El presente trabajo nace de la necesidad de mejorar la operación de estiba y desestiba de aviones comerciales de una empresa de servicios aeroportuarios. Esto se debe a que, actualmente, los clientes (las aerolíneas) han tomado mayor importancia a la gestión de la carga, debido a su influencia en los costos y la percepción de los clientes hacia la aerolínea. El objetivo del estudio fue determinar la cantidad de recursos para cumplir eficientemente con los tiempos de operación requeridos por los clientes. El proceso que se llevó a cabo para cumplir este objetivo consistió, en primer lugar, en la identificación de metodologías; luego, se propusieron las mejoras y; finalmente, estas se sometieron a una evaluación técnica y económica. En primera instancia, se decidió aplicar la simulación de eventos discretos, empleando el software Arena. Esta metodología consiste en imitar un sistema utilizando un conjunto de métodos y aplicaciones. Asimismo, se obtiene como beneficio el analizar los resultados de la operación en distintos escenarios, sin tener que aplicarlos en la vida real. Para este caso, se optimizaron dos modelos de simulación, en el primero se pretende determinar la cantidad de recursos utilizando el método actual y en el segundo, se hace una variación del modo de operación real. Al analizar los resultados del proceso de optimización, se logra cumplir con los objetivos de los tiempos de operación, reduciéndolos en un 26%; asimismo, la cantidad de mano de obra disminuye un 33%, lo cual permite a la empresa atender un 50% más de aviones. Cabe resaltar que para lograr estos resultados, implica una inversión de 29,790 dólares; sin embargo, se obtiene un margen beneficio costo de 2.73, concluyendo que es factible la propuesta. Por último, se recomienda emplear esta propuesta, ya que permitirá atender la futura demanda, considerando los proyectos de expansión del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Además, la versatilidad de este modelo de simulación permite ampliar el alcance del estudio y añadir las operaciones para los aviones comerciales de fuselaje ancho y los de carga. / Tesis

En el presente trabajo se describe el análisis, diagnóstico, desarrollo del modelo de simulación discreta y propuesta de mejora en el proceso de carga y descarga de contenedores en el Muelle XYZ del Puerto ABC, en busca de reducir su tasa de ocupación ya que presenta valores mayores a los permitidos por la Autoridad Portuaria Nacional (APN). El uso de la simulación de eventos discretos permitió desarrollar un modelo que representa la realidad de los procesos de carga y descarga de contenedores, así como el flujo de estos dentro del patio de maniobras, con el fin de encontrar aquellos sub procesos en donde se generan mayores demoras y mediante la mejora de los mismos reducirlas. La mejora de procesos debe ser continua y sostenible ya que busca el perfeccionamiento de una empresa y del desempeño de sus procesos. En el análisis de datos se trabajó con data real obtenida de la medición de tiempos y brindada por sistemas internos de la empresa, cuanto más precisa sea esta medición más beneficiosa será para la toma de decisiones; ya que lo que se busca con esta es encontrar una función estadística que se adecúe a cada uno de los subprocesos para que los tiempos de operación y demora de las entidades sean precisos y de esta manera puedan reflejar la realidad. El modelo de simulación debe reflejar al mayor detalle posible como es que se desarrolla el proceso en la realidad, tomando en cuenta todos los eventos que se puedan presentar aún cuando estos tengan poca probabilidad de ocurrencia. Luego de tener el modelo de simulación se valida que los resultados obtenidos sean cercanos a la realidad, para lo cual estos deben encontrarse dentro de un intervalo de confianza y además mantener ciertas condiciones que permitan truncar periodos de calentamiento. Finalmente con toda la información obtenida se generó un modelo de optimización el cual contiene restricciones de operación y una función objetivo de minimización de tiempos en muelle. El resultado obtenido es la solución óptima que generará mejoras en el flujo del proceso. / Tesis

La presente investigación estudia una metodología para la detección de observaciones atípicas mediante un análisis de influencia bajo la perspectiva de la inferencia bayesiana. Se utiliza la medida de phi-divergencia y el estimador de Monte Carlo, derivado de ésta, trabajados previamente por Peng y Dey (1995), para el cálculo de las divergencias Kullback-Leibler, distancia rectilínea y ji-cuadrado. Además, en el presente trabajo se busca realizar este análisis de influencia en evaluaciones de altas consecuencias (evaluaciones cuyos resultados tienen un alto impacto en la vida de los estudiantes o docentes). El estudio de simulación revela que es posible recuperar observaciones previamente distorsionadas como atípicas. Finalmente, se aplica la metodología a una evaluación realizada por el Ministerio de Educación. Esta aplicación revela que la metodología estudiada es capaz de identificar escuelas con resultados no esperados dadas sus condiciones y resultados anteriores. / Tesis

La presente tesis tiene como enfoque mejorar los procesos de asignación de frecuencias y recursos en la ruta de una línea de transporte urbano en la ciudad de Lima Metropolitana. Esto se debe a la necesidad de optimizar el transporte de pasajeros en una ciudad con un alto nivel de población, en la cual se hace cada vez más complejo movilizarse. Se busca determinar las frecuencias de salidas de ruta durante distintos periodo del día, considerando variables como niveles de tráfico o demanda de pasajeros. Asimismo mediante la correcta asignación de frecuencias, se pretende hallar la cantidad de flota de buses necesaria para cumplir con las operaciones sin sobrepasar la capacidad de la unidad establecida y de esta forma mejorar el servicio a los usuarios. Luego de ello calcular la cantidad de choferes y asignarlos a un horario determinado de salidas de la manera más óptima. El análisis busca considerar, de la misma forma, el beneficio económico, en la mejora a implementar, para la empresa de la línea de transporte. Para lograr estas mejoras se estableció implementar la herramienta de simulación de eventos discretos, mediante el uso del software Arena. Esta aplicación permite simular y evaluar distintos escenarios, mediante conceptos estadísticos relacionados a las variables que afectan las operaciones de la línea de transporte, y determinar en base a los objetivos planteados las propuestas más óptimas. El caso en estudio pretende disminuir costos de operación al optimizar los recursos como buses como choferes y buses al aumentar la utilización y disminuir tiempos en cola. Sin embargo, el principal beneficio para la empresa y los usuarios es atender de manera más óptima la demanda de pasajeros, reduciendo los tiempos de espera en los paraderos, respetando la capacidad de las unidades y lograr la mayor movilización de usuarios, lo que repercute en la mejora del nivel de servicio. / Tesis

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Introducción: El objetivo de la simulación en educación odontológica es proveer un grado de seguridad en el aprendizaje que garantice al docente y al futuro paciente la mejor calidad en atención. En el marco del Proyecto presentado al Fondo de apoyo a la docencia de Pregrado (FaDop-2013), fue adquirido por parte de la Facultad de Odontología de la Universidad de Chile un simulador dental basado en realidad virtual háptica, el Simodont ®. En este trabajo se comparan los resultados evaluativos entre 2 métodos de aprendizaje simulados: simulación tradicional y realidad virtual. Metodología: Se realizó un estudio del tipo descriptivo de metodología cuantitativa con estudiantes del cuarto semestre 2016 de la carrera de Odontología de la Universidad de Chile. Se dividió la muestra en 2 grupos y cada estudiante realizó una preparación biológica para resina compuesta que comprometen las caras oclusales y proximales de dientes posteriores utilizando simulación tradicional y el simulador virtual. Posteriormente, un único examinador calificó las preparaciones mediante una rúbrica. Resultados: De un total de 28 participantes, 15 mujeres y 13 hombres, se determinó que hubo diferencias significativas entre las notas obtenidas por los participantes en los dos métodos simulados usados, siendo mayores las calificaciones obtenidas por los alumnos en el método de simulación tradicional. Además, hubo diferencias significativas comparando las notas obtenidas en esta investigación con los resultados de aprendizaje curriculares de preparaciones biológicas que comprometen las caras oclusales y proximales de dientes posteriores del ramo Simulaciones para el Ejercicio Profesional del cuarto semestre 2016. Conclusiones: Los resultados evaluativos difieren significativamente comparando la simulación tradicional y realidad virtual, obteniéndose mejores calificaciones con el método tradicional. Los nuevos métodos de enseñanza basados en realidad virtual pueden ser un método complementario de enseñanza al método tradicional de simulación en educación odontológica. / Adscrito a Proyecto FaDop-2013

Ingeniero Civil / El objetivo del presente trabajo fue buscar una herramienta computacional eficaz y rápida, para estudiar el comportamiento frente a la acción del fuego de los elementos estructurales de acero protegidos con pintura intumescente. En la búsqueda de esta herramienta de trabajo se desarrollaron tres modelaciones numéricas y/o computacionales que simulan el desarrollo de transferencia de calor dinámica que se genera en el ensayo normalizado de resistencia al fuego definido en la norma NCh 935/1 Of 1997. Para su desarrollo se utilizó como base de calibración una serie de ensayos de resistencia al fuego de pilares de acero protegidos con pintura intumescente, los cuales que se realizaron en el Laboratorio de Incendios del IDIEM de la Universidad de Chile, según lo indicado en la norma NCh 935/1. Para efecto del estudio se consideró la relación tiempo-temperatura de cada elemento ensayado. El primer modelo se desarrolló a partir de una serie de regresiones numéricas sobre la información obtenida de los ensayos realizados y permite predecir la temperatura promedio de un perfil de acero expuesto al fuego como una función del tiempo de exposición al fuego, de su masividad y espesor inicial de la pintura intumescente. El segundo modelo tiene como base la fórmula 4.22 del Eurocódigo 3 Parte 1.2, del año 2001, que permite determinar el aumento de la temperatura de la sección transversal de un perfil de acero protegido del fuego con diversos materiales tales como: placas de yeso-cartón, madera, morteros livianos y otros. Esta fórmula no considera la pintura intumescente dentro de las soluciones de protección, por lo que para esta modelación se estudió la forma de incluirla y validar el método. El tercer modelo utiliza un software de elementos finitos llamado COMSOL Multiphysics versión 4.0, Módulo de Transferencia de Calor. Este software simula el comportamiento térmico dinámico considerando la transmisión térmica por conducción, convección y radiación, para determinar las variaciones de temperatura de un perfil de acero protegido con pintura intumescente expuesto a las condiciones de un incendio. Como resultado de este estudio, puede afirmarse que las tres modelaciones numéricas cumplen el objetivo propuesto, dado que permiten reproducir analíticamente y en corto tiempo el comportamiento al fuego por conducción térmica dinámica de los elementos de acero cuando se protegen con pintura intumescente. Los resultados son similares a los obtenidos en ensayos de resistencia al fuego realizados de acuerdo con la norma NCh 935/1 Of 1997.

Los aneurismas son una enfermedad de los vasos sanguíneos, que consiste en, una dilatación anormal y localizada producto de un debilitamiento en la pared de la arteria. El rompimiento de aneurismas cerebrales puede provocar severos daños irreversibles en el paciente e incluso la muerte, de aquí la importancia de desarrollar avances en la medicina preventiva de esta enfermedad, la cual se puede establecer bajo investigaciones de simulaciones numéricas que describan el comportamiento fluidodinámico de la sangre y mecánico de las arterias. El trabajo de título realizado se enmarca dentro de la investigación desarrollada en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile en el estudio de aneurismas cerebrales, investigación que es parte de un proyecto FONDECYT "Dinámica del Flujo y la Interacción con la Pared Arterial en Modelos Reales de Aneurismas Cerebrales". Investigación que ha desarrollado una metodología de reconstrucción de casos de aneurismas cerebrales reales a archivos de formato CAD desde exámenes médicos de angiografía rotacional 3D, los cuales fueron proporcionados por el Instituto de Neurocirugía ASENJO, como también la metodología de modelación del problema. Se simularon 10 casos reales de aneurismas cerebrales terminales en el software de elemento finito ADINA 8.5, bajo los supuestos de paredes rígidas, condición de Womersley para flujo pulsante, fluido no-newtoniano e incompresible. Se estudiaron modificaciones al modelo considerando fluido newtoniano, presiones distintas en las salidas y se integró temporalmente usando una aproximación de segundo orden. Estos resultados fueron comparados con los entregados por el modelo usado en trabajos anteriores. También se modificó gráficamente un caso terminal eliminando el aneurisma, y se estudiaron las diferencias que se producen al formarse la malformación en la arteria. Con las simulaciones de los 10 casos, se estudió estadísticamente los resultados, encontrando relaciones estadísticas lineales para la presión y esfuerzo de corte de la pared en el aneurisma y el tiempo de residencia dentro de él.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / El presente trabajo de tesis tiene por objetivo estudiar la generación y posterior colisión de anillos de vorticidad idénticos, en una configuración simétrica de 60°y 120° para tres valores del número de Reynolds. Para esto, se realizan simulaciones computacionales en el sofware Fluent de ANSYS 12.0, en régimen laminar y sin transferencia de calor. Los anillos son generados simulando un mecanismo pistón en una cámara hexagonal donde se impone una función forzante para tres y seis de sus caras dependiendo de la configuración elegida. A partir de tres mallas discretas, que difieren en el número de elementos y en el tipo de estructura del mallado, se lleva a cabo una prueba de malla, donde se evalúa la precisión de los resultados con respecto al tamaño de malla y se elige la más adecuada. Los resultados fueron validados con datos experimentales obtenidos en el laboratorio LEAF-NL. Una vez generados los anillos, se estudian sus parámetros característicos cuando se desplazan en vuelo libre hacia el centro de la cavidad. Cuando se produce la colisión se estudian las propiedades fluido dinámicas en el centro del volumen de control y se caracterizan las estructuras secundarias generadas. La energía cinética se estudia de forma continua para todo el proceso, para identificar los cambios observados en la colisión. Para ambas configuraciones el número de Reynolds incide sobre parámetros cinemáticos del proceso como la velocidad de los anillos antes de la colisión y la velocidad de las estructuras formadas posterior a ésta. En tanto que el diámetro del generador incluye sobre parámetros geométricos como el diámetro de los anillos antes de la colisión y el tamaño de las estructuras formadas posterior a esta, que también está determinado por el número de anillos participantes. Durante la colisión se observa un fuerte aumento de presión en el centro del volumen de control que disminuye a medida que las estructuras generadas se alejan. En cuanto a la velocidad se observa que tiende a cero en torno al centro especialmente para la configuración de seis anillos en colisión. La energía cinética muestra variaciones asociadas a la disipación por esfuerzos viscosos en el movimiento de los anillos, y a la interacción de estos durante la colisión. La dinámica de la colisión de anillos de vorticidad aborda interesantes propiedades, como la reconexión de tubos de vorticidad que da paso a la formación de nuevas estructuras y la posibilidad de generar puntos de estancamiento en las zonas donde se produce la colisión de los anillos.

Realizar una estimación precisa de los recursos minerales de un yacimiento es fundamental para el éxito de un proyecto minero, debido a los altos montos de inversión involucrados. La estimación se realiza a partir de información obtenida en una toma de muestras y la posterior aplicación de técnicas geoestadísticas de kriging o de simulación, que permiten crear escenarios plausibles dada la información disponible del yacimiento. Los métodos de simulación geoestadística buscan cuantificar la incertidumbre en las leyes de los minerales y en los volúmenes de las distintas unidades geológicas que posee el yacimiento. Esta memoria se enfoca en determinar la incertidumbre en los contactos de las unidades geológicas que existen en el yacimiento Mansa Mina, mediante métodos de simulación de variables categóricas. Específicamente, se utilizan los métodos de simulación secuencial de indicadores y simulación plurigaussiana, con los cuales es posible generar realizaciones de las distintas unidades geológicas que posee el yacimiento Mansa Mina (brecha, stockwork C5, C1 y estéril), con el objetivo de determinar un rango entre los escenarios más optimistas y más pesimistas para cada unidad geológica. Se define una zona de interés y una grilla de prueba en la que se realizan todas las simulaciones de las distintas unidades geológicas. Dado que los escenarios posibles de generar son numerosos, se debe realizar una etapa de validación que permita estudiar la calidad de los modelos generados. Se comparan ambos modelos para establecer cuál de los dos proporciona los mejores resultados en las estimaciones y en los contactos litológicos. Se cuenta con un modelo litológico del yacimiento Mansa Mina propuesto por Codelco, el que es comparado con los modelos simulados, obteniendo una diferencia importante de volúmenes y tonelajes para cada una de las unidades litológicas. Esto se debe principalmente a la existencia de un sector que el modelo de Codelco estima como unidad estéril, mientras que las simulaciones realizadas lo identifican parcialmente como mineral. Como recomendación se establece que se debe refinar el modelo geológico en las zonas del yacimiento en donde la diferencia encontrada es notable.

Un aneurisma intracraneal es una dilatación de una porción de la pared de una arteria del cerebro. La probabilidad de ruptura de los aneurismas cerebrales es baja; sin embargo, cuando ella ocurre las con-secuencias son fatales en un alto porcentaje de los casos. Para comprender el mecanismo de formación, crecimiento y ruptura de los aneurismas, es de suma importancia conocer la fluidodinámica asociada a la sangre que fluye por la arteria enferma. De esta forma aparece el interés de realizar estudios numéricos de la fluidodinámica de la sangre en aneurismas a través de análisis CFD. Este tema de memoria, se desarrolla en el marco del último año del proyecto FONDECYT titulado “Flow Dynamics and Arterial Wall Interaction in Realistic Cerebral Aneurysm Models", proyecto enfocado a la simulación numérica de la fluidodinámica de los aneurismas cerebrales. En particular, en este trabajo de título se busca conocer la influencia de la turbulencia sobre la mecánica de fluidos del aneurisma. Se modelaron y simularon 12 casos, estudiando la influencia de la turbulencia a través 5 modelos turbulentos del tipo k–ε y k-ω. Se utilizaron dos geometrías en el estudio realizado. Se concluyó que al estudiar la turbulencia con un modelo del tipo k-ε aparecen diferencias significativas respecto del modelo laminar. En efecto, al medir los máximos de los esfuerzos de corte en la cima del aneurisma, se encontró que estos se subestiman entre 60%-80% al utilizar un modelo de turbulencia k-ε. Haciendo el mismo análisis con el modelo k-ω se registraron diferencias menores al 1% con respecto al modelo laminar. Se concluyó entonces que las diferencias registradas entre el modelo turbulento k-ε y el modelo laminar están asociadas a la dificultad del modelo k-ε para simular flujos con baja velocidad. El modelo k-ω, en cambio, contiene en su formulación matemática correcciones para flujos con baja velocidad que permiten que los resultados no difieran de forma significativa del modelo laminar. Por otro lado, se observó al estudiar la turbulencia con los modelos k-ε y k-ω, que no se forman estructuras vorticiales adicionales ni las existentes se intensifican, además; los vectores de velocidad no varían, y los esfuerzos de corte sobre la pared y las presiones no cambian respecto a la formulación laminar. Se simuló también la fluidodinámica de un aneurisma utilizando un modelo estacionario que permitiera estimar los valores máximos y promedio del flujo. Se obtuvo que este método de aproximación se aleja mucho de los resultados obtenidos por las simulaciones tradicionales con modelos no estacionarios. Por ello se descarta la estrategia de simulación estacionaria.