Ingeniero Civil Mecánico / En las operaciones para neutralizar la acción del fuego en incendios forestales es imprescindible contar con vehículos que permitan al personal capacitado movilizarse de manera rápida, respetando la seguridad física de los equipos y tripulación, y sorteando obstáculos propios de la morfología del terreno o derivados por la acción del fuego. Además, si el vehículo posee un equipo retardante de fuego, se dispondrá de un recurso efectivo para neutralizar o mitigar los incendios forestales. La velocidad de desplazamiento máxima y la movilidad de un vehículo se ven afectadas por las vibraciones inducidas por el terreno y por vibraciones propias de los sistemas del vehículo. La frecuencia y magnitud de las vibraciones puede superar los límites de tolerancia humanas y los límites de resistencia en los componentes de la carga. De esto se desprende la necesidad de un modelo que cuantifique las vibraciones experimentadas por el vehículo en determinados entornos y condiciones operacionales. La presente memoria presenta un proceso para elaborar un modelo vibratorio que simule el comportamiento de un carro de carga M548A1 acondicionado para enfrentar los incendios forestales. El objetivo es generar un modelo vibratorio que incluya distintas fuentes de vibraciones incluyendo del terreno sobre el cual el móvil se desplaza. El modelo propuesto se realizará en el lenguaje de programación MATLAB V2015, en el cual se incluirán los perfiles de terreno generados con base a fuentes asociadas a las pruebas de vehículos y aquellos obtenidos de forma aleatoria. Se incluirán al modelo fuentes secundarias de vibración. Se validó el modelo por medio de datos empíricos obtenidos por el Departamento de Ingeniería del Instituto de Investigaciones y Control (IDIC). Con esto, se realizan las simulaciones del modelo para distintas configuraciones de carga para el vehículo acondicionado para operaciones contra incendios. Los resultados de las simulaciones se expresan de tal forma que por medio de normas especificas para límites de vibraciones sea posible concluir si el vehículo es capaz de operar satisfactoriamente en los terrenos considerados.

Magíster en Ciencias de la ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica. Ingeniero Civil / La identificación operacional en estructuras civiles tienen como fin el monitoreo continuo de estas. Sin embargo, al estar apoyada en algoritmos de identificación que suponen parámetros constantes del sistema a lo largo de toda la ventana de análisis, es incapaz de controlar la evolución del sistema en el tiempo. Las metodologías de seguimiento modal tienen como fin el control automático de la evolución temporal de los modos físicos. Una parte importante de la variación de los parámetros del sistema puede explicarse a partir de las variables meteorológicas, sobre todo de la temperatura. Esto es especialmente cierto para la frecuencia modal. En cambio, la forma modal puede considerarse constante, al menos ante variaciones moderadas del ambiente. El objetivo de este trabajo es evaluar las metodologías existentes de seguimiento modal y, al mismo tiempo, evaluar la pertinencia de incorporar el efecto de las variables meteorológicas a estas, recogido a través de modelos estadísticos. La evaluación se hace sobre la identificación del edificio de la Torre Central de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, que ha estado siendo monitoreado de manera continua desde el año 2009 a la fecha. También se cuenta con los registros de la estación meteorológica del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile, aledaña a la estructura a estudiar. Los resultados obtenidos indican que la incorporación de modelos de frecuencia modal en función de variables meteorológicas al seguimiento modal permite capturar la evolución de los modos físicos, sin embargo la metodología puede verse muy afectada por los altos niveles de ruido en los registros o la identificación. También muestran que, si bien la forma modal permanece virtualmente constante, esta no puede ser usada como parámetro exclusivo de seguimiento si la cantidad de sensores es muy baja. Adicionalmente, se comprueba que la temperatura y la dirección de incidencia de los rayos solares son las variables meteorológicas a considerar para predecir con precisión la frecuencia modal.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Identificar daños en una estructura permite anticiparse frente a fallas de consideración o totales, a fin de poder realizar las mantenciones necesarias. Una técnica ampliamente utiliza encontrar la ubicación y magnitud de daño en una estructura es mediante el análisis de sus modos de vibración, ya que estos difieren si una estructura tiene o no fallas. En la literatura se ha logrado identificar la ubicación de daño estructural del puente I- 40 utilizando datos recolectados de sus modos de vibración y temperatura, modelando la estructura con elementos finitos y sus fallas como una reducción de rigidez en un elemento seleccionado. Sin embargo, el método utilizado es lento de aplicar pues requiere resolver un problema de optimización mediante un algoritmo de optimización global. En el presente estudio se utilizan redes neuronales profundas convolucionales (RNPC), las que han demostrado su robustez respecto a otros métodos utilizados actualmente debido a su rapidez de trabajo, la confiabilidad de sus resultados y la facilidad de entrada de los datos, ya que no requieren ser previamente manipulados por el usuario. Se identifican, localizan y cuantifican los daños estructurales del puente I-40 de Nuevo México utilizando RNPC y los datos de vibración del puente, además, se desarrolla una metodología para representar las vibraciones del puente en imágenes que puedan ser procesadas por una red neuronal profunda convolucional. Finalmente se realiza una validación de la metodología de identificación de daño propuesta, por medio de datos numéricos y experimentales. Para procesar los datos, crear las imágenes y procesar dichas imágenes en el algoritmo de redes neuronales profundas convolucionales, se utilizará el software MATLAB.