatorias o arquetipos, inducidos por los movimientos en el trasdós de la contención, con el objetivo de precisar los criterios de sensibilidad de categorías de daño actualmente vigentes, para llegar a elaborar otros nuevos asociados a las diferentes tipologías edificatorias, según época, geometría y materiales. Finalmente el trabajo intenta, con la conjunción de las dos fases del estudio (contención-edificio) aportar un criterio simplificado de cálculo de las contenciones y de su afectación a los edificios vecinos para llegar a obtener un diseño optimizado de ésta para minimizar el impacto que producen en la edificación vecina.

La determinació de 2,4,6-tricloroanisole (TCA) i altres cloroanisoles en vins i taps de suro és de vital importància, tant en la industria enològica com en al surera, pel control d’un dels defectes organolèptics del vi que ha causat més prejudicis: l’olor a humitat, clàssicament conegut com a gust a suro. En aquesta tesi doctoral s’han desenvolupat i validat aquestes metodologies, tot aplicant la microextracció en fase sòlida i la cromatografia de gasos, ja sigui en detecció de captura electrònica com d’espectrometria de masses, per tal de donar respostes al sector empresarial per dur a terme aquest control. A més, la definició i determinació del TCA total en el suro, en contraposició al TCA extraïble, més habitual en la indústria surera, s’ha presentat en aquest treball com una opció més objectiva en el control de qualitat, oferint una bona eina per tal d’evitar l’aparició de “l’olor a humitat” en els vins. / The determination of 2,4,6-trichloroanisole (TCA) and other chloroanisoles in wines and cork stoppers is of great importance, in both wine and cork industry, as a quality control of one of the organoleptic defects that is causing more economical losses: The humidity odor, traditionally known as cork taint. In this doctoral thesis different analysis methods has been developed, applying the solid phase microextraction and the gas chromatography, coupled either with mass spectrometry of electron capture detection, to give solutions to the industry as a quality control. In this work has been introduced the concept “Total TCA”, in contraposition to the “Releasable TCA”, frequently used in the cork industry. The “TCA total” is presented as a more objective parameter of quality control, giving a very good tool to control de “humidity odor” and avoid its presence in wine.

El problema de las distribuciones no balanceadas de datos entre clases ha recibido una considerable atención en disciplinas como el Aprendizaje Automático, el Reconocimiento de Formas y la Minerìa de Datos. Un conjunto de dos clases se dice que es no balanceado si una de las clases (mayoritaria) está significativamente más representada que la otra (minoritaria). Este tipo de complejidad de los datos puede conducir, en métodos tradicionales de clasificación, a aprendizajes sesgados en perjuicio de la clase minoritaria que, usualmente, contiene los casos de mayor interés. Esta deficiencia es particularmente importante en aplicaciones reales donde el coste por clasificar erróneamente los ejemplos de la clase menos representada es muy elevado.Actualmente, es posible identificar tres grandes lí¬neas de investigación sobre dicha problemática. En este sentido, la presente tesis doctoral aborda el problema del desbalance desde las perspectivas de evaluación del aprendizaje, solución y análisis de la complejidad de los datos.En el caso de las métricas de efectividad, se propone una nueva forma de evaluar los clasificadores que solventa una posible desventaja de las métricas tradicionales, las cuales no consideran la magnitud ni el sentido de la diferencia entre las tasas de aciertos por clase. Diversos análisis sobre la nueva métrica, denominada IBA, empleando medidas de correlación de Pearson y cambios en la matriz de confusión, la confirman como una medida robusta y eficaz en entornos desbalanceados.Dentro del campo de las soluciones para tratar el desbalance, se proponen nuevos esquemas para reducir/incrementar la talla de las clases mayoritaria/minoritaria, respectivamente. Asimismo, se presenta una solución algorí¬tmica para la regla del vecino más cercano con el objetivo de favorecer la clasificación de muestras de la clase minoritaria. Este análisis no sólo se centra en el beneficio que podrá representar cada una de las soluciones, sino también en cómo estas se ven afectadas por la naturaleza del clasificador, el sesgo de los datos y las métricas de efectividad.Finalmente, la tercera línea de investigación abordada en esta tesis se centra en analizar los efectos sobre el aprendizaje que produce la presencia en los datos de complejidades como el desbalance y solapamiento. En particular, se estudian dos escenarios. En el primero, denominado homogéneo, las clases mayoritaria y minoritaria mantienen esta misma relación en la región de solapamiento. En el segundo, por el contrario, la clase minoritaria se convierte en la más representada en dicha región. Los resultados muestran que el desbalance local en la región de solapamiento puede ser más determinante que el desbalance global y que la talla de dicha región.

Tesi per compendi de publicacions. La consulta íntegra de la tesi, inclosos els articles no comunicats públicament per drets d'autor, es pot realitzar prèvia petició a l'Arxiu de la UPC / Although laminated materials have been used for decades, their employment has increased nowadays in the last years as a result of the gained confidence of the industry on these materials. This has provided the scientific community many reasons to dedicate considerable amount of time and efforts to address a better understanding of their mechanical behavior. With this objective both, experimental and numerical simulation have been working together to give response to a variety of problems related with these materials. Regarding numerical simulation, a correct modeling of the kinematics of laminated materials is essential to capture the real behavior of the structure. Moreover, once the kinematics of the structure has been accurately predicted other non-linear phenomena such as damage and/or plasticity process could be also studied. In consequence, in order to contribute to the constant development of simpler and more efficient numerical tools to model laminated materials, a numerical method for modeling mode II/III delamination in advanced composite materials using one- and two-dimensional finite elements is proposed in this work. In addition, two finite elements base on a zigzag theory for simulating highly heterogeneous multilayered beams and plates structures are developed here. The document is written based on results of four papers published in indexed journals. Copies of all these papers are included in Appendix. The main body of this thesis is constituted by Chapters 2 to 4. Chapter 2 deals with the numerical treatment of laminated beams and plates. Chapter 3 presents the formulation of the LRZ beam and the QLRZ plate finite elements based on the Refined Zigzag Theory. Finally, the main contribution of this thesis, the LRZ/QLRZ delamination model, is developed in Chapter 4. / Aunque los materiales laminados se han utilizado durante décadas, su uso ha aumentado en los últimos años como resultado de una mayor confianza por parte de la industria. Esto ha proporcionado a la comunidad científica muchas razones para dedicar una considerable cantidad de tiempo y esfuerzos en aras de una mejor comprensión de su comportamiento mecánico. Con este objetivo tanto la simulación experimental como numérica han estado trabajando juntos para dar respuesta a una variedad de problemas relacionados con estos materiales. En cuanto a la simulación numérica, un correcto modelado de la cinemática de los materiales laminados es esencial para capturar el comportamiento real de la estructura. Por otra parte, una vez que la cinemática de la estructura se ha predicho con precisión otros fenómenos no lineales como los proceso de daño y/o plasticidad podrían ser también estudiados. En consecuencia, con el fin de contribuir al constante desarrollo de herramientas numéricas más simples y eficaces para modelar materiales laminados, un método numérico para el modelado de la delaminación (modo II/III) en materiales compuestos avanzados utilizando elementos finitos de una y dos dimensiones es propuesto en este trabajo. Además, dos elementos finitos para la simulación de vigas y placas de varias capas altamente heterogéneos son desarrollados aquí. El documento está escrito en base a los resultados de cuatro artículos publicados en revistas indexadas. Copias de estos artículos se incluyen en el Apéndice. El cuerpo principal de esta tesis está constituido por los Capítulos 2-4. El Capítulo 2 aborda el tratamiento numérico de vigas y placas laminadas. El capítulo 3 presenta la formulación de los elementos finitos de viga LRZ y placa QLRZ basados en la Teoría Zigzag Refinada. Finalmente, la principal contribución de esta tesis, el modelo de delaminación LRZ/QLRZ, se desarrolla en el capítulo 4.