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Avaliação do risco de contaminação do lencol freatico, pelo herbicida tebuthiuron em cultura de cana-de-acucar, utilizando geoestatistica e simulador CMLS

Nicolella, Gilberto 19 February 1999 (has links)
Orientadores: Archimedes Perez Filho, Sidney Rosa Vieira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-25T18:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nicolella_Gilberto_D.pdf: 6451742 bytes, checksum: 67dbcca719c047c6634af4b96c963a5c (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Com o propósito de se avaliar o risco de contaminação a que está sujeito o lençol freático, suscitado pelo uso intensivo do herbicida tebuthiuron, largamente aplicado na cultura de cana-deaçúcar, foi selecionada uma área, considerada susceptível à lixiviação do produto, situada no interior da microbacia do córrego Espraiado, localizada entre os municípios de Ribeirão Preto e Serrana, estado de São Paulo, entre as coordenadas 21005' e 21020' de latitude sul e 47040' e 47050' de longitude W. Or.. De uma grade de amostragem regular, porém incompleta, constando de 111 pontos equi-espaçados de 200m, amostras de solo, coletadas de 20 em 20cm, até a profundidade de 1.20m, foram analisadas para os parâmetros densidade global (glcm3), carbono orgânico (%), capacidade de campo (%), ponto de murchamento (%) e porosidade total (%), principais atributos requeridos pelo simuladorCMLS (Chemical Movement in Layered Soils). O modelo de simulação de movimento de agrotóxico CMLS, foi o instrumento usado para se estudar o comportamento do herbicida, nos quatro solos englobados pela grade, a saber, latossolo roxo (LR), areia quartzosa (AQ) e latossolo vermelho escuro (LE), com texturas média e argilosa. Os 373 pontos avaliados pelo simulador CMLS, foram gerados das amostras da grade original e através do uso dos métodos geoestatísticos da variografia e krigagem, aplicados para cada variável e para cada intervalo de profundidade, acima citadas. Um mapa foi delineado para esse conjunto de pontos, mostrando o comportamento do herbicida em termos de profundidade (m) atingida, após seis anos de simulação(1989-1995). Constatou-se que, para o solo areia quartzosa (AQ), o herbicida tebuthiuron, em quatro pontos simulados, apresentou valores de profundidade acima de 43m e com máximo de 50m, com uma quantidade de produto permanecendo ainda no solo, equivalente a quase 10% do valor aplicado de 1.1kglha, dados esses, considerados preocupantes, em se tratando de risco de contaminação do lençol freático. Para os demais solos, latossolo roxo (LR) e latossolo vermelho escuro (LE), o risco de contaminação pode ser considerado, como inexistente no LR e, de baixo a médio, no LE, à medida que a textura muda de argilosa a média, respectivamente. Resultados provenientes do ensaio em coluna, usados para a validação do modelo CMLS, mostraram com respeito à profundidade (cm) atingida pelo herbicida, que o modelo superestimou em 6.66%, quando comparado ao valor produzido pela coluna, para o solo areia quartzosa (AQ), e, subestimou, com valores de 4.5% e 20.0%, para os solos latossolo vermelho escuro (LE) e latossolo roxo (LR), respectivamente. Esses dados confirmam, para os solos areia quartzosa (AQ) e latossolo vermelho escuro (LE) a adequacidade do modelo CMLS, na avaliação do destino do agrotóxico tebuthiuron. O mesmo não pode ser dito para os resultados obtidos com o solo latossolo roxo (LR), em função da ordem de grandeza da diferença, considerada significativa / Abstract: Nowadays, sugar cane production demands application of several herbicides of which, tebuthiuron, has been largely used. In an area intensivelycropped with sugar cane and susceptible to leaching due to edaphic conditions, CMLS (ChemicalMovement in Layered Soils) model was used to evaluate ground water contamination risk with this herbicide. The main parametersrequired by CMLS model were measured of soil samples collected from an incomplete grid of regular sampling, with 111 equispaced sample points of 200m, delineated in Espraiado stream microbasin, situated between Ribeirão Preto and Serrana counties, São Paulo state, Brazil, 21°05' and 21°20' latitude South and 47°40' and 47°50' longitude W. Gr.. The following parameters were analyzed: buIk density (glcm3),organic carbon (%), field capacity (%), wilting point (%), and total porosity (%). CMLS was used to study the herbicide behavior, in Dusk Latosol (LR), Oxisols, Quartzous Sandy (AQ) and Dark Red Latosol soils, Entisols, with medium and clayey textures. The 373 point data evaluated by CMLS model were generated from the original grid samples, using geostatistical methods of variography and ordinary kriging applied to each variable and to each depth intervaloA map was traced to this set of point data, showing the herbicide behavior in terms ofdepth (m) reached, after six-year simulation (1989-1995). It was verified that, for Quartzous Sandy Soil (AQ), the herbicide tebuthiuron, in four simulated point data, showed depth values above 43m, with a maximumof SOm,and an amount of the product remained in the soil, almost 10% of the applied dose of 1.1kglha. These results are considered dangerous in relation to the contamination of ground water. For the other soils, DuskLatosol (LR) and Dark Red Latosol (LE), the contamination risk can be considered as inexistent for LR and from low to medium for LE, as the (soil) texture changes from clayey to medium, respectively. Results from the column experiment analysis used for the validation of the CMLS modeI, showed, with respect to the depth (em) reached by the herbicide, that result obtained by the model was overestimated in 6.66% the value produced by the column, for the Quartzous Sandy soil (AQ), Entisols, and under-estimated in 4.5% and 20.0%, for Dark Red Latosol (LE) and Dusk Latosol soils (LR), Oxisols, respectively. These data confirm the adequacy ofthe CMLS model, as a tool to evaluate fate of tebuthiuron to ground water, while are considered Quartzous Sandy (AQ) and Dark Red Latosol (LE) soils. As far as Dark Latosol (LE) is concemed, due to significant differences between model and laboratory experiment results, one cannot have the same conclusion / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola
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Sobre certas classes de correntes

Chorfi, Domingos 14 July 2018 (has links)
Orientador: Ubiratan D'Ambrosio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-14T11:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chorfi_Domingos_M.pdf: 993303 bytes, checksum: 72a624bdbb90e49768f6a2dbfab37285 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Matemática
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Metodología AHP para la toma de decisiones de inversión en un portafolio de acciones

Pérez Tapia, Jessica Raquel January 2017 (has links)
Comprende y analiza la toma de decisiones de inversión en un portafolio de acciones del mercado peruano utilizando la metodología del Proceso Analítico Jerárquico conocido como AHP (Analytic Hierarchy Process). La problemática está relacionada con el diseño de una metodología para la toma de decisiones de inversión considerando criterios de riesgo y rentabilidad el cual incluye la integración de las técnicas tradicionales y modernas de decisión junto con la técnica multicriterio AHP, ésta se basa en la construcción de un modelo de jerarquías, el cual permite organizar la información de un problema complejo de forma gráfica bajo un objetivo, criterios y alternativas, de modo tal que se pueda descomponer y analizar por partes, construido ya el modelo jerárquico, se realizan comparaciones pareadas entre dichos elementos y se atribuyen valores numéricos a las preferencias señaladas por los decisores, entregando una síntesis de las mismas mediante la agregación de esos juicios parciales. La metodología propuesta se ha adaptado para la solución del problema de selección del portafolio de acciones en el mercado peruano durante el periodo de enero 2012 a setiembre 2016. Los resultados obtenidos muestran la eficiencia de la integración exitosa de los métodos tradicionales de inversión junto con la metodología AHP para encontrar un balance apropiado entre rentabilidad y riesgo en el proceso de toma de decisiones de inversión. / Trabajo de suficiencia profesional
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Cosimulación de variables composicionales

Gálvez Parra, Ignacio Patricio January 2012 (has links)
Magíster en Minería / Las variables composicionales corresponden a las que son positivas y suman una constante en todos los puntos del espacio. El problema del modelamiento de este tipo de variables no es trivial dada la restricción sobre la suma constante, lo que trae consigo una serie de implicancias, siendo la más evidente la inadecuación de métodos clásicos de cokriging y simulaciones condicionales. Como objetivos de este trabajo se plantea proponer un modelo específico de simulaciones condicionales para variables composicionales, concluir sobre las ventajas y dificultades de su aplicabilidad e integrar el modelo a una aplicación minera. El modelo propuesto se define como una generalización del modelo plurigaussiano utilizado para simular variables indicadoras. La aplicación del modelo se divide en dos etapas: en la primera se calibra el modelo, mientras que en la segunda se hace el condicionamiento de los datos y se simula condicionalmente. La primera etapa tiene por objetivo ajustar las medias, histogramas, varianzas, covarianzas y variogramas de las variables composicionales, mientras que en la segunda se simulan valores Gaussianos primero en los sitios con datos y luego en el resto del espacio, para realizar simulaciones condicionales de variables composicionales. El modelo se logra aplicar satisfactoriamente a una base de datos de un pórfido de cobre que contiene mineralogías de bornita, calcopirita y resto de minerales sulfurados. El resultado del modelo es la integración de un plan minero de rajo abierto con el modelo de simulación de variables composicionales, lo que logra entregar el perfil de mineralogías de alimentación a planta en el tiempo junto con la posibilidad de hacer una serie de análisis probabilísticos asociados.
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Diseño y construcción de un modelo de predicción de mortalidad en pacientes adultos mayores hospitalizados en Unidad de Cuidados Intensivos del Hospital Clínico de la Universidad de Chile

Harnecker Fontecilla, María Belén January 2017 (has links)
Ingeniera Civil Industrial / El presente trabajo de título tiene como objetivo diseñar y construir un modelo de predicción de mortalidad en adultos mayores admitidos en unidades de cuidados intensivos, utilizando información de salud específica de una cohorte de 403 pacientes admitidos en UCI del Hospital Clínico de la Universidad de Chile (HCUCH), almacenada bajo la forma de bases de datos disponibles en los sistemas de información del hospital. A causa del envejecimiento de la población y del aumento de la esperanza de vida, las unidades de cuidados intensivos enfrentan nuevos desafíos: en el caso del HCUCH, casi la mitad de los pacientes que han pasado por este servicio en los últimos cinco años tienen más de 65 años. Adicionalmente, se ha demostrado que los pacientes mayores obtienen peores resultados después de un evento crítico comparado con el resto de la población adulta, lo cual se manifiesta tanto en el deterioro cognitivo y funcional, como en mayores tasas de mortalidad. Por otro lado, se identifica la oportunidad brindada por la masificación del uso de registros electrónicos de salud durante los últimos años, lo que da paso a la generación de grandes cantidades de información específica de cada paciente, almacenada bajo la forma de datos estructurados y no estructurados. Este conjunto problema-oportunidad, motiva al desarrollo de modelos que asignen a cada paciente un indicador de riesgo de mortalidad que, por un lado, apoye la toma de decisiones de los médicos, y por otro lado ayude a entender cuáles son los factores que explican un mayor riesgo y por lo tanto peores desenlaces clínicos. Utilizando la metodología Knowledge Discovery in Databases (KDD), se construye un modelo de predicción de mortalidad intra-hospitalaria, mediante el entrenamiento de algoritmos de clasificación de data mining, empleando datos correspondientes a información demográfica y clínica de cada paciente, incluyendo diagnósticos, procedimientos, fármacos y exámenes de laboratorio, disponibles durante las primeras 24, 48 y 72 horas de hospitalización. Tanto el pre-procesamiento, la transformación y el modelamiento de la data fue realizado utilizando el lenguaje Python. Los modelos construidos demuestran resultados satisfactorios: AUC 0.78- 0.83, 0.82-0.85 y 0.81-0.82 para modelos de 24, 48 y 72 horas respectivamente, desempeño comparable con los sistemas de scoring comúnmente utilizados en UCI (APACHE II y SOFA), teniendo la ventaja de ser modelos potencialmente útiles para desarrollar sistemas predictivos automáticos y dinámicos en el tiempo, además del gran impacto y aporte de ser construidos a partir de población chilena y específica de pacientes adultos mayores. Por otro lado la interpretación de los resultados resultan ser biológicamente plausibles, identificando factores de riesgo que pueden ser motivo de futuras investigaciones e iteraciones sobre el modelo propuesto. Se concluye que los resultados de este trabajo alientan seguir una línea de investigación al respecto.
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Modelación de Procesos de Tratamiento de Purines de Cerdo. Fraccionamiento de Materia Orgánica

López Caroca, Cristián Patricio January 2009 (has links)
La utilización de modelos para simular el proceso de tratamiento de aguas residuales provenientes de la cría intensiva de cerdos mediante lodos activados requiere para su implementación la determinación de los parámetros de entrada, entre los cuales se encuentran las fracciones de materia orgánica. Así, el objetivo principal de este estudio es la determinación de las fracciones de la Demanda Química de Oxígeno en purines de cerdo provenientes de dos sistemas: uno con pretratamiento mediante un biodigestor anaeróbico y otro sin esta unidad. El fraccionamiento se determinó a partir de la medición de la Tasa de Consumo de Oxígeno como indicador de la actividad biológica en un reactor de laboratorio operado en condiciones batch. El método utilizado corresponde al propuesto por Wentzel (1995) y requiere utilizar una muestra sin inóculo inicial, evaluándose la evolución del Oxígeno Disuelto en el reactor en períodos de 24 y 48 horas. Para conocer el fraccionamiento de DQO se requiere determinar ciertos parámetros cinéticos tales como la tasa de crecimiento máximo para la biomasa heterótrofa, que resultó 5,6 [día-1] y 4,3 [día-1] para el caso sin y con biodigestor respectivamente, y el coeficiente de máxima hidrólisis, cuyo valor resultante determinado fue 3,6 [mgDQO/mgDQO/día] para el caso sin biodigestor y 3,2 [mgDQO/mgDQO/día] para cuando sí hay digestión anaeróbica. Los resultados obtenidos para las fracciones de DQO con respecto al total indican: entre 1 y 2% del total de DQO se asocia a biomasa heterótrofa (se asumió que la biomasa autótrofa es despreciable); la DQO rápidamente biodegradable o disuelta corresponde a alrededor de un tercio del total para el caso sin biodigestor y cerca de un 10% para el caso con biodigestor; la DQO no biodegradable disuelta de aproximadamente un 15% del total cuando no hay biodigestor y cerca de un tercio cuando si lo hay; alrededor de la quinta parte del total corresponde a DQO lentamente biodegradable (biodegradable particulada) para los dos casos analizados, y cerca de un tercio corresponde a DQO no biodegradable particulada también para ambos casos. Los valores anteriores, si bien son particulares de los sistemas de tratamiento considerados en este estudio, revelan algunas diferencias con los valores típicamente considerados para aguas servidas domésticas e incorporados en los modelos tradicionales de lodos activados, indicando la necesidad de realizar las adaptaciones antes de su uso.
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Estudio de la Generación y Transporte de Gas Sulfhídrico en las Redes de Aguas Servidas

Nudman Guendelman, Ari Roberto January 2009 (has links)
El presente trabajo de memoria tuvo como principal objetivo implementar un modelo matemático predictivo para la concentración de sulfuro de hidrógeno gaseoso en las redes de aguas servidas de la ciudad de Santiago. El modelamiento se realizó para un sector dentro de la comuna de Puente Alto, que posee una red de 1867 tramos de colectores de aguas servidas, de los cuales sólo se ingresaron al programa los 317 tramos de colectores que poseían un diámetro mayor a 250 milímetros, con sus respectivos diámetros, largos, pendientes y variación de nivel de agua a lo largo del tiempo. El perfil de temperaturas utilizado fue idéntico para todos los colectores, de carácter sinusoidal con un promedio de 17 ºC, un mínimo de 15 ºC y un máximo de 19 ºC, basado en datos empíricos. Las observaciones en terreno requeridas fueron encargadas a un laboratorio certificado. El modelo generado describe el proceso como colectores herméticos y descarta fenómenos y particularidades que existen en las redes de aguas servidas tales como singularidades hidráulicas, caídas de agua y escapes de gas a través de las tapas de cámara, y también considera algunas simplificaciones tales como la existencia de H2S como el único gas presente (además del aire), el descarte de flujo de H2S a las paredes de los colectores y la no existencia de descarga de riles. Para contrastar el modelamiento con datos empíricos, se usaron mediciones en terreno tanto de calidad de agua como de aire, en cinco puntos específicos seleccionados de la red, que recibían el flujo de cuencas más acotadas dentro de la red. Los parámetros fueron DBO5, S-2, SO4-2 (agua) y H2S gaseoso. En particular, además, las mediciones de DBO5 observadas fueron utilizadas para construir perfiles que fueron ingresados al modelo para considerar variación de concentración de DBO5 a lo largo del día. Para las predicciones de concentración de sulfuro disuelto en agua en los cinco puntos, se realizaron calibraciones independientes entre sí, variando dos parámetros que controlan la generación de sulfuro. Con dichos valores calibrados, se procede nuevamente a contrastar, para cada punto, las mediciones con las predicciones. Como resultado final se obtiene un modelo que se puede utilizar para predecir la concentración de sulfuro total disuelto en agua para 4 de los 5 puntos, necesitando ingresar como variables en función del tiempo solamente un perfil de DBO5 y el nivel del agua, sin embargo esta calibración no logró ser útil para la predicción de concentración de sulfuro de hidrógeno gaseoso, pero este trabajo puede constituir una buena base a partir de la cual generar un modelo predictivo de la concentración de gas a partir de las predicciones de sulfuro disuelto. Finalmente, posterior a la calibración se obtuvieron los siguientes errores cuadráticos medios (unidades en mg/l) para cada punto respectivamente: 0,47; 2,25; 4,52; 0,37; 1,54. Los dos parámetros ajustados (M y N) tuvieron una variación que se expresa a continuación, para cada punto, como la razón entre el valor calibrado y el valor original: 0,91 (M) y 0,85 (N); 0,87 y 0,99; 0,59 y 1,16; 0,71 y 1,15; 1,03 y 1,07.
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Predicción del Coeficiente de Partición de Proteínas en Sistemas de Dos Fases Acuosas a Partir de la Energía de Solvatación y la Hidrofobicidad

Riveros Figueroa, Nimia Carolina January 2009 (has links)
En el presente trabajo de tesis se elabora un modelo matemático que predice el coeficiente de partición de proteínas en sistemas de dos fases acuosas (ATPS), a partir del efecto de hidrofobicidad de las proteínas y la diferencia de energía de solvatación electrostática entre las fases . Para esto, se utilizan los datos experimentales de partición de 11 proteínas, en los sistemas PEG+fosfato, PEG+sulfato, PEG+citrato y PEG+dextrano, cada uno con concentración alta (8.8% p/p), intermedia (0.6% p/p) y nula (0% p/p) de NaCl, definiendo un total de 12 sistemas de características diferentes. Se propusieron 26 modelos en el presente trabajo, obteniendo los mejores resultados con el modelo , el cual disminuye el error de predicción en 6 de los 12 sistemas estudiados, con respecto a los resultados obtenidos por Salgado et al. (2008), donde sólo se utiliza la hidrofobicidad de las proteínas como variable. Los sistemas más favorecidos con la inclusión simultánea de ambas variables corresponden a aquellos con alta (8.8% p/p) concentración de NaCl, donde disminuyó el error de predicción entre un 4.0% y un 34.1% con respecto a los resultados de Salgado et al. Por lo tanto, la adición de una alta concentración de NaCl constituye una fácil alternativa para aumentar la calidad predictiva del modelo, siempre que el diseño lo permita. Debido a que los fenómenos fisicoquímicos involucrados en la partición de proteínas en un sistema PEG+Dextrano (formado por dos polímeros) son distintos a los involucrados en los sistemas PEG+sal, se elaboró un modelo aplicable sólo al sistema PEG+Dextrano, con el cual disminuyó el error de predicción entre un 1.7% y un 29.5% con respecto al de Salgado et al. En este ATPS, no sólo se logró mejorar la predicción del coeficiente de partición para todas las concentraciones de NaCl consideradas, sino que fue posible disminuir el error de predicción con mayor frecuencia que en los demás ATPS, considerando los 26 modelos propuestos. La complejidad del fenómeno involucrado en la partición de proteínas en los sistemas PEG+sal, con la consecuente dificultad de mejorar modelos predictivos aplicados a estos sistemas, explica porqué los ATPS de soluciones poliméricas no han sido reemplazados a nivel industrial por los económicos sistemas salinos. El aporte del presente trabajo de tesis no sólo consiste en presentar una herramienta matemática para predecir el coeficiente de partición de proteínas en ATPS, sino que además, el modelo indica en qué proporción se debe modificar la hidrofobicidad de las proteínas y la diferencia de energía de solvatación electrostática para optimizar la separación.
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Análisis de Cables de Sección Transversal sin Daño y con Daño Simétrico y Asimétrico Sujetos a Cargas Axisimétricas Utilizando Modelos Tridimensionales de Elementos Finitos

Vargas Álvarez, Danilo Fernando January 2010 (has links)
A pesar de que un cable es un elemento estructural diseñado esencialmente para transmitir cargas de tracción, su geometría helicoidal es tal que los componentes que lo forman no sólo desarrollan esfuerzos de tracción sino que también esfuerzos de flexión, corte, torsión, fricción y fuerzas de contacto. Ante la acción de cargas axisimétricas, la magnitud y distribución de las tensiones resultantes en los componentes de un cable determinan el comportamiento de éste, el cual puede ser expresado en términos de su elongación y rotación axial. Este trabajo de título tiene dos objetivos principales: (1) validar y analizar las limitaciones de modelos matemáticos discretos 2D desarrollados para predecir el comportamiento de cables sometidos a cargas axisimétricas; y (2) estudiar el efecto del daño simétrico y asimétrico en la magnitud y distribución de los esfuerzos internos y en la respuesta global (rigidez, capacidad máxima y deformación de falla) del cable cuando es solicitado por cargas axisimétricas. En este estudio se entiende por daño en un cable a que elemento(s) de éste presenta(n) discontinuidad en su longitud en una o varias secciones del cable. Para alcanzar los objetivos planteados se utiliza una modelación del cable 3D en base al método de Elementos Finitos (MEF) utilizando el programa ANSYS, datos experimentales reportados en la literatura y modelaciones 2D lineales y no lineales. El análisis se restringe a cables homogéneos formados por elementos de materiales con comportamiento lineal y no lineal cuyos diámetros varían entre 6 y 40 milímetros y que poseen distintos tipos de configuraciones geométricas de la sección transversal. Mediante la comparación de la respuesta global de cables obtenida utilizando modelos numéricos 3D (MEF), 2D y datos experimentales y el estudio de la distribución de tensiones y deformaciones obtenida con la modelación 3D (MEF), se concluye que los modelos 2D predicen de forma adecuada la curva de capacidad de un cable sometido a cargas axisimétricas, considerando secciones transversales sin daño y con daño distribuido simétricamente. De esta forma se validan las hipótesis sobre las cuales los modelos 2D están sustentados. El estudio del impacto del daño y su distribución (simétrica y asimétrica) en la respuesta global y distribución de tensiones y deformaciones de un cable se realiza mediante la comparación de datos experimentales con los resultados obtenidos con la modelación 3D (MEF) de cables dañados y sin daño. Se concluye que el efecto del daño en un cable depende de la cantidad de elementos dañados y de si la distribución del daño es simétrica o asimétrica. Una distribución asimétrica de daño tiene un mayor impacto que una simétrica en la reducción de la capacidad axial y de la deformación axial máxima del cable y en la distribución de tensiones y deformaciones internas en la sección transversal. Se observó que para una misma cantidad de elementos dañados en una sección, para una distribución de daño simétrica, la capacidad axial se reduce en la misma proporción de área dañada, mientras que para una distribución asimétrica esta reducción puede alcanzar un 5%. La deformación axial máxima para una distribución de daño simétrica sufre una reducción menor al 1% con respecto al caso sin daño y para una distribución asimétrica esta reducción puede superar el 30% dependiendo de la configuración geométrica del cable. Las tensiones y deformaciones internas en una sección transversal con distribución de daño simétrica experimentan una variación de 5% entre valores extremos con respecto al valor promedio de la sección, mientras que para una distribución de daño asimétrica, esta variación puede superar el 50%.
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Modelación del Micromovimiento en Implantes Dentales Sometidos a Carga Inmediata por el Método de Elementos Finitos

Hurtado Molina, Eladio Enrique January 2011 (has links)
Ingeniero Civil Mecánico / El objetivo general del presente trabajo de título es desarrollar un modelo tridimensional del comportamiento mecánico de implantes dentales sometidos a carga inmediata en el maxilar superior por medio del método de elementos finitos. En las simulaciones se utilizaron diferentes modelos para el hueso y distintas geometrías y materiales para la estructura que une los implantes. Se simuló el proceso de masticación aplicando cargas estáticas sobre la estructura en diferentes posiciones que representan el uso de las distintas piezas dentales en el proceso. En la primera parte del informe se recopilaron todos los antecedentes necesarios para poder plantear el problema de forma correcta, partiendo por los antecedentes odontológicos, los que incluyen información del maxilar superior, de los implantes, del proceso de masticación, del protocolo de carga inmediata y los factores que influyen para obtener una cirugía exitosa. Se explicó el fenómeno físico que hay tras del proceso de reconstrucción de imagen a partir de las tomografías computacionales, técnica que fue utilizada para obtener la geometría del maxilar superior. También se plantearon los modelos matemáticos y numéricos que están involucrados en las simulaciones. Luego se continuó con la modelación en elementos finitos, en donde se detalló la generación de geometrías y mallas, las condiciones de borde y cargas aplicadas, las propiedades de los materiales utilizados y la definición de las zonas de contacto. Como resultado se determinaron los micromovimientos en los implantes, además de esfuerzos, deformaciones y desplazamientos en todos los cuerpos que componen el sistema modelado. Al analizar los resultados se logró encontrar relaciones entre la forma en que varían los valores de micromovimiento obtenidos y los diferentes factores que se variaron en el modelo, tales como geometría y material de la estructura, posición de las fuerzas y modelo para el material del maxilar. Finalmente se concluyó que es posible la simulación del proceso de masticación con cargas estáticas y que es necesario considerar modelos más complejos de material, debido a que se observan cambios importantes en los valores de micromovimiento entre un modelo y otro, en particular al incluir hueso trabecular (modelos heterogéneos). Para modelos homogéneos se obtuvieron micromovimientos entre los 5 y 10 [µm] y para los modelos heterogéneos, los valores obtenidos variaron entre los 20 y 30 [µm]. Con respecto a la influencia de la geometría y de los materiales de la estructura en el micromovimiento, a pesar de que se encontraron relaciones entre los parámetros estudiados, es difícil recomendar una geometría con los datos obtenidos dado que es necesario estudiar más variables involucradas en el problema.

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