Magíster en Economía Aplicada. Ingeniero Civil Matemático / El objetivo de este trabajo es estudiar el problema de asignación escolar como uno de asignación probabilística y poder entender como diversos mecanismos de asignación escolar se desempeñan en términos de las probabilidades que le asignan a los alumnos de poder acceder a los colegios. Para éste fin se asume que el planificador central determina una función que les permite generar preferencias sobre loterías desde preferencias ordinales por los colegios, estás funciones se denominan extensiones. Se elabora una nueva noción de equidad (estabilidad) la cual generaliza nociones previas tanto en la literatura de asignación escolar como en la de asignación probabilística. El resultado principal de éste trabajo corresponde a la caracterización, bajo supuestos razonables en las preferencias, del conjunto de asignaciones probabilísticas estables. También se desarrollan nuevos resultados de existencia de asignaciones probabilísticas estables y eficientes, se presentan resultados de mecanismos probabilísticos compatibles en incentivos y se evalúan los mecanismos de asignación escolar Boston, Deferred Acceptance, Top Trading Cycles y Fraction Deferred Acceptance en términos de eficiencia, estabilidad e incentivos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por MIPP

El presente trabajo de tesis estudia la interacción de anillos de vorticidad laminares bajo una topología tridimensional. Se realizaron distintos experimentos y simulaciones numéricas para estudiar la dinámica entre anillos y también con otros tipos de flujos. En todos los casos analizados, el fluido considerado es aire. Como primer caso, se estudió el impacto frente a frente de un anillo de vorticidad contra una placa calefactora de dimensiones comparables al anillo en vuelo libre. Se analizó el impacto de anillos contra la placa calefactora en posición tanto vertical (régimen de convección natural) como horizontal. La placa se mantuvo a temperatura constante bajo control PI y se midió la potencia eléctrica disipada durante el impacto para distintos anillos, caracterizados en términos del número de Reynolds del anillo Re (100<Re<900). La potencia disipada mostró un aumento súbito durante el impacto, cuyo valor máximo alcanzado crece al aumentar Re. Se realizó un análisis del transiente de potencia para el caso de placa vertical, el cual reveló un mecanismo dual durante el impacto, donde la dinámica al inicio es comandada principalmente por el anillo y que es responsable del aumento abrupto en la potencia disipada. Una vez que el anillo ha disipado parte de su energía, la dinámica es comandada por la capa límite generada por el calefactor. A medida que el anillo es advectado, la potencia retorna a su valor en régimen estacionario. Se estudió también la dinámica del mismo problema, utilizando un sistema de PIV estéreo. Se midió el campo de velocidad en la zona de impacto y se compararon los resultados para placa calefactora apagada y encendida. El impacto de anillos sobre la placa calefactora reveló la formación de la inestabilidad azimutal de Widnall, en términos de un patrón periódico en la componente de vorticidad normal a la placa durante el impacto. El proceso de impacto genera también altos gradientes de velocidad en las cercanías de la placa calefactora, los cuales son mayores para el caso isotermo. Aparentemente, la presencia de la capa límite generada por el calefactor amortigua el proceso de impacto. Finalmente, se estudió la interacción entre anillos de vorticidad bajo distintas configuraciones geométricas. Como primera configuración, se analizó el impacto frente a frente de dos anillos con distinta velocidad autoinducida y tamaños similares, utilizando anemometría de hilo caliente y visualizaciones de flujo. Se encontró un descenso abrupto de la energía cinética durante el impacto de anillos, el cual se hace más pronunciado cuando las velocidades autoinducidas son similares. Visualizaciones de flujo mostraron que el anillo más energético es capaz de deformar al menos energético durante el impacto, el cual aumenta su díametro drásticamente mientras el anillo más energético atreviesa por el centro. Posteriormente, ambos anillos siguen sus trayectorias originales, con velocidades autoinducidas menores como consecuencia del impacto. Se realizaron simulaciones numéricas de este problema utilizando el software CFD comercial Fluent. En términos generales, se obtuvo la misma dinámica encontrada en los experimentos previos. Una vez validada la metodología numérica, se simuló el impacto del tres anillos de iguales características, con sus ejes de simetría a 120° entre sí. El impacto de tres anillos bajo esta configuración mostró también un descenso abrupto de la energía cinética. Las simulaciones realizadas también revelaron reconexión de los tubos de vorticidad de los tres anillos, formando dos nuevos anillos que salen eyectados desde la zona de interacción.

La orientación general de este trabajo concierne la explotación óptima de recursos naturales renovables con un interés particular en las plantaciones forestales compuestas por múltiples especies.

La presente investigación se centra en determinar la influencia del tiempo de espera para compactación sobre las propiedades mecánicas de la carpeta asfáltica en frió elaborada con emulsión CSS-1h, aplicado en el distrito de Quilcas. La tesis muestra los ensayos realizados a 140 especímenes que han sido moldeados en campo, en intervalos que varían entre 2h, 4h, 6h, 8h,10h, 12h,14h, 16h, 18h,20h, 24h, 36h, 48h y 72h, con la intensión de observar alguna diferencia en sus propiedades mecánicas. Los ensayos se han centrado en 3 características: densidad, estabilidad y fluencia en cada una de las briquetas. Los resultados muestran que, de las 3 características, la que presenta diferencias apreciables es la estabilidad, obteniéndose estabilidades desde 1589.72 kg a 2827.44 kg, los valores más bajos se han observado en el primer tercio de 0 a 12 horas y en el tercer tercio de 36 a 72 horas de la escala de tiempo estudiado, los valores más altos de estabilidad se apreciaron en el tercio central en el periodo de 12 a 36 horas siendo los más altos concentrados de 22 a 24 horas. También se pudo apreciar que los especímenes de estabilidad baja mostraban desmoronamiento. Respecto a las propiedades de fluencia y densidad no se muestra mucha diferencia. Sin embargo, la densidad tiene la misma tendencia que la estabilidad, pero en menor grado.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Inicia con la identificación y diagnóstico de los deslizamientos ocurridos en el tramo crítico en mención, la realización de ensayos de laboratorio para muestras representativas de cada sector y posteriormente, el análisis de sus estados de inestabilidad en condiciones estáticas y pseudo-estáticas. Se propone un sistema de estabilización definitivo mediante sistema de anclajes; así como también, la posterior protección de filtraciones y erosión del talud, lo cual se traduce en una medida de solución alternativa que permitirá restablecer la normalidad de transitabilidad de la Carretera Canta - Huayllay entre los Km 103+280 al Km 103+500. / Tesis

Ingeniero Civil Mecánico / Reducir la cantidad de ruido a la que está expuesta una persona es de suma importancia, porque la exposición a sonidos de alta intensidad produce efectos nocivos para la salud, tales como: sordera, estrés, depresión e incremento del riesgo de problemas cardiovasculares. Debido a lo mencionado anteriormente, nace la motivación de realizar un trabajo de título relacionado con la aislación de sonido. Existe un campo de la acústica llamado acústica-estructural que estudia la aislación del sonido a través del uso de elementos estructurales. Uno de ellos son los llamados paneles tipo sándwich. Dichos paneles, están hechos de dos placas planas y un núcleo en su interior que normalmente se compone de lana de vidrio o algún material que tenga la capacidad de absorber el sonido. El problema que presentan las placas con núcleo de lana de vidrio es su imposibilidad de ser utilizadas como elementos estructurales debido a su baja resistencia mecánica. Considerando estas limitaciones, se han hecho modelos analíticos de paneles tipo sándwich con una estructura interna reticular con materiales que poseen mejores propiedades mecánicas, los cuales han mostrado tener un mejor desempeño que aquellos con materiales tradicionales. El trabajo de título se genera con el objetivo de modelar usando el método de elementos finitos, un panel acústico tipo sándwich de aluminio que posee una estructura interna reticular y validarlo mediante mediciones experimentales. El sonido generado en un panel es proporcional a su respuesta vibratoria. Por lo tanto, se estudian las vibraciones del panel como una medida del sonido generado. El panel, permite aislar el sonido y además sirve como elemento estructural, lo cual le permite tener aplicaciones en el fuselaje de un avión, plantas industriales, casas modulares, entre otros. Para lograr el objetivo antes descrito, se realiza un montaje experimental para medir, por medio de un ensayo de impacto, las frecuencias naturales y modos normales del sistema en condiciones de borde libre-libre. Dicho montaje tiene por objetivo ser un referente para el ajuste del modelo numérico. Luego de los ajustes, se realiza un segundo montaje, en el cual el panel se somete a condiciones de empotramiento y excitación por medio de un agitador. Este montaje tiene como fin corroborar que el modelo entregue resultados con una correlación aceptable con las mediciones. Los resultados obtenidos permiten validar el modelo de elementos finitos, ya que el modelo presenta correlaciones altas en los valores de las frecuencias naturales y modos de vibración con respecto a las mediciones experimentales. De acuerdo a lo anterior, el modelo puede ser utilizado para estudiar el comportamiento del panel bajo otras condiciones de borde y excitación que sean de interés.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / En Chile se proyecta en los próximos años la construcción de una línea de transmisión en corriente continua de alto voltaje (HVDC) de 2000 km. Los enlaces HVDC presentan ventajas comparativas, de tipo operacional y económico, con respecto a la transmisión tradicional cuando cubre distancias sobre los 800 km. Uno de los principales desafíos de esta tecnología es que su operación requiere el consumo de potencia reactiva para el proceso de conversión, el que puede alcanzar valores cercanos al 50% de la potencia activa transmitida. Para el caso chileno se estima que el valor de la compensación ascendería a 1300 MVAr en los extremos de la línea, por ello potenciales déficits de potencia reactiva impactaría directamente en la estabilidad tensión de la red eléctrica. El objetivo general de este trabajo de memoria es estudiar el impacto en la estabilidad de tensión que provoca un enlace HVDC en un Sistema Eléctrico de Potencia. La metodología para abordar este problema, se basa en estudios cuasi-estáticos, centrados en las ecuaciones estáticas del sistema y sus respectivas linealizaciones, con los cuales se estima el grado de estabilidad de la zona de operación. Las principales técnicas para determinar indicadores de estabilidad de tensión se basan en una combinación de la sub-matrices del Jacobiano del método Newton-Raphson, con las cuales se obtiene una relación directa entre las potencias reactivas inyectadas a las barras y los módulos de la tensión de estas (matriz Jacobiana reducida). En este trabajo se combinan los valores y vectores propios de la matriz Jacobiana reducida a fin de obtener el indicador de sensibilidad de tensión. La plataforma de trabajo utilizada es MATLAB con la que se obtienen las variables de estado, matriz Jacobiana reducida y valores de sensibilidad. Para las redes AC incorporadas a este trabajo se utiliza una combinación de programas de análisis DigSilent y MATLAB, con los que se obtienen indicadores de estabilidad de tensión con errores menores al 1%. Para redes AC/DC se trabaja solo con Matlab en los trabajos documentados, obteniendo errores menores al 1% y 7% en las variables de estado AC y DC respectivamente. Para sistemas de modelación simplificada (enlace HVDC más dos barras AC) se concluye que la incorporación de enlaces HVDC impacta de manera negativa en la estabilidad de tensión cuando el sistema AC es débil y no existe una estrategia adecuada de control. Para sistemas extendidos (enlace HVDC más multi-barras AC) se concluye que la estabilidad de tensión no sólo se basa en la robustez del sistema y forma de control del enlace, sino además, las cantidades de potencia activa y reactiva en sus extremos y la metodología de convergencia adoptada en el flujo de potencia, esto debido a que la estabilidad de tensión depende del estado del sistema.

El objetivo del presente trabajo es estudiar e investigar el comportamiento mecánico de las unidades de albañilerías de Hormigón Celular Autoclavado (HCA), buscando explicar los problemas de fisuración que frecuentemente ocurren en muros y tabiques construidos con este material. Para esto se realizó un análisis del comportamiento de las viviendas de albañilería de HCA, construidas en los últimos 15 años en el país, centrándose especialmente en los problemas constructivos y las patologías recurrentes que han dado origen a reclamos por parte de los propietarios afectados. Además se realizó una recopilación de información relevante para el conocimiento y uso de este material, las normas (nacionales e internacionales) vigentes que rigen la construcción de este tipo de albañilería. En este estudio se desarrollaron algunas series de ensayos tendientes a caracterizar el comportamiento de las unidades de HCA frente a situaciones a las que pueden estar expuestas las viviendas construidas con este material, evaluándose además una solución para refuerzo en zonas de concentración de tensiones y para reparación de fisuras generadas eventualmente en dichas zonas. Para la caracterización de estos materiales se recurrió tanto a la Norma NCh 2432 Of.99 referida a las especificaciones de los bloques de HCA, como a la normativa nacional de elementos similares (bloques de concreto, ladrillos cerámicos, etc.) y a la normativa internacional que cubren los requerimientos ensayos para el HCA. A parte de entregar un análisis del comportamiento mecánico de las unidades de HCA se desarrolló un procedimiento de ensayo para medir las variaciones dimensionales de las unidades de HCA en ciclos de humedad - secado consecutivos. A partir de los resultados obtenidos se comprueba que el HCA presenta una variación dimensional importante, directamente ligada al nivel de humedad absorbida y a su vez se puede inferir que esta variación aumenta en el tiempo a medida que las albañilerías estén sujetas a más ciclos de exposición. A partir de éstos resultados se proponen recomendaciones para el control de la fisuración en albañilerías de HCA, y se plantean algunas posibles líneas de investigación complementarias para un mejor conocimiento de este sistema constructivo.

Ingeniero Civil Electricista / Actualmente el observatorio ALMA se encuentra aún en su etapa de construcción. Por este motivo, el sistema eléctrico con el que cuentan sus instalaciones se considera provisorio y se está migrando paulatinamente a un sistema eléctrico permanente. En este proceso resulta de vital importancia realizar un acucioso análisis de estabilidad con el fin de detectar problemas que pudieran verificarse en la implementación del diseño definitivo. Dicho análisis corresponde al foco de la presente Memoria de Título. Todo análisis de estabilidad requiere de un modelo. En el caso de este sistema , el modelo se construye usando el software DigSILENT® en base a diagramas unilineales, planos CAD, datos de placa de equipos, estudios de protecciones y estudios de consumo de las antenas instaladas actualmente. Este modelo proporciona los medios para implementar el análisis modal del sistema, el cual consiste en determinar los modos de oscilación, amortiguamiento y la actividad relativa de las variables de estado cuando un modo en particular del sistema es excitado. Específicamente, para este fin se determinan las matrices que se asocian a una representación en variables de estado del sistema linealizado; todo lo anterior mediante el software DigSILENT®. Los resultados indican que el sistema eléctrico es estable frente a pequeñas perturbaciones y que, en los escenarios de carga estudiados, los cambios en los polos del sistema no son significativos. Tampoco se observan inestabilidades de voltaje o frecuencia o problemas con los niveles en las frecuencias de los modos oscilatorios. En conclusión, el sistema eléctrico es estable frente a pequeñas perturbaciones. Sin embargo, el tiempo de amortiguamiento es muy alto para los modos oscilatorios, situación que puede ser mejorada con la implementación de un control suplementario como el POD, el cual modifica la parte del modo oscilatorio correspondiente al coeficiente de amortiguamiento.

Ingeniero Civil / Los tranques de relaves son una de las formas más utilizadas para el almacenamiento de los residuos provenientes de las faenas mineras, existiendo tres métodos de construcción del muro perimetral denominados: aguas arriba, aguas abajo y eje central. El método usualmente utilizado, y que ha entregado mejores resultados en términos de estabilidad es el de aguas abajo, sin embargo, el volumen de arenas es mayor en comparación con el de eje central, además si las coordenadas del pie del muro están fijas, se obtiene mayor altura de muro con crecimiento de eje central, lo cual implica mayor capacidad de embalse. Teniendo el método de eje central ventajas de almacenamiento, su utilización requiere evaluar la estabilidad sísmica y de esta manera ver la factibilidad del desarrollo de dicho proceso constructivo. En este estudio, el relave utilizado corresponde a relave integral del Tranque Ovejería, sobre el cual se realizaron ensayos Próctor Estándar y triaxiales CIU, a diferentes densidades para un confinamiento de 5 kg/cm2. Se consideraron tres formas de preparación de probetas: apisonamiento húmedo, depositación en seco y slurry . Finalmente el programa de ensayos permitió obtener la resistencia no drenada normalizada (Su/σv ) en función del grado de compactación. Los análisis pseudo-estáticos desarrollados consideran un coeficiente sísmico horizontal de 0,2 y un coeficiente sísmico vertical de 0,1; de tal manera de obtener un factor de seguridad mayor o igual a 1,2. Basado en los parámetros geotécnicos obtenidos, los resultados de los análisis pseudo-estáticos indican que es factible el desarrollo de la construcción del tranque de relaves con el método de peralte de eje central, siempre que se compacte la cubeta de depositación a un 95 % del Próctor Estándar, por una extensión mínima de 23 m. Para esto, se requiere controlar la laguna de aguas clara, evitando que el material cercano al muro se sature.