La Escuela de Ingeniería Electrónica de UPC enfrenta la limitada disponibilidad de equipos de robótica, con los cuales los estudiantes puedan desarrollar experiencias en clases y laboratorios para afianzar sus conocimientos con valiosas experiencias prácticas. Ante esta situación, se propone desarrollar una plataforma virtual de simulación y control de robots, la cual mejorará la calidad de enseñanza de los estudiantes brindándoles una mejor comprensión de los temas tratados en el curso de Robótica e Inteligencia Artificial, mediante experiencias prácticas con un robot programable de cinco grados de libertad. El presente trabajo reporta el desarrollo de un software visual, en el cual se ha tomado como caso de estudio un robot manipulador AL5D de Lynxmotion. Se adopta la metodología de diseño de plataformas de realidad virtual, utilizando Matlab como entorno de desarrollo para simular y ejecutar secuencias de movimientos en el robot. Los modelos matemáticos resueltos del manipulador son implementados y probados, a fin de analizar y mejorar los algoritmos de Cinemática Directa, Cinemática Inversa y Control Cinemático, que serán enviados al robot para su posterior puesta en marcha. La plataforma de simulación y control desarrollada se utiliza como una herramienta educativa para mejorar las oportunidades de investigación aplicada y experimental. De esta forma, lograr enriquecer la currícula del curso de Robótica e Inteligencia Artificial en UPC. / UPC’s Electronic Engineering School faces limited availability of expensive robotics equipments, with which students can experiment in laboratories to improve their knowledge with valuable practical experiences. For this reason, a virtual simulation and control platform is developed. This platform will improve the quality of teaching provided to students giving them a better undestanding of the Robotics and Artificial Intelligence course, through practical experiences with a programmable five degrees of freedom robotic arm.

Ingeniero Civil / El objetivo de esta investigación es presentar resultados experimentales que permitan definir la condición límite para el arrastre de material granular no cohesivo debido a los efectos de un flujo oscilatorio con superficie libre de un fluido tipo Ostwald-de Waele. Los experimentos se llevaron a cabo en un canal de oleaje, que recrea una corriente de olas uniformes de hasta 2 s de período. Como material granular se utilizaron cuatro granulometrías uniformes de arena de cuarzo y los fluidos usados corresponden a agua y soluciones acuosas de carboximetilcelulosa (CMC). Las soluciones de CMC presentan un comportamiento pseudoplástico para la reología, que se modela por medio de una ley de potencia. Para determinar las características del flujo en las cercanías del lecho, se implementó el método de velocimetría por procesamiento de imágenes PIV y para describir las características de las olas se realizó un procesamiento de imágenes obtenidas a partir de la grabación de videos. Los principales resultados presentados en la memoria son: (1) la determinación de una curva que define el arrastre incipiente en flujos oscilatorios en función del número de Reynolds de la partícula Rep, el número de Keulegan-Carpenter KC y el número de Froude densimétrico Frd2. Estas se formulan considerando que Rep >>1 y Rep<<1, supuestos que permiten abordar analíticamente el problema. (2) La comparación entre los valores medidos de la velocidad en el fondo mediante PIV y los predichos por la teoría lineal del oleaje para soluciones con CMC. La teoría lineal del oleaje, que permite determinar el campo de velocidades del flujo, trabaja bajo el supuesto de flujo irrotacional y fluidos de baja viscosidad, que es contrario a lo que ocurre con los fluidos pseudoplásticos. Luego, mediante la implementación de PIV es posible ver el grado de ajuste de la teoría con respecto a los valores observados in situ. (3) La comparación de los resultados experimentales frente a los criterios de Komar & Miller (1973) y \cite{goddet1960} para el arrastre incipiente en flujos oscilatorios. Cuando los resultados se comparan con la relación de Komar & Miller (1973), se observó que la curva propuesta por ambos autores sobrestima la condición límite y no predicen adecuadamente la tendencia de los resultados hallados. Cuando los resultados se evalúan por medio del criterio de Goddet (1960), se observó que los resultados se comportan de acuerdo a lo predicho por este autor, sin embargo, estos se segregan según la reología del fluido. (4) La presentación de dos relaciones experimentales para definir la condición de arrastre incipiente. La primera se obtiene a partir de un ajuste de los datos obtenidos y se presenta en función de los adimensionales Frd2 y KC. La segunda se formula a partir de los adimensionales Psi y Xn, donde Psi es el parámetro definido por Goddet (1960), que representa la proporción entre las fuerzas culómbicas y la fuerza de arrastre del flujo y Xn es un adimensional que incorpora la reología del fluido. / Este trabajo ha sido financiado por FONDECYT a través del proyecto de investigación N° 1161751

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo Mención Ingeniería y Suelos / En ecosistemas de clima Mediterráneo en Chile central se estudiaron cuatro situaciones vegetacionales del bosque esclerófilo, formadas por distinto grado de intervención antrópica, en las cuales se determinaron las actividades enzimáticas (deshidrogenasa, celulasa, β-glucosidasa y ureasa), así como también carbono orgánico del suelo (COS). Se extrajeron muestras compuestas en intervalos de profundidad de 0-6 y 6-12 cm desde ecosistemas de (menor a mayor perturbación): Peumo (PEU), Peumo-Litre-Quillay (PLQ), Quillay-Trevo-Colligüay (QTC) y Espino (ESP). El COS del suelo respondió al grado de intervención antrópica, siendo mayor en ecosistemas de PEU y menor en ESP. Por su parte, las enzimas del grupo de las hidrolasas: (celulasa, β-glucosidasa y ureasa) no respondieron a la cantidad de SOC, sin embargo éstas enzimas mostraron relación con la calidad de la materia orgánica del suelo (relación C/N, contenido de lignina). Deshidrogenasa mostró diferencias sólo de 6-12 cm, respondiendo al tipo de vegetación. El efecto de las copas de los arboles fue significativo sobre las propiedades medidas (QTC y ESP), observándose que la actividad enzimática y el COS fueron mayores bajo la influencia de las copas de los árboles que en los sectores de pradera abierta, en que la acumulación de hojarasca y el efecto de las copas de los árboles no existe. / Four sclerophyll vegetation ecosystems of Central Chile characterized by with different degrees of anthropogenic disturbances were studied in terms of soil enzymatic activities (deshidrogenase, celulase, β-glucosidase and urease) and soil organic carbon (SOC). Composite soil samples at 0-6 and 6-12 cm depth were extracted (low to highly perturbed) from Peumo (PEU), Peumo-Litre-Quillay (PLQ), Quillay-Trevo-Colligüay (QTC) and Espinal (ESP) ecosystems. SOC was correlated to the degree of anthropogenic disturbances, with the greatest SOC amounts in the PEU sites and the lowest under ESP. The group of enzymes hydrolases (celulase, β-glucosidase and urease) was not correlated to the amount of SOC, nevertheless, the quality of soil organic matter (C/N ration, lignin content) seem explain those enzymatic activities. Deshidrogenase levels were different between vegetation types but only in the 6-12 cm depth. The measured proprieties were significantly affected by the effect of the canopy (QTC and ESP), finding higher amount of SOC and enzymes activities was found under canopy as compared to open pasture in which accumulation of plant litter and the effect of the canopy was not existent.

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La Clínica Integral Novocardio brinda atención a personas particulares y afiliadas a sistemas de seguro privado con los que mantiene convenio vigente. En la actualidad cuenta con acreditación como Clínica especializada en salud cardiovascular. Está dotada de cuatro salas de Cirugía Cardiovascular y General, una sala de hemodinámica para cardiología intervencionista, sala de cuidados intensivos y ambientes de recuperación. En su propósito de consolidarse como la mejor Institución especializada a nivel nacional, reconocida por su calidad, innovación, investigación, ética y trato personalizado para sus clientes, ha visto necesario optimizar el Proceso de Consulta Externa mediante la Atención Médica Dinámica con Cálculo de Riesgo Cardiovascular empleando la Fórmula Framingham. Para ello se ha propuesto implementar un Sistema web móvil que permita optimizar el proceso de atención en consulta externa a través de formularios dinámicos previamente configurados los cuales podrán ser usados en una interfaz web y web móvil. De igual manera se busca integrar las diferentes familias médicas (Especialidades, Subespecialidades y Procesos Médicos) bajo una misma plataforma tecnológica para tener una solución integral y escalable. Finalmente se ha incorporado una funcionalidad para el calculo de riesgo cardiovascular, con la finalidad de agilizar el proceso de diagnóstico médico mejorando, a su vez, la calidad de su servicio a los clientes. El presente proyecto se ha llevado a cabo mediante el uso de metodologías como RUP y BPM, aplicando BPMN y frameworks libres para el desarrollo como Spring, Hibernate, Primefaces, Primefaces Mobile y en base de datos MySQL.

La normativa contenida en el Decreto 291/2008 impone nuevas condiciones en la representación del sistema para los procesos de Planificación de la Operación del CDEC-SIC. Estas nuevas condiciones en la representación incrementarán el esfuerzo computacional asociado al algoritmo de Programación Dinámica Dual Estocástica que soluciona el problema de coordinación hidrotérmica, con el consecuente aumento en los tiempos de ejecución del software asociado, lo que puede comprometer el cumplimiento de los plazos con los que cuenta el Departamento de Planificación de la Operación del CDEC-SIC. Motivado por lo anterior se propone como objetivo de este trabajo de título, la evaluación de nuevas alternativas en el tratamiento de las series hidrológicas que alimentan el modelo de Programación de Largo Plazo (PLP) para obtener mejoras en la precisión de la solución y los tiempos de ejecución. Lo que se busca es reducir el número de hidrologías muestreadas durante la fase de optimización del modelo (aperturas). Para esto, en una primera instancia, se consideran: el Análisis de Componentes Principales, la aplicación de Modelos Temporales para la obtención de Series Sintéticas y el Agrupamiento de Hidrologías en Clusters; eligiendo esta última opción. Se propone la selección de k aperturas a partir de la estadística actual de 48 años hidrológicos, utilizando como referencia los centroides resultantes de la agrupación de esta estadística en k grupos o clusters. Con esto se espera incluir en las k aperturas escogidas, condiciones hidrológicas diferentes entre sí, a fin de mantener la variabilidad de la muestra original. El trabajo comienza con una etapa exploratoria donde se evalúa la reducción desde 48 a 24, 12, 6 y 3 aperturas. Se constata un descenso del tiempo de ejecución al disminuir el número de aperturas y se obtienen resultados acordes con los correspondientes a la metodología actual, analizándose para estos efectos, las series de: costos marginales en la barra Quillota 220 kV, costos térmicos por etapa y valor del agua en los embalses del SIC. A partir de los buenos resultados de la primera etapa, se analizan opciones intermedias entre 6 y 12 aperturas, las que resultan satisfactorias en tiempos de ejecución y precisión de la solución. Finalmente, se establecen criterios de selección del número de clusters a utilizar y, por ende, del número de aperturas; éstos son: el tiempo de ejecución del programa y el índice de validación de clusters “silhouette”. Del primero y, a fin de garantizar que la muestra sea insesgada, se obtiene que la replicación de aperturas no incrementa el tiempo de ejecución con respecto al caso que no las replica. El segundo criterio permite distinguir qué particiones realizadas no corresponden a una estructura natural de grupos de la muestra original, a partir del análisis del valor de “silhouette” promedio y de sus gráficas asociadas. El trabajo desarrollado determina la selección de un menor número de aperturas, manteniendo la precisión de los resultados y disminuyendo los tiempos de ejecución. Esta memoria selecciona las aperturas a partir de la energía afluente global del sistema, por lo que queda abierta la posibilidad de definir aperturas para cada cuenca o embalse separadamente, lo cual requeriría la intervención del código del Modelo PLP. En un sentido más amplio, poder modificar la programación del Modelo PLP permitiría evaluar, no sólo las aperturas de la fase de optimización, sino otros aspectos de la modelación del problema con miras a la reducción de los tiempos de ejecución.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Un cable es un elemento estructural utilizado fundamentalmente para transmitir carga axial. Sin embargo existen otros tipos de esfuerzos, que se pueden transmitir en el cable, tales como la flexión. La modelación analítica de un cable es compleja debido a que los elementos que lo forman están sometidos a diversos tipos de esfuerzos internos, posibles deslizamientos relativos entre sus elementos, a la naturaleza no lineal de su geometría y eventualmente a la no linealidad de las leyes constitutivas de los materiales que lo forman. En particular, la investigación en el campo de la modelación de cables en flexión ha propuesto numerosos modelos analíticos que permiten predecir su comportamiento mecánico. Sin embargo, pocos estudios comparan estos modelos entre sí, o discuten los rangos de aplicabilidad en que son válidos. El objetivo de este trabajo es describir siete modelos analíticos discretos lineales, comúnmente citados en la literatura, desarrollados para predecir el comportamiento de cables sujetos principalmente a flexión. Estos modelos consideran una ley constitutiva de los elementos que forman el cable lineal y el potencial deslizamiento relativo entre éstos producto de incrementos en la curvatura del cable. Dichos modelos se comparan con datos experimentales reportados en la literatura (cables cuyos diámetros varían entre 0.5 y 15 mm) y con modelos propuestos basados en la combinación de las hipótesis de los siete modelos descritos. Basado en las comparaciones con datos experimentales, el modelo que mejor predice el comportamiento de un cable en flexión es el modelo propuesto C-P basado en los modelos individuales de los autores Costello y Papailiou. Este modelo además incorpora los efectos de la carga axial y torsión en el cable. El modelo C-P predice las tensiones normales en los elementos que forman el cable y la relación momento-curvatura del cable con un error promedio no superior al 20% con respecto a los datos experimentales.

Ingeniero Civil / Conocer las propiedades dinámicas de una estructura existente en un determinado momento, o a lo largo del tiempo, presenta diversos beneficios para la ingeniería civil. Sin embargo, los métodos de identificación paramétricos requieren actualmente una cantidad considerable de interacción con el usuario, especialmente cuando se utilizan diagramas de estabilización para seleccionar los modos representativos de una estructura. Lo anterior presenta un gran impedimento en la aplicación de este tipo de métodos de forma continua en una estructura, por lo que la implementación de un sistema automático de interpretación del diagrama de estabilización resulta conveniente. El objetivo del presente trabajo es por lo tanto desarrollar y validar un método de interpretación automático de este diagrama en base a criterios de validación y métodos de agrupamiento. En virtud de lo anterior se ha verificado el funcionamiento del método desarrollado sobre un modelo de estructura de propiedades conocidas, y analizado en detalle los resultados de la implementación de este sobre el edificio Torre Central de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (FCFM) el cual está siendo monitoreado desde el año 2009. Dos métodos paramétricos de identificación en conjunto con un algoritmo de optimización han sido utilizados para generar los diagramas de estabilización. El análisis sobre el edificio contempla además del análisis en detalle de la implementación del método de automatización, un seguimiento modal básico de las propiedades dinámicas identificadas, una evaluación de las fuentes de error asociadas a su evaluación y finalmente una comparación con los resultados obtenidos mediante un método semi-automático de interpretación de diagramas de estabilización. Los resultados obtenidos indican que es posible generar un método completamente automático para evaluar las propiedades dinámicas con resultados comparables con los del método semi-automático, y tomando en cuenta la dependencia de los resultados sobre la calidad y cantidad de canales utilizados, la posibilidad de implementar un seguimiento modal de la estructura.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / La teoría clásica en sismología que explica la transmisión de ondas en un medio elástico se sustenta sobre las bases de la ley de Hooke, la cual relaciona linealmente los esfuerzos aplicados a un cierto sólido con la deformación que éste sufre. Si bien ésta es válida en la mayoría de los casos, es posible que no explique todos los fenómenos ondulatorios en medios elásticos. Para algunos casos es necesaria una relación constitutiva que incluya términos de mayor orden, o términos nolineales. Esto es posible debido a la existencia de una relación entre la Energía Interna de Deformación y los invariantes del tensor de deformación. El trabajo teórico desarrollado en este estudio incorpora la transmisión de ondas dispersivas en un medio nolineal, la cual entrega ecuaciones diferenciales nolineales. Éstas, bajo ciertas condiciones, presentan soluciones de Ondas Solitarias, es decir, son ondas viajeras que no pierden su forma de onda a medida que se propagan. Las soluciones a los modelos presentan velocidades de fase levemente mayores a la velocidad de la onda S, periodos cercanos a los 150 s, deformaciones permanentes y amplitudes de onda inversamente proporcionales a la raíz de los coeficientes de nolinealidad. Estas ondas se observan principalmente en zonas cercanas al hipocentro de sismos de magnitud moderada y donde las rocas se comporten nolinealmente con endurecimiento, esto significa que a medida que los esfuerzos aplicados sean mayores, la roca será más dificil de deformar. Estos resultados se comparan con observaciones de sismos registrados en Estados Unidos: un sismo Mw 5.1 ocurrido el 29 de Septiembre del 2004 y otro Mw 4.8 que ocurrió el 8 de octubre del 2006. El análisis de señales comprende: pruebas de ruido que muestran que las señales son parte del sismo y no ruido sísmico ambiente, gráficos distancia vs tiempo que muestran una velocidad de fase relativamente constante para la onda y estudios de polarización y amplitudes esperadas en cada estación que muestran movimientos de partícula concordante con el 50% de los datos. En las réplicas estudiadas del terremoto de Chile del 27 de Febrero del 2010, de los registros estudiados, no se observaron las señales de periodo largo, lo cual muestra que la geología de Chile no cumple las condiciones necesarias para la propagación de ondas solitarias. Por otro lado, al revisar la literatura se puede establecer que sismos de profundidad intermedia y mayor no generan estas ondas de baja frecuencia, sólo se observan en sismos superficiales (intraplaca). Es por esto que no se espera observar estas señales en las réplicas del terremoto de Chile. Si bien estos resultados muestran que hay observaciones que cumplen con las condiciones del modelo, no es una conclusión definitiva. Se deben realizar más pruebas para demostrar que la totalidad de los datos sean consistentes con la teoría, éstas deben incluír: estudios de la reología de la zona y estudios de otros procesos nolineales en la zona de ruptura del terremoto.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica. Ingeniero Civil / Esta investigación evalúa la factibilidad de usar un sistema de disipación de energía formado por columnas líquidas sintonizadas presurizadas para controlar periodos bajos de estructuras. El dispositivo denominado DPCLS contiene agua en su interior y está conformado por un conducto horizontal y dos columnas verticales, cuya disposición tiene forma de U. Al someterse a movimientos horizontales genera fuerzas de inercia en las paredes de las columnas de disipador, contrarias al movimiento ejercido por una estructura acoplada al dispositivo, reduciendo la respuesta en desplazamiento, velocidad y aceleración de la estructura primaria. Este disipador en particular está sellado en el extremo superior de las columnas. Tal configuración cambia las propiedades dinámicas del disipador, incorporando características de resorte al sistema, generadas por el aire confinado en las columnas. Las ecuaciones que caracterizan la dinámica del sistema principal más el disipador determinan el periodo y el amortiguamiento óptimo de diseño. Lo cual posibilita la fabricación del disipador según el material y geometría capaces de resistir las condiciones pre-establecidas del problema. Para la validación del tema se realizan ensayos para caracterizar las propiedades del disipador bajo una solicitación de ruido blanco. Además, una estructura metálica de dos niveles se somete a la acción de 19 registros sísmicos chilenos y estadounidenses, esta se ensaya sin el disipador y posteriormente con este. Los resultados evalúan la efectividad del uso del disipador de energía en la estructura estudiada. Los resultados principales indican que el aire contenido en las columnas puede modelarse como un resorte lineal equivalente y el amortiguamiento generado es despreciable, en el rango de valores utilizados. El disipador presurizado no genera reducciones importantes en la respuesta de la estructura, teniendo un comportamiento análogo a incorporar masa a la estructura. La baja capacidad de sintonización con la estructura primaria por parte del DPCLS se debe a la imposibilidad de provocar las amplitudes del desplazamiento necesarias para el acople de los dos sistemas, debida a la alta rigidez aportada por las cámaras de aire.