El litoral peruano está en una región con elevada sismicidad ya que pertenece al Anillo de Fuego del Pacífico; sin embargo, el departamento de Lima no ha experimento un movimiento sísmico de gran magnitud desde 1746, lo que ha generado que se acumule gran energía que, si fuera liberada en un futuro, provocaría grandes daños. No solo por la magnitud del sismo, sino también por la vulnerabilidad de la infraestructura presente en las ciudades costeras. Esta vulnerabilidad aumenta en residencias informales de albañilería, debido a que no hay asesoramiento profesional en su diseño y construcción. La vivienda se ubica en el Asentamiento Humano Daniel Alcides Carrión del Cercado de Lima, específicamente en el jirón Enrique Meiggs 1160 Mz. C lote 18, y fue encuestada, mediante una ficha de trabajo previamente preparada, para conocer sus características estructurales y sus principales problemáticas. Con la información recopilada, se modeló la vivienda en el programa Etabs v19.0.0 y, mediante un análisis pushover en ambas direcciones, se pudo determinar la curva de capacidad de la vivienda y el punto de desempeño. Posteriormente se obtuvo las curvas de fragilidad empleando la metodología Hazus y se interseco con el punto de desempeño para calcular la probabilidad acumulada para cada estado de daño. Finalmente, se determina la matriz de probabilidad de daño de la estructura y se analiza la vulnerabilidad sísmica.

En la actualidad la iluminación arquitectónica está tomando cada vez más cabida en el mundo de la iluminación decorativa; para tal fin existen en el mercado diferentes tecnologías de iluminación. Para que una tecnología de iluminación sea eficiente debe cumplir parámetros tales como: una alta eficiencia lumínica, bajo consumo de energía y una gran durabilidad. El reto entonces está en elegir una tecnología que sea capaz de cumplir con tales requisitos para que el sistema de iluminación sea eficiente y tenga una buena performance. Es por eso que se plantea la implementación de un sistema que use tecnología de iluminación en estado sólido, es decir, usando LEDs (diodos emisores de luz) de alta potencia, más conocidos como Power LEDs. Dichos dispositivos aseguran altos índices de eficiencia, ahorro de energía y duración, constituyéndose así como la tecnología de iluminación del futuro. El objetivo entonces es el de realizar el diseño de un sistema de iluminación exterior en el edificio Mac Gregor de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), iluminando el logo de la universidad mediante la tecnología de LEDs de potencia. El sistema completo consta de los siguientes subsistemas: subsistema de luminarias, subsistema de circuitos de excitación de los LEDs, subsistema de control (programación) y subsistema de la fuente de alimentación. La presente tesis sólo abarca el diseño de los dos primeros subsistemas, es decir, el subsistema de luminarias y el subsistema de circuitos de excitación de los LEDs de potencia. En el Capítulo 1 se trata el tema de sistemas de iluminación arquitectónica para edificios. Se ven las diferentes técnicas, estrategias y tecnologías actuales que los ingenieros de iluminación aplican en obras de iluminación en edificios modernos. En el Capítulo 2 se trata el tema de sistemas de iluminación con LEDs de potencia. Se ven las ventajas, áreas de aplicación, fabricantes actuales, ejemplos de edificios en el mundo y una teoría sobre circuitos de excitación de LEDs de potencia. En el Capítulo 3 se ve el diseño de los subsistemas mencionados y además se contempla la necesidad de incluir el subsistema de comunicación. En el Capítulo 4 se muestran los resultados del diseño en base a la implementación de un prototipo de luminaria. Se presenta también un estudio de costos y tiempos de ejecución del proyecto en general para una futura implementación.

Actualmente, la investigación en el sector energético se encuentra en continuo desarrollo. Asimismo, el número de ingenieros diseñadores de centrales hidroeléctricas aplicables a las condiciones del Perú está en aumento, lo cual se evidencia en la ampliación de nuevos proyectos hidroeléctricos. Sin embargo, solo se ha explotado un 5% del potencial hidroenergético en el país. Por ello, para contribuir con la investigación, la presente tesis propone 3 aspectos a considerar en el plan de diseño de tuberías forzadas en centrales hidroeléctricas de agua fluyente para una etapa de prefactibilidad: un análisis económico de los costos para la optimización del diámetro, un conjunto de simulaciones fluido-dinámicas mediante el uso del software ANSYS, y un predimensionamiento de las estructuras que componen la tubería forzada. El análisis económico de la tubería forzada se centra en definir el diámetro óptimo de diseño mediante dos métodos: el método tradicional (Mosonyi, 1965) y el nuevo método detallado que propone la presente tesis. El primero consiste en una comparación de costos anuales entre las partidas de mantenimiento y costo de energía no vendida. El segundo método consiste en la comparación de costos de inversión de diferentes variables entre los cuales se pueden encontrar los costos de equipamiento hidromecánico, concreto, transporte, excavación, montaje, bajo dimensionamiento y mantenimiento. Estos factores mantienen una relación directa con el diámetro que se le asigne a la conducción a presión por lo que se pueden estimar costos en función a dicho diámetro para establecer el diámetro óptimo. Con respecto a las simulaciones fluido-dinámicas, el software ANSYS permite estudiar los efectos que se presentan frente a disminución del diámetro que solo se había analizado mediante la teoría básica de la mecánica de fluidos. Mencionado estudio brinda una justificación más sólida al análisis económico ya que presente el mismo nivel de precisión que los modelos realizados a escala. En síntesis se podrá corroborar y dar mayor alcance a los criterios empleados en el análisis económico. Después de establecer el diámetro óptimo, se elaboran los diseños de las diferentes estructuras que componen la tubería forzada. Entre ellas se encuentran los machones verticales, bloques de apoyo, juntas de expansión, abrazaderas, anclajes y espesor de la tubería. Se exponen los criterios que se deben tener en cuenta para dimensionar cada una de las partes de la conducción a presión. El diseño es realizado a un nivel de pre-factibilidad, es decir, se omiten los cálculos correspondientes a la ingeniería de detalle, pero se establecen cálculos y consideraciones necesarios para establecer una geometría adecuada.

El presente documento detalla la variación de las condiciones de trabajo que se obtiene al modificar la geometría de las vías de agua de las brocas de perforación diamantinas, las cuales son utilizadas como herramientas de corte durante los procesos de perforación. En la primera etapa de la investigación, el análisis de la problemática se realiza mediante simulaciones numéricas, siendo el alcance la comparación de las características fluido-dinámicas del flujo de enfriamiento tanto de las brocas con vías de agua estándar (radiales), como de las brocas con las vías de agua modificada (con un ángulo de inclinación). Posteriormente, con el objetivo de probar el desempeño de las brocas y el desgaste que se presenta en cada geometría, se realizaron ensayos experimentales (ensayos de perforación) en las instalaciones de la empresa Boyles Bros Diamantina. En esta etapa, es importante mencionar que la empresa dispuso de una máquina de perforación y de un área de sus instalaciones para el desarrollo de las pruebas experimentales. Finalmente, según los resultados obtenidos, se logra verificar que la modificación de la geometría de vías de agua influye en el desempeño de la broca de perforación de manera positiva. En el caso de la simulación numérica se observa un desarrollo del fluido más eficiente, con vectores de velocidad de mayor magnitud y con zonas de intensidad de turbulencia más uniformes, lo cual se traduce en una mejor capacidad de enfriamiento de la broca de perforación. En cuanto a los resultados de los ensayos experimentales, se observó una reducción aproximada del desgaste de la corona de 54 % durante los primeros 25 metros de perforación, así como un menor desgaste del casquillo de acero producto de una mejor evacuación de detritos (conglomerado de partículas rocosas y partículas de la matriz de la broca). Estos resultados demuestran que el diseño propuesto de vías de agua inclinadas es una alternativa viable con grandes beneficios, pues proporciona una mayor eficiencia en la capacidad de enfriamiento, y reduce tanto el calentamiento de la broca como la ductilidad de la matriz metálica, lo que en consecuencia permite disminuir las posibilidades de desgaste prematuro de la matriz y del casquillo de acero, lográndose mayores metrajes de perforación.

Con el paso del tiempo la importancia de un diseño adecuado del espacio público se ha convertido en una tarea de gran relevancia en el diseño urbano. Esto ha generado un mayor interés en el comportamiento de los peatones por parte de la ingeniería. A través de las últimas décadas se han planteado modelos peatonales que tratan de representar el comportamiento peatonal con distintas escalas de detalle; pero se tiene poco conocimiento de cómo funcionarían estos modelos en el Perú por lo que en la presente investigación se tiene como objetivo principal analizar el comportamiento peatonal en un campus universitario para lo cual se delimita como área de estudio la vía peatonal principal de la PUCP, pues, es uno de los lugares de mayor tránsito peatonal dentro del campus. Para este objetivo, se utiliza la combinación de dos elementos: El estudio de la vida pública y la micro simulación peatonal. El primer elemento, analiza la interacción de las personas con el espacio público, lo cual incluye las actividades que realizan, los grupos que se forman y el tiempo que permanecen. El segundo elemento, representa el desplazamiento y comportamiento de los peatones dentro de la vía a través de un modelo de micro simulación basado en la fuerza social. La metodología a seguir para lograr el objetivo comienza con la identificación del comportamiento de los peatones, el registro del flujo peatonal, las líneas de deseo, las velocidades con la que transitan, y la proporción de peatones por género y por sentido de viaje. Todo esto se realiza mediante observación directa y el uso de drones. La observación directa en campo permite reconocer patrones y obstáculos que no son perceptibles por un observador externo, esto se complementa con la información que se obtiene por medio del dron, pues, se obtiene un registro audiovisual de la interacción de las personas con el entorno. Todos estos datos conseguidos permiten construir un modelo de micro simulación peatonal en el software VISWALK, el cual es calibrado y validado mediante pruebas no paramétricas. La comparación del modelo creado con lo que realmente sucede permite identificar fortalezas y debilidades del software. Con ayuda de registros fotográficos, información captada mediante drones y recorrido de la vía peatonal se realiza el estudio de Vida Pública que identifica las actividades y la cantidad de personas que se agrupan al realizar estas actividades. Finalmente, se pudo comprobar que la simulación con el modelo de la fuerza social es eficiente en el ambiente universitario de la PUCP. Las velocidades promedio del modelo en el programa y de la obtenida en campo a través de los drones son muy similares (3.52 km/h y 3.65 km/h respectivamente). Se comprobó que la sugerencia de Gehl (2013) para el conteo de peatones en una vía, no es válida en ambientes universitarios porque genera amplios rangos de diferencia en el conteo (cercanas a un aumento del 50%). Asimismo, se concluyó que la capacidad de la vía está en óptimas condiciones; sin embargo, en casos excepcionales como actividades sonoras (conciertos o danzas) la vía se obstruye por completo, por lo que se sugiere realizar estas actividades en lugares apropiados no cercanas a la vía principal.

En la actualidad existen diversas tecnologías de iluminación, pero no todas son idóneas para utilizar en los museos, debido a los tipos de objetos que estos presentan. La utilización de la tecnología LED favorece a este tipo de instituciones gracias a sus características y su constante desarrollo. El objetivo principal de la tesis es el diseño de un sistema de iluminación que brinde un mayor nivel de cuidado a los restos materiales que presenta un museo de arqueología. Se tomará como base el Museo de Arqueología Josefina Ramos de Cox. En el Capitulo 1 se trata el tema de las estrategias de iluminación existentes para un museo. Además, se detallan las distintas tecnologías de iluminación. Finalmente, se explica el marco problemático que actualmente existe en el museo. En el Capítulo 2 se brindan ejemplos de sistemas de iluminación en base a LEDs de potencia. Luego, se indican los principales fabricantes de LEDs de potencia. Finalmente, se detallan las distintas fuentes conmutadas existentes. En el Capítulo 3 se detallan los diseños de los subsistemas de excitación, control y alimentación. Además de la selección del LED a utilizar. En el Capítulo 4 se muestran los resultados de las simulaciones e implementación de los subsistemas diseñados y se indica el costo total de la implementación del proyecto.

Este proyecto de fin de carrera busca aportar una posible solución al problema del tráfico en las principales vías de Lima. Aprovechando la infraestructura de semaforización, este trabajo se enfocará en modificar y optimizar los tiempos de fases de los semáforos para un adecuado flujo de tráfico. Se experimentará el comportamiento del flujo de tránsito en las intersecciones en un corredor vial y se propondrá un algoritmo genético para la adaptabilidad estos tiempos de fase de modo que contribuya con reducir el tiempo perdido en el tráfico.

El siguiente documento de tesis tiene como principal objetivo el diseño de un sistema guía de recorridos en el Museo de Arte y Tradiciones Populares del Instituto Riva Agüero, entidad perteneciente a la Pontificia Universidad Católica del Perú. [1] En el primer capítulo del presente documento se describirán algunas características pertinentes de los museos incluyendo los estándares adecuados para iluminación y sonido, por último, se explicará los problemas encontrados en los sistemas convencionales utilizados para recorridos guiados en los ambientes de los museos, En el segundo capítulo, se presentará los actuales sistemas utilizados en los museos más visitados del mundo, desde la inclusión de adecuados sistemas de iluminación hasta la integración de nuevas tecnologías como son la utilización de robots y el desarrollo de los museos interactivos. En el tercer capítulo, se analizarán los principales criterios para la elección adecuada de los circuitos electrónicos utilizados en el diseño del sistema guía de recorridos en el primer ambiente del Museo de Arte y Tradiciones Populares. En el cuarto capítulo, se presentarán simulaciones del funcionamiento de los diseños escogidos por etapas, finalmente se presentará la implementación y realización de pruebas de un prototipo del sistema completo.

En la presente tesis se hizo un estudio del comportamiento estructural y modal de la hélice de un aerogenerador de eje horizontal de 3kW en condiciones extremas de operación. Primero se realizó un análisis aerodinámico para determinar las cargas del viento sobre la hélice. En este estudio se utilizó el software ANSYS CFX para obtener el patrón de flujo, el campo de presiones, el campo de velocidades y el torque resistente. Los resultados de la simulación aerodinámica se verificaron en forma cualitativa mediante el patrón de flujo teórico y en forma cuantitativa por medio del cálculo de la potencia generada. En ambos casos se obtuvo una adecuada correspondencia. Posteriormente se realizó el estudio del comportamiento estructural de la hélice usando el software ANSYS MECHANICAL, con la finalidad de obtener el estado de esfuerzos, los desplazamientos y el factor de seguridad de la hélice. Los resultados de la simulación estructural se verificaron indirectamente mediante cálculos analíticos usando la teoría clásica del laminado. Se puede afirmar que la hélice opera en forma segura con un factor de seguridad de 1.86, considerando el material ortotrópico del cual está fabricada. Asimismo, se hizo un estudio modal para obtener las frecuencias naturales y sus respectivos modos de vibración, con la finalidad de determinar las velocidades críticas de funcionamiento de la hélice. El análisis modal fue verificado utilizando un modelo matemático de un grado de libertad, correspondiente a una viga en voladizo. Con el análisis modal se comprobó que la hélice no entraría en resonancia en el régimen de trabajo extremo (400 r.p.m.), ni por debajo de este, ya que las velocidades críticas están por encimas de 450 r.p.m.

El siguiente trabajo de investigación desarrolla un modelo a seguir para aplicar los conceptos de la simulación de sistemas a un sistema de carguío y acarreo en una operación minera a tajo abierto en el sur del país. En el capítulo 1 se realiza una introducción en la que se hace un breve resumen de la situación económica actual del país y de las perspectivas que se tienen para los próximos años. Además de mencionar el auge del sector minero a lo largo de los últimos años y de las perspectivas que se tienen para el sector. El capítulo 2 desarrolla los conceptos fundamentales de la simulación de sistemas y conceptos estadísticos que se deben manejar para poder entender y realizar el presente trabajo. También se realiza una breve descripción de los distintos campos donde se aplica la simulación de sistemas, ejemplos de aplicación en el ambiente minero y una descripción de las ventajas y desventajas de la simulación. En el capítulo 3 se realiza una descripción de la operación minera donde se lleva a cabo este trabajo. En el capítulo 4 se enumeran las etapas para el desarrollo del modelo de simulación que van desde la recolección de datos hasta la ejecución de experimentos. En el capítulo 5 se desarrolla el modelo partiendo de la formulación del problema, seguido la recolección de datos, el análisis de los datos, la descripción de la lógica a seguir para representar la realidad, la verificación y la validación del modelo, el análisis de los resultados, la formulación de escenarios alternativos y la elección del mejor escenario. Finalmente en el capítulo 6 se plasman las conclusiones y recomendaciones planteadas luego del desarrollo del trabajo.