Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Introducción: En la odontología es de suma importancia el dominio de habilidades psicomotoras para ejecutar con alto grado de precisión y eficacia las tareas relacionadas con la atención de pacientes. Es por esto, que durante su formación, los estudiantes de esta carrera se entrenan en sus cursos preclínicos para adquirir estas destrezas. Sin embargo, existen alumnos que presentan mayores dificultades en este tipo de actividades, y para ayudarlos es necesario detectarlos de manera temprana. Una herramienta para detectar de forma anticipada las habilidades psicomotoras de los estudiantes es la loseta “Learn-A-Prep II®”, pero presenta algunos inconvenientes como alto costo, complejidad en la aplicación y necesidad del alumno de familiarización previa con el instrumental rotatorio; es por esto que en este estudio se propone el Test del laberinto en espiral de Gibson como herramienta de detección temprana de habilidades psicomotoras preclínicas odontológicas en estudiantes no entrenados, a través de una comparación entre estas dos pruebas. Material y método: Se realizó un estudio descriptivo cuantitativo, con estudiantes voluntarios de primer año de Odontología. Cada estudiante debió realizar dos pruebas de habilidades psicomotoras: una prueba con instrumental rotatorio en la Loseta de apresto Learn-A-Prep II®, y el test del Laberinto en espiral de Gibson, Posteriormente, se compararon los desempeños obtenidos por los estudiantes en cada una de las pruebas. Resultados: En un total de 30 participantes, se encontraron diferencias significativas en la comparación entre el desempeño obtenido en la loseta Learn-A-Prep II® y el Test del laberinto en espiral de Gibson. Al comparar el desempeño por sexo en las dos pruebas, no se observaron diferencias significativas. Sí se observa un mayor porcentaje de aprobación en el Test del laberinto en espiral de Gibson. Conclusiones: Existen diferencias significativas en el desempeño de los estudiantes en el Test del laberinto en espiral de Gibson, al compararlo con la Loseta Learn-A-Prep II®. Además existe una tendencia de las mujeres a obtener mejores resultados en ambas pruebas.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Introducción: En el contexto de preparar futuros odontólogos, la simulación clínica ha sido una herramienta fundamental para la adquisición de conocimientos y habilidades sicomotoras. Como parte del Proyecto presentado al Fondo de apoyo a la docencia de Pregrado (FaDop-2013) y con el fin de mejorar la experiencia de aprendizaje de los estudiantes a través de nuevas tecnologías, la Facultad de Odontología de la Universidad de Chile ha adquirido recientemente un simulador virtual 3D háptico. Esta investigación tiene como objetivo evaluar el realismo que proporciona el simulador virtual como herramienta pre clínica en el área de endodoncia al realizar preparaciones de cavidad de acceso, en comparación con dientes de marfilina. Metodología: Se realizó un trabajo de investigación descriptivo de metodología cuantitativa y cualitativa con docentes especialistas en endodoncia de la carrera de Odontología de la Universidad de Chile, realizando preparaciones de cavidad de acceso en dientes 1 1, 1 4 y 2 6 tanto en simulador virtual como en dientes de marfilina con cavidad interna que simula la cámara pulpar. Luego de esto contestaron una encuesta semi estructurada y de preguntas abiertas en relación a la percepción de realismo que otorgaron ambos métodos simulados. Resultados: De un total de 10 participantes; se determinó que existen diferencias en la percepción de realismo que otorgan ambos métodos simulados, siendo superior el realismo otorgado por los dientes de marfilina, en la preparación de cavidades de acceso. Conclusiones: La tecnología 3D háptica del simulador virtual utilizado en este estudio otorga una percepción de realismo inferior a la proporcionada por los dientes de marfilina para el procedimiento de cavidad de acceso. Ambos métodos podrían complementarse en las etapas tempranas de la formación del estudiante. Se requieren más estudios en relación al tema. / Adscrito a Proyecto FaDop-2013

Ingeniero Civil Industrial / En la presente memoria se presenta el problema de la evaluación del éxito de la aplicación de modelos de simulación en la empresa. El problema se ilustra con cuatro casos concretos los cuales son analizados en diversas perspectivas, entre ellas, el valor aportado por la herramienta. En la presentación de los casos por razones de confidencialidad se hace uso de nombres y de denominación de monedas ficticios. a) DDV Beverages es una multinacional que busca ahorros en su flota de camiones, en reasignación de costos y fletes y recuperación de demanda. El valor actual (VA) para un período de un año tanto de ahorros esperados ex ante atribuibles al uso del modelo, como los ahorros verificados ex post, con una tasa de descuento de 6% anual son: VA ex ante total : BC$ 8,977,316 VA ex post Total : BC$ 65,783,912 b) Mountain Mining mediante un gran proyecto de ampliación incrementará su producción desde 260,000 a 643,000 toneladas anuales de cobre. Dado que la faena enfrenta una dramática restricción de espacio físico para su layout, se procedió a modelar y simular dos alternativas de ampliación de las naves de talleres, a 12 y 14 naves. Los valores obtenidos en la alternativa mas conveniente como una serie de pagos anuales por 19 años con tasa de descuento del 10% entregan un ahorro de MBC$ 616,910 valor que resulta de una mayor disponibilidad de equipos. c) Los servicios de GDBC consisten esencialmente en el transporte de cátodos de cobre y ácido. El modelo a simular se explotó en forma diaria a partir de 2014 siguiendo las pautas, procedimientos y protocolos en él propuestos, entregando el tonelaje perdido por fuerza mayor, y el tonelaje perdido atribuible a gestión. Comparando los resultados de 2013 sin modelo, con los de 2014 con modelo, resulta en una menor pérdida de carga anual de aproximadamente 38,000 tons. Sobre estas cifras, se ha calculado el valor actual para un año, con una tasa de 6% anual VA ex post BC$ 1,315,928 VA ex ante: BC$ 175,000 d) Starcel com es una empresa de telecomunicaciones y el modelo elaborado es una herramienta a la medida. Con él se puede configurar y reconfigurar virtualmente una sucursal optimizando sus recursos. Las medidas de desempeño son el nivel de servicio y el nivel de abandono. Ambas medidas carecen de expresión valórica concreta ya que se desconoce el costo de un abandono de la fila ni su potencial causa de una pérdida de cliente. El modelo permite optimizar el número de módulos y su asignación, junto con los ejecutivos asignados, (alrededor de 1500) de modo de mantener un nivel de abandonos y nivel de servicios óptimo, así como simular los requerimientos de una sucursal aún inexistente. Una aproximación al valor del uso de la herramienta sería el ajuste de un 1% a la masa de ejecutivos, que significa un valor de BC$72,000 en un perfil de un año, cifra que habría que comparar con el costo del modelo, que fue de BC$ 22,000. Estos órdenes de magnitud son los más desfavorables de los 4 analizados

Magíster en Economía Aplicada / El desafío en la evaluación de proyectos es que los flujos de caja son inciertos. El enfoque convencional para abordar este problema consiste en descontar los flujos de caja con una tasa ajustada por riesgo. Sin embargo, la literatura de evaluación de proyectos ha encontrado varios problemas, conceptuales y prácticos, con la utilización de este método. Un enfoque alternativo es el uso del análisis probabilístico. Este enfoque es más razonable dado que se incorpora el riesgo donde se genera, esto es, en los flujos de caja. La nueva herramienta propuesta en este trabajo se enmarca dentro del contexto del análisis probabilístico. La idea es modelar los flujos de caja a trav\'es de sus medias y matriz de covarianzas. Esta nueva herramienta utiliza también la Copula Gaussiana que a su vez se basa en los dos primeros momentos de la distribución del vector de flujos de caja. Con estos elementos se pueden hacer simulaciones de Monte Carlo que permiten estimar las distribuciones de una gran variedad de indicadores tales como el Valor Presente Neto (VPN), la tasa interna de retorno (TIR), la tasa interna de retorno modificada (MIRR), y el payback period (PBP). Las ventajas de este nuevo enfoque se demuestran aplicándolo a tres proyectos de infraestructura. Estos ejemplos dejan de manifiesto los méritos del método propuesto en comparación con el método tradicional de descontar los flujos con una tasa ajustada por riesgo.

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Fluidodinámica / El estudio de la reología de medios granulares densos tuvo un fuerte impulso a raíz de la aparición del modelo reológico propuesto en GDR MiDi, 2004, el cual estableció una relación local entre el esfuerzo de corte normalizado por la presión y el número de inercia. Esta relación se cumple satisfactoriamente para distintos escurrimientos, cuando se presentan bajos gradientes de la velocidad de deformación. Por otro lado, este modelo resulta insatisfactorio para problemas con altos gradientes de la velocidad de deformación. Para estos últimos casos se han propuestos diversos modelos denominados no locales. El objetivo de la presente tesis es evaluar el desempeño de modelos reológicos, tanto locales como no locales, para sistemas distintos a los que dieron su origen, utilizando la modelación continua y discreta del medio granular, de la forma en que se explica a continuación: Problemas resueltos mediante modelación continua: El modelo local ya mencionado fue evaluado para dos sistemas estacionarios, estos son: (1) escurrimiento en celda Couette modificada y (2) flujo gravitacional en celda tipo block caving. La metodología en estos casos consistió en resolver numéricamente un modelo continuo, compuesto fundamentalmente por la ecuación de conservación de momentum del medio granular y la reología local incorporada a esta ecuación. Finalmente, se compararon los resultados de los modelos con datos obtenidos a partir de simulaciones discretas y experimentos. Problema resuelto mediante modelo discreto: En este caso el problema a resolver fue un sistema en estado transiente, compuesto por un medio granular bajo cizalle simple. De forma instantánea el medio granular es sometido a un cambio en el sentido de cizalle, generándose un periodo de relajación del sistema hasta volver al estado original. Para la simulación de este caso se utilizó un modelo de dinámica molecular, en el cual fueron creadas distintas configuraciones variando la altura del sistema y la densidad global del medio granular. Referente a los resultados obtenidos para el modelo de la celda Couette modificada, se logró predecir el campo de velocidades de rotación en los casos clasificados dentro del régimen demominado abierto, por el contrario, se encontraron importantes discrepancias en los regímenes de transición y cerrado. En cuanto al modelo para el problema de block caving, este arrojó una zona de extracción aislada de tamaño similar a la encontrada experimentalmente, además este modelo logró predecir el ángulo de falla a la salida del sistema. Con respecto al problema abordado con enfoque discreto, el principal resultado encontrado es que el medio granular relaja en dos fases asociadas a dos tipos de reologías. En una primera fase, el esfuerzo de corte normalizado en el centro del sistema se mueve siguiendo una nueva relación no local. En esta relación aparece el laplaciano del esfuerzo de corte normalizado, como una nueva variable. En una segunda fase, el esfuerzo de corte normalizado satisface la relación local dependiente del número de inercia antes señalada.

El presente trabajo tiene como objetivos comparar cuatro métodos de simulación geoestadística de leyes minerales en depósitos polimetálicos, de modo de reproducir su variabilidad espacial y sus relaciones de dependencias, y determinar las ventajas e inconvenientes que presenta cada método. Estos métodos son la simulación de cada ley por separado, la co-simulación bajo un modelo lineal de coregionalización (MLC), la simulación de factores obtenidos por análisis en componentes principales (ACP), y la simulación condicional paso a paso. Los métodos se han aplicado a dos bases de datos, una de las cuales es heterotópica (es decir, no todas las leyes son conocidas en todos los sitios muestreados), mientras que la otra es homotópica. La primera base de datos corresponde a un deposito de pórfido cuprífero y posee ocho variables medidas (relativas a leyes de Cu, Fe, Mn, Mo, Cl), mientras que la segunda base de datos corresponde a un deposito de lateritas que contiene seis variables de interés (leyes de Al2O3, Cr, Fe, Mgo, Ni, SiO2). De los resultados obtenidos se desprende las siguientes conclusiones. Primero, la simulación por separado no permite reproducir las dependencias entre variables y, por lo tanto, no es recomendada. Segundo, la co-simulación bajo un modelo lineal de corregionalización considera las correlaciones entre variables y proporciona mejores resultados para ambos casos de estudio. Sin embargo el método es complejo, en particular para ajustar el MLC cuando el número de variables a trabajar es grande. Tercero, la simulación por la factorización de ACP es difícil de aplicar en el caso heterotópico, ya que el método sólo permite trabajar con bases de datos homotópicas, por lo que se debe eliminar aquellas variables que presentan menor información. A pesar de ello, este método proporciona la mejor reproducción de las dependencias entre variables y es recomendable para casos homotópicos ya que no se pierde variables para el análisis. Cuarto, la simulación paso a paso reproduce de buena manera las correlaciones entre variables; sin embargo está restringida a un número limitado de variables (4) por el programa utilizado. Quinto, ninguno de los métodos es capaz de reproducir relaciones de desigualdad, como la que existe entre las leyes de cobre total y sus solubles.

Ingeniero Civil / El trabajo de título a realizar consiste en desarrollar una modelación numérica 3D del flujo sobre dos obras hidráulicas, las de evacuación de crecidas y de desvío, que están presentes en el modelo físico de la central Baker 1 de la región de Aysén, ejecutado por el departamento de ingeniería hidráulica de la Universidad Católica. El objetivo principal es poder modelar numéricamente, utilizando el software ANSYS CFX, obras hidráulicas de interés común en el desarrollo de proyectos de embalse, en el área de riego e hidroelectricidad. El propósito de las simulaciones es poder caracterizar los distintos parámetros del flujo como campos de velocidades, presiones y alturas de agua, y así analizar cómo se comportan estos parámetros dentro de los modelos de las obras hidráulicas a analizar. Para lograr lo descrito previamente, es necesario familiarizarse con el software mediante simulaciones preliminares de elementos hidráulicos simples como gradas, caídas y canales rectangulares en pendiente. La modelación propiamente tal, resuelve las ecuaciones promediadas de Reynolds sobre la turbulencia y de continuidad en tres dimensiones, mediante el método de volúmenes finitos, lo anterior se realiza utilizando el software tipo CFD ANSYS CFX. Una vez obtenidos resultados de la modelación numérica, se contrastan con los obtenidos de modelos físicos de las obras a analizar. Los resultados obtenidos muestran un ben ajuste entre los datos simulados numéricamente con los del modelo físico. En el evacuador de crecidas las diferencias porcentuales se encuentran cercanas al 10% en promedio, siendo las medidas de nivel piezométricos las que presentan los mayores errores, hasta un 26%. En los túneles de desvío se tienen diferencias de 6% en promedio, mostrando que en regímenes subcríticos los resultados de las simulaciones se ajustan de mejor manera que en los casos supercríticos.

Ingeniero Civil / El presente trabajo consiste en el uso de un software de código abierto llamado YADE (Yet Another Dynamic Engine) escrito en lenguaje C++, que posee una interfaz en Python. Utilizando YADE y elementos de programación llamados objetos, se crea una serie de códigos que permiten crear paquetes de suelo con diversas características y acoplarlo a un dominio de fluido a escala de poros. El objetivo principal es la construcción de un modelo numérico que logre acoplar el efecto del flujo y de las partículas en medios granulares. Para esto se realizan modelos de prueba y de suelo sin fluido, luego se construyen modelos acoplados con flujo ascendente. Se realiza una validación para el análisis de la conductividad hidráulica, comparando los resultados de la modelación con resultados empíricos encontrados en la literatura. Luego se aumenta la cantidad de elementos en las simulaciones (de suelo y de fluidos) y la complejidad de los paquetes de esferas, pasando de modelos con un solo tamaño de granos a paquetes de esferas uniformemente distribuidos. A este set de modelos se le cambian las condiciones de confinamiento y el valor de la polidispersión y se estudia el efecto de los cambios realizados en los valores de la conductividad hidráulica. También se caracteriza cualitativamente el esqueleto de suelo para una serie de granulometrías, se analiza la distribución de la fuerza promedio entre los granos finos y los granos gruesos. Se explora en formas de construcción de paquetes de suelo, buscando la mejor forma de recrear granulometrías inestables según criterio de Kenney and Lou 1985. Finalmente se crean 4 granulometrías reales las que no se acoplan con el fluido, debido a diferencia de tamaños entre volúmenes contiguos de fluido. Se caracteriza la distribución de tensiones en función del diámetro de los granos para relacionarlo con el gradiente hidráulico crítico. Con las simulaciones realizadas se caracteriza el comportamiento de la conductividad hidráulica para un tamaño de grano seleccionado y se observa la influencia del confinamiento y de la polidispersión. Se propone una expresión para calcular la conductividad hidráulica en el rango de estudio. Se demuestra que la polidispersión provoca que la fuerza sea transportada de forma preferente por los granos gruesos. Se encuentra una relación lineal entre el módulo de la tensión y el tamaño de diámetro; la existencia de una zona de dispersión para las granulometrías inestables, en donde existen granos finos con muy poca tensión y otros muy cargados. La envolvente de la dispersión es no-lineal y se relaciona con el gradiente hidráulico critico.

Ingeniero Civil / El objetivo principal de este trabajo de título fue el de caracterizar mediante un análisis teórico y modelación numérica, las condiciones de borde aguas abajo de una cuña salina en un estuario y cómo estas condiciones alteran la longitud de la cuña. Para ello se comenzó con una revisión bibliográfica y recopilación de antecedentes para poder determinar las ecuaciones que describen en régimen permanente las alturas de escurrimiento del flujo estratificado a lo largo de un estuario, considerando un sistema simplificado con dimensiones uniformes. Luego se hizo uso del software de modelación ELCOM, el cual previamente fue validado comparando sus resultados con mediciones de sistemas naturales en los cuales existiese una cuña salina. Se dispuso para ello datos en Chile en el estuario del río Lebu y río Toltén. Se procedió a determinar cómo influyen distintas condiciones de borde costeras y la magnitud de éstas. Dentro de estas condiciones se estudió la magnitud de las corrientes oceánicas paralelas a la costa, la presencia de una barra lateral en la desembocadura del río, y la influencia de la velocidad del viento paralelo y perpendicular a la costa. Además, se realizó una modelación para incorporar el efecto de las mareas y analizar su influencia sobre la cuña salina. Como resultados, se plantean las ecuaciones que describen el sistema en régimen permanente considerando una cuña salina presente en un cauce el cual desemboca en un cuerpo de agua salada luego de sufrir un aumento abrupto en su ancho y profundidad. Se establece el supuesto de la existencia de una crisis en esta singularidad, con condiciones supercríticas aguas abajo de ésta, y luego pasar a tener condiciones subcríticas a través de un resalto hidráulico. Este supuesto se comparó con simulaciones numéricas, de lo cual se concluyó que efectivamente existe crisis y luego flujo supercrítico, sin embargo se descarta la presencia de un resalto o flujo subcrítico a menos que exista un control hidráulico aguas abajo que lo imponga. Además se obtienen resultados satisfactorios de la modelación realizada con ELCOM, al compararla con mediciones de sistemas reales. Por ello, con esta herramienta validada, se analizó la influencia del viento, mareas, corrientes oceánicas y angostamientos en la boca del estuario, y cómo éstas afectan la extensión de la cuña salina. Teniendo como resultados, que vientos en el sentido de escurrimiento del río aumentan la extensión de la cuña, mientras que para vientos en sentido opuesto y transversales al río reducen su longitud, que los niveles mínimos de mareas son los que determinan el comportamiento del alcance de la cuña salina, que a mayor velocidad de corrientes paralelas a la costa, menor es el tamaño de la cuña salina y que la longitud de la intrusión se ve disminuida fuertemente al existir un angostamiento en la boca del estuario. Finalmente se desea dejar establecido el modelo para poder ser aplicado a otros sistemas naturales de estuario en presencia de una cuña salina y poder predecir el comportamiento de estos, considerando la influencia de los distintos parámetros que influyen en las características del flujo y tener especial cuidado en los que son más influyentes.

Ingeniero Civil / Las intensas lluvias del sur de Chile provocan un aumento en las presiones de poros, debido a un aumento del nivel freático, afectando directamente la estabilidad de un talud. Para aumentar el factor de seguridad, se ha observado que un método efectivo es la utilización de drenes subhorizontales. Éstos generan un gradiente de energía entre el interior del dren y el suelo, permitiendo un flujo de agua que disminuye la presión de poros. No obstante, el diseño del espaciamiento, así como el largo y diámetro de los drenes a utilizar no se encuentra detalladamente estudiado. Además, el diseño del sistema de drenaje propuesto es un problema que debe ser abordado tridimensionalmente pues la distribución de presiones de poros (y del nivel freático) es una variable que varía tanto en el plano a lo largo de los drenes como en el plano perpendicular a ellos. El objetivo de esta investigación es desarrollar y permitir determinar las variables más importantes para el diseño adecuado del sistema de drenaje, con un modelo numérico en 3D, con el fin de cuantificar el efecto del largo y espaciamiento de drenes horizontales en un talud. Se utiliza el software FLAC3D para estudiar el efecto de los drenes, bajo régimen permanente, en las tensiones efectivas del talud y en el factor de seguridad estático, utilizando el método de reducción de los parámetros de resistencia al corte. Se ha encontrado en la literatura (Teresik & Kealy, 1984) que la condición de borde que comúnmente es utilizada para representar el comportamiento de drenes, es considerar presiones de poros nula. Bajo esta condición, se ha observado que la distribución de carga hidráulica total no es representativa del fenómeno observado en el laboratorio (Kenney, 1977). Se concluye que solo cuando el dren posee una superficie libre, el comportamiento debe ser modelado con presión nula y cuando éste entra en presión (sin superficie libre, con presión hidráulica en su interior), la condición de borde adecuada es con caudales de extracción. Esto representa ambas formas en que los drenes responden disminuyendo las presiones de poros bajo diferentes gradientes de energía, siendo la condición de presiones de poros nula más efectiva que la de caudales. El parámetro que controla este comportamiento es el diámetro del dren, el cual debe ser diseñado teniendo como dato el caudal que debe ser evacuado. Las simulaciones numéricas con presión de poros nula realizadas permiten concluir que para el diseño del sistema de drenaje, las variables geométricas de largo, espaciamiento y diámetro deben ser abordadas como un conjunto, en donde el largo y espaciamiento especificados arrojan un caudal que debe ser conducido por un dren de diámetro adecuado para que trabaje como un canal y no como una tubería. Se obtiene un procedimiento de modelamiento de drenes validado el cual es aplicado en un talud del sur de Chile, en que sus parámetros de resistencia al corte han sido determinados. Para este talud se obtiene un gráfico que cuantifica el efecto que tienen los parámetros geométricos de drenes horizontales en la estabilidad del talud. Se obtiene que aumentar el largo del dren por sobre 10 m no aumenta considerablemente el factor de seguridad del talud. Por otro lado, el efecto del espaciamiento entre drenes es notorio cuando se trabaja con drenes más cortos. Se concluye que la utilización de drenes es una alternativa adecuada de mejoramiento de la estabilidad del talud.