Journal articles: 'Simulaciones computacionales'

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Castro, Shuanne Machado, Elisiany Dos Santos Brito, and Silvete Coradi Guerini. "SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL E ATIVIDADE EXPERIMENTAL: ferramentas educaci-onais para auxiliar o ensino de física." Cadernos de Pesquisa 25, no. 1 (2018): 149. http://dx.doi.org/10.18764/2178-2229.v25n1p149-156.

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Abstract:

Este trabalho é resultado de uma pesquisa de caráter experimental realizada em uma escola pública estadual na cidade de São Luís, Maranhão, durante o primeiro semestre de 2015. A pesquisa foi desenvolvida pensando nas dificuldades relatadas pelos professores e alunos relativos ao ensino e a aprendizagem dos temas eletrostática e eletromagnetismo na abordagem sobre força elétrica, campo elétrico, resistores e suas associações, magnetismo, indução magnética, geradores e capacitores e suas associações, dentre outros assuntos. As simulações computacionais e os experimentos foram utilizados como ferramentas auxiliares no processo de aprendizagem de alunos do terceiro ano do ensino médio, seguindo três etapas: inicialmente, aplicou-se um questionário para verificar conhecimentos específicos dos temas a serem abordados; na segunda etapa, foram realizadas atividades utilizando simulações computacionais e práticas experimentais; e, por último, foi reaplicado o questionário inicial, a fim de verificar o desenvolvimento dos estudantes com o uso das duas ferramentas. A pesquisa mostrou que o uso das duas ferramentas proporcionou aos estudantes aprendizagem mais significativa, sendo que simulações computacionais mostraram maior potencial de inserção na escola como ferramentas auxiliares, por demandar menor custo para sua manutenção e menor tempo para o planejamento das aulas, quando comparado com as atividades experimentais. O uso destas ferramentas possibilitou uma nova visão da disciplina de física para os estudantes participantes.COMPUTATIONAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL ACTIVITY: educational tools to aid the teaching of physicsAbstractThis work is the result of an experimental research realized in a state public school on city of São Luís, Maranhão, during the first semester of 2015. The research was developed considering the difficulties reported by teachers and students to teach and learn of the electrostatic and electromagnetism subjects, such as electric force, electric field, resistors and their associations, magnetism, magnetic induction, generators and capacitors and their associations and others subjects. The Computational simulations and experiments were used as auxiliary tools in the learning process of students of third year high school students following three stages: initially a questionnaire was applied to verify the specific knowledge of the topics to be addressed; on the second stage was realized activities using computational simulations and experimental practices; and finally the initial questionnaire was reapplied to verify the student’s development with the two tools. The research showed that the use of both tools provided the students a learning effective, and computational simulations showed greater potential for insertion in the school as auxiliary tools, because they demand less cost for their maintenance and less time for class planning when compared with experimental activities. The use of these tools have possibility a new insight into the physics discipline for the participating students.Keywords: Physics teaching. Computer simulations. Experimental activities. Learning and teaching.SIMULACIÓN COMPUTACIONAL Y ACTIVIDAD EXPERIMENTAL: herramientas educativas para auxiliar la enseñanza de físicaResumenEste trabajo es el resultado de una investigación de carácter experimental realizado en una escuela pública en la ciudad de São Luís, Maranhão, durante el primer semestre de 2015. La investigación fue desarrollada teniendo en cuenta las dificultades señaladas por los profesores y estudiantes para la enseñanza y el aprendizaje de los temas: la electrostática y el electromagnetismo en el enfoque de la energía eléctrica, campo eléctrico, resistencias y sus asociaciones, el magnetismo, la inducción magnética, generadores y condensadores y sus asociaciones, entre otros asuntos. Las simulaciones computacionales y los experimentos fueran utilizados como herramientas auxiliares en el proceso de aprendizaje de alumnos del tercer año de la enseñanza media, siguiendo tres etapas: inicialmente se aplicó un cuestionario para comprobar el conocimiento específico de los temas a tratar; en la segunda etapa se realizaron actividades utilizando simulaciones computacionales y prácticas experimentales; y finalmente se volvió a aplicar el cuestionario inicial para verificar el desarrollo conseguido la utilización de las dos herramientas. La investigación demostró que el uso de las dos herramientas proporcionó a los estudiantes un aprendizaje más significativo, y que las simulaciones computacionales mostraron un mayor potencial para la inserción en la escuela como herramientas auxiliares por las exigir menores costos para su mantenimiento y menos tiempo para la planificación de clases, en comparación con actividades experimentales. El uso de estas herramientas posibilitó una nueva visión de la disciplina de física para los alumnos participantes.Palabras clave: Enseñanza de Física. Simulaciones computacionales. Actividades experimentales. Aprendizaje y enseñanza.

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Barrantes Limahuaya, Jesús, Neisser Pino Romero, and Gabriel Wainer. "Modelo Computacional Aplicado al Comportamiento de Agentes Financieros Mediante Autómatas Celulares (Cell-DEVS)." Pensamiento Crítico 23, no. 1 (2018): 121. http://dx.doi.org/10.15381/pc.v23i1.15102.

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Abstract:

En el presente trabajo se realizará la simulación el efecto de la interdependencia y el contagio en las decisiones de compra y venta de los inversionistasen un mercado financiero de tipo Black-Schole,donde existen dos activos financieros: acciones (activo riesgoso) y bonos (activo libre de riesgo); y dos estados del inversionista: amante y averso al riesgo; bajo distintas probabilidades de contagio. Este fenómeno económico-financiero podría ser modelado por un sistema de ecuaciones estocásticas; sin embargo, no todas las ecuaciones estocásticas tienen una solución cerrada por lo que se opta por realizar simulaciones computacionales para analizar su comportamiento numérico, en este sentido, se realizará una simulación computacional mediante los autómatas celulares.

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Vargas, Watson L., Carlos A. Riaño, and Lyda M. Pineda. "Ambientes virtuales para la enseñanza de la mecánica de fluidos: Algunos ejemplos simplificados aplicando ANSYS." Ciencia e Ingeniería Neogranadina 15 (November 1, 2005): 94–115. http://dx.doi.org/10.18359/rcin.1258.

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Abstract:

Para que un ambiente de enseñanza virtual pueda soportar un aprendizaje real, dichos ambientes deben proveer interacciones enseñanza-aprendizaje de alto nivel. En este artículo, se muestra como una herramienta computacional como ANSYS puede proveer un ambiente virtual para el aprendizaje de la mecánica de fluidos no sólo a nivel de pregrado si no también a niveles superiores. Las simulaciones computacionales, --aplicando ANSYS/FLOTRANCFD o cualquiera otro software de capacidades similares--, en el contexto de la enseñanza de la mecánica de fluidos son de interés fundamental dado que soportan un ambiente de simulación poderoso que puede aplicarse no sólo a la comprensión de ideas y conceptos fundamentales sino tambien al diseño y optimización de procesos de aplicación práctica.

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Pardo-Gordó, Salvador. "Sistemas complejos adaptativos y simulación computacional en Arqueología." Trabajos de Prehistoria 74, no. 1 (2017): 9. http://dx.doi.org/10.3989/tp.2017.12181.

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Abstract:

Tradicionalmente el concepto “complejidad” se utiliza como sinónimo de “sociedad compleja” para referirse a grupos humanos que presentan determinadas características tales como urbanismo, desigualdad y jerarquización. Con la introducción de los Sistemas no lineales y de los Sistemas Complejos a la disciplina arqueológica dicho concepto está siendo matizado. Este viraje teórico ha supuesto el auge de las simulaciones computacionales como método de análisis de procesos históricos. Este trabajo tiene un doble objetivo: presentar la corriente teórica caracterizada por el pensamiento generativo que se está llevando a cabo en la disciplina arqueológica e ilustrar una aplicación concreta de la simulación computacional basada en agentes a un problema arqueológico: la dispersión de las primeras producciones cerámicas en el Mediterráneo occidental.

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Garate, Octavio Federico. "Introducción a los fenómenos ópticos de nanopartículas metálicas a través simulaciones computacionales en línea." Educación Química 30, no. 1 (2019): 31. http://dx.doi.org/10.22201/fq.18708404e.2019.1.64777.

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Abstract:

Al introducir las propiedades dependientes del tamaño de los nanomateriales, uno de los tópicos más atractivos lo constituyen las propiedades ópticas de las nanopartículas, debido al impacto inmediato que generan sobre el observador. No obstante, por lo general no resulta posible introducir un tratamiento riguroso de los fenómenos de absorción y dispersión de luz, debido al complejo marco teórico asociado a las interacciones entre la radiación electromagnética y las nanopartículas. Utilizando una herramienta de simulación en línea como Nmie-Nanohub, se propone una secuencia pedagógica que permita analizar la dependencia de estos fenómenos ópticos con los parámetros relevantes, tales como la longitud de onda de la radiación incidente, el tamaño y material de las nanopartículas, y el medio en el cual se encuentran inmersas.

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R. Navarro, F. A., and J. F. V. Flores. "Simulaciones computacionales para el modelo de Hubbard extendido usando la mecánica estadística no extensiva." Revista de Investigación de Física 14, no. 01 (2011): 1–9. http://dx.doi.org/10.15381/rif.v14i01.8535.

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Abstract:

Estudiamos un sistema formado por M dímeros a través del modelo de Hubbard de dos sitios semillenos, es decir, con dos electrones. Para nuestro enfoque usamos la tercera versión de la mecánica estadítica no extensiva como herramienta para calcular los parámetros termodinámicos y magnéticos tales como la entropía, la energía interna, la magnetización y el calor específico. En las simulaciones, variamos los valores del índice entropico q entre 1 y 2, de modo que q = 1.0, 1.4, 1.7 y 2.0. Estos valores son interesantes para el estudio de sistemas magnéticos pequeños. Encontramos regiones de temperatura crítica usando el modelo simple de Hubbard, es decir, sin interacción entre los sitios. por otro lado, añadiendo el término de interacción, encontramos un alargamiento y un corrimiento de los parámetros termodinámicos comparado a los otenidos mediante el modelo simple. Más aún, encontramos algunos casos en que las regiones de temperatura crítica desaparecen.

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Rivera Barrera, Gerardo, and Miguel Angel Uribe. "LVR para fenómenos físicos usando técnicas computacionales." Ingenium Revista de la facultad de ingeniería 17, no. 33 (2016): 80. http://dx.doi.org/10.21500/01247492.2157.

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Abstract:

En este trabajo de investigación se utilizaron, sistemas de adquisición, técnicas computacionales y procesamiento de datos, para modelar fenómenos físicos que nos permitieron introducir al estudiante en la experimentación, la resolución de problemas, el análisis e interpretación de resultados obtenidos por modelos computacionales. Para la elaboración de este proyecto se empleó Labview plataforma de programación y diseño propia para el proceso computacional y análisis de la información. También se utilizaron herramientas de visualización para las de simulaciones que garanticen la conexión vía Web entre los sistemas físicos reales y los simulados, para ésto se utilizó Easy Java Simulations, y Modellus. Para la toma y adquisición de datos se emplearon foto detectores, un sistema de acople mecánico que son leídos por una tarjeta de adquisición y serán almacenados en una computadora personal. Con este trabajo de investigación se espera: 1. Favorecer el aprendizaje significativo, desarrollando habilidades en los estudiantes para la solución de problemas. 2. Mejorar la comprensión e interpretación de los conceptos desarrollados en el aula y laboratorio. 3. Trabajar con modelos computacionales donde el estudiante pueda tomar decisiones en determinados sucesos, o poder modificar las variables con el objetivo de comprobar las hipótesis vistas en el aula de clase.

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Medina, C., V. Ríos, and E. Gómez. "A model of enhanced electron concentration irregularities in the ionosphere: Perturbation amplitudes and hydrodynamic effects." Geofísica Internacional 44, no. 4 (2005): 379–84. http://dx.doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2005.44.4.238.

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Abstract:

Se propone un modelo bidimensional para realizar simulaciones computacionales de irregularidades de concentración electrónica, en un rango extendido de altitud centrado en la base de la capa F, e incluyendo la dependencia de las frecuencias de colisiones y de recombinación, con la densidad. El modelo se prueba con diferentes amplitudes de perturbación en una franja limitada. Se encuentra que las amplitudes en un rango medio son más efectivas como efecto desestabilizante. Todos los resultados confirman la predicción de Rayleigh-Taylor hidrodinámica.

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Della costa, Gisella Mabel, and Maricel Ester Occelli. "Análisis de simulaciones computacionales para la enseñanza del modelo de evolución biológica por selección natural." Revista eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencias 17, no. 2 (2020): 1–22. http://dx.doi.org/10.25267/rev_eureka_ensen_divulg_cienc.2020.v17.i2.2201.

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Toapanta, Fernando, Jairo Cortéz, William Quitiaquez, and Wilson Orellana. "Estudio Numérico Mediante CFD del Proceso de Enfriamiento con Intercambiadores de Calor en Sistemas Computacionales." Revista Técnica "energía" 17, no. 2 (2021): 55–64. http://dx.doi.org/10.37116/revistaenergia.v17.n2.2021.422.

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Abstract:

El presente artículo científico trata el estudio y simulación de un radiador que se basa en un intercambiador de calor tubular de flujo cruzado, el cual tiene un propósito de refrigerar el procesador, tarjeta gráfica de una CPU o diversos hardware en los sistemas de computación. Se realizan diversas simulaciones en el programa ANSYS teniendo varias temperaturas de ingreso que van en rangos desde 75 °C hasta 90 °C y con flujos másicos diferentes. Los resultados muestran que, al aumentar la temperatura de ingreso del fluido a refrigerar, la salida de este fluido tambien aumenta. Sin embargo, cuando se aumenta el flujo másico existe una merma en el rechazo de calor en los dispositivos computacionales.

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Gaitán Ospina, Carlos Felipe. "Determinación de cambios en la variabilidad climática bajo diferentes escenarios de cambio climático. Caso de estudio: Ensenada de Alberni Robertson, Isla de Vancouver." Boletín Científico CIOH, no. 27 (December 5, 2009): 57–65. http://dx.doi.org/10.26640/22159045.201.

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Abstract:

Se usaron las simulaciones del Reporte Especial sobre Escenarios de Emisiones A2 y A1B del modelo acoplado de circulación global canadiense versión 3.1, y redes neuronales artificiales (RNA) para bajar de escala estadísticamente los valores diarios de temperatura máxima y de temperatura mínima al nivel de la estación meteorológica Alberni Robertson Creek, ubicada en la isla de Vancouver en Canadá. Las series de datos generadas para la estación fueron analizadas, y su medias y varianzas calculadas; adicionalmente se realizaron comparaciones entre los valores para cada escenario en el período base (1961-2000) y las simulaciones del siglo XXI. Los resultados muestran un aumento en los valores de temperatura máxima media y temperatura mínima media, entre 1.16 y 1.47 grados Celsius, en la zona para el siglo XXI. Los modelos desarrollados simularon correctamente los ciclos interanuales de la temperatura, así como la temperatura media de la serie. Sin embargo, la varianza de la serie original es más grande que la del modelo para el período de registro. El método empleado mostró ser flexible y de fácil implementación, con bajos requerimientos computacionales. Dadas estas características, se recomienda su utilización en otras regiones que cuenten con registros confiables de variables macro climáticas.

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Gomez, Diana Alexandra, Alexander Ruden Muñoz, Juan Manuel Gonzalez, and Federico Sequeda. "Estudio de la energía superficial y hemocompatibilidad del Ti y TiN sintetizados por Magnetron Sputtering para aplicaciones médicas." Scientia et technica 20, no. 2 (2015): 97. http://dx.doi.org/10.22517/23447214.9301.

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Abstract:

Se simularon computacionalmente y sintetizaron los materiales Ti hexagonal y TiN fase cubica, para mostrar su posible aplicaciones como biomaterial. Las simulaciones computacionales realizadas utilizando Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) muestran la tendencia hidrofóbica de estos materiales lo que los hace candidatos para una aplicación biomédica, por la facilidad de interacción con el tejido humano. Por medio de la técnica Magnetron Sputtering DC, se sintetizaron los recubrimientos de Ti y TiN sobre sustratos biocompatibles de acero inoxidable AISI 316L, analizando la hemocompatibilidad; se demostró que el recubrimiento de Ti posee mayor energía interfacial lo cual promueve alta probabilidad de formación de trombos respecto al sustrato biocompatible 316L y el recubrimiento de TiN.

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Lázaro, D., M. Lázaro, J. Peco, and D. Alvear. "Influencia del mallado en el modelado computacional de incendios en centrales nucleares." Informes de la Construcción 70, no. 549 (2018): 238. http://dx.doi.org/10.3989/id.55345.

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Abstract:

Los modelos computacionales de incendio permiten estudiar las consecuencias de los incendios en escenarios reales. Su uso para el análisis y la mejora de la seguridad contra incendios en centrales nucleares se ha visto incrementado al publicarse la normativa que permite el empleo de métodos informados por el riesgo y basados en prestaciones. La selección del tamaño de celda es fundamental en estos modelos. El mallado debe establecer un compromiso entre su ajuste a la geometría, la resolución de las ecuaciones y los tiempos de cómputo. El presente artículo estudia distintos tamaños de celda mediante la herramienta FDS, con el objetivo de evaluar su influencia en los resultados simulados. Como punto de referencia se emplearon escenarios de interés en centrales nucleares. Los resultados ofrecen datos relevantes para los usuarios, mostrando los tamaños de celda óptimos para garantizar la calidad de las simulaciones y reducir las incertidumbres en sus resultados.

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Delgado, José Alfredo, Patricio Méndez, and Marco Aurelio Ramírez Argáez. "Efecto de la corriente y longitud de arco en soldadura por arco eléctrico en CO2 mediante simulación numérica." Prisma Tecnológico 9, no. 1 (2018): 26–30. http://dx.doi.org/10.33412/pri.v9.1.2064.

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Abstract:

Se desarrolló un modelo matemático 2D para un proceso de soldadura por arco eléctrico en CO2. Se presentan resultados de simulaciones computacionales basadas en los principios de conservación de masa, cantidad de movimiento y leyes de Maxwell, resueltas simultáneamente con la ayuda del software comercial PHOENICS. El modelo predice las propiedades eléctricas de la columna del arco, los patrones de flujo, contornos de temperatura, flujo de calor y potencial eléctrico, al variar la longitud de arco y la corriente aplicada. Al incrementar la corriente, el jet del arco es más intenso, el arco es más caliente y transfiere más calor a la pieza de trabajo, mientras que al incrementar la longitud del arco la temperatura máxima, la velocidad máxima y el flujo de calor no cambian aunque un arco corto focaliza más el calor que un arco largo.

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Penco, José Jorge, and Mario Roberto Modesti. "Control Difuso Versus PID para un Sistema de Bola y Plataforma." Revista Tecnología y Ciencia, no. 36 (October 30, 2019): 155–68. http://dx.doi.org/10.33414/rtyc.36.155-168.2019.

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Abstract:

En este artículo se presentan los resultados obtenidos en la performance de funcionamiento lograda mediante un controlador PID convencional y un controlador difuso, aplicados al control de una planta multivariable, no lineal e inherentemente inestable como lo es el dispositivo de bola y plataforma, utilizado como elemento para el estudio de diferentes técnicas de control. A partir del modelo matemático del sistema se diseñaron ambos controladores empleando la metodología clásica y la estructura de Mamdani respectivamente utilizando las herramientas computacionales de Matlab®. El procedimiento de verificación se realizó mediante la aplicación de consignas de entrada tendientes a imprimir a la bola una trayectoria circular y una rectangular. La comparación de las respuestas obtenidas por simulaciones muestra una clara ventaja en favor del controlador diseñado con técnicas difusas, aun considerando la presencia de ruido generado en los sensores y la aparición de eventuales perturbaciones externas.

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Fuentes-Rosado, Jorge Iván, and Melquizedec Moo-Medina. "Dificultades de aprender a programar." Revista Educación en Ingeniería 12, no. 24 (2017): 76. http://dx.doi.org/10.26507/rei.v12n24.728.

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Abstract:

Dentro de las competencias de cualquier ingeniero solicitadas por la industria, sin importar su área de especialidad, es la codificación en un lenguaje de programación. Un ingeniero debe ser capaz de codificar sus ideas ya sea para hacer experimentos y simulaciones de sus propuestas de solución, así como crear soluciones de software. El objetivo es determinar los obstáculos y clasificarlos para poder generar estrategias que faciliten el desarrollo de la competencia del desarrollo de software. El proyecto se realizó con estudiantes de segundo semestre de las ingenierías en electromecánica e ingeniería en sistemas computacionales. Se solicitó que los estudiantes describieran las diferentes problemáticas con las que se enfrentaban y cómo fueron resolviéndolas. Estas descripciones se utilizaron para determinar y clasificar los obstáculos que se les presentaron. Es interesante descubrir que aunque los estudiantes pertenecían a programas de ingeniería diferentes las problemáticas y obstáculos que tuvieron fueron muy similares.

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Osorio Hernandez, Robinson, Iván Darío Aristizábal-Torres, Jairo Alexander Osorio-Saraz, Ilda de Fátima Ferreira-Tinôco, and Lina Marcela Guerra-Garcia. "Bioclimatic modeling for determining the minimum area of natural ventilation in buildings for the wet processing of coffee." DYNA 86, no. 208 (2019): 69–74. http://dx.doi.org/10.15446/dyna.v86n208.63383.

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Abstract:

Este estudio tuvo como objetivo encontrar el área mínima de ventilación natural necesaria para instalaciones de beneficio húmedo de café con secado mecánico en su interior, con el fin de preservar la calidad de café a través de un ambiente bioclimático que propicie la inocuidad biológica, este estudio se realizó con ayuda de simulaciones computacionales en el programa EnergyPlusTM. Se encontró que a medida que se incrementa la capacidad de secado, y por ende la potencia de las máquinas de secado, la temperatura y la humedad relativa interna tienden a aumentar. Por otra parte, se encontró una correlación lineal inversa entre el área de ventilación natural y las variables temperatura y humedad relativa. Por último, se encontraron relaciones de área mínima de ventilación natural con la capacidad de secado, con el fin de obtener un ambiente bioclimático adecuado para la preservación del café pergamino.

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Pavón, Fernando, S. Daniel Andrade, Benjamin Bernard, and Diana Contreras. "Impacto socioeconómico por lahares y caída de ceniza ante la erupción del volcán Cayambe en la actividad florícola en Cayambe y Pedro Moncayo." Revista Cartográfica, no. 98 (June 27, 2019): 123–43. http://dx.doi.org/10.35424/rcar.v5i98.144.

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Abstract:

El complejo volcánico Cayambe representa una potencial amenaza para poblaciones que basan su economía en la floricultura. En este trabajo, se presenta: 1) modelar espacialmente escenarios de erupción del volcán, 2) modelar espacialmente el potencial impacto de estos escenarios de riesgos por afectación de lahares y de ceniza; y 3) evaluar los impactos socioeconómicos de escenarios de erupción modelados por caída de ceniza mediante un análisis estadístico de simulaciones numéricas de escenarios eruptivos y zonas de afectación por lahares tomadas del nuevo mapa de amenazas del Cayambe. Así se determinó que espesores de ceniza de 20 a 50 mm serían el principal problema cubriendo el 81.46% de la superficie con pérdidas que ascienden los 300 millones de dólares en plantas e invernaderos. En el caso de lahares las pérdidas se darían en los suelos y se estiman pérdidas de 45 millones de dólares en el caso de lahares primarios y 15 millones de dólares en caso de lahares secundarios.Los resultados obtenidos en las simulaciones tienen mejor nivel de detalle que los obtenidos en años anteriores por la información cartográfica disponible del sector y las herramientas computacionales utilizadas; los mismos que concuerdan con los depósitos del Cayambe y pueden ser manejados para la toma de decisiones en beneficio de las poblaciones afectadas, considerando que una erupción del volcán Cayambe merece una atención especial por su alto impacto socioeconómico local y nacional por ser las exportaciones de flores un rubro importante para el país.

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Pavón, Fernando, S. Daniel Andrade, Benjamin Bernard, and Diana Contreras. "Impacto socioeconómico por lahares y caída de ceniza ante la erupción del volcán Cayambe en la actividad florícola en Cayambe y Pedro Moncayo." Revista Cartográfica, no. 98 (June 27, 2019): 123–43. http://dx.doi.org/10.35424/rcarto.i98.144.

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Abstract:

El complejo volcánico Cayambe representa una potencial amenaza para poblaciones que basan su economía en la floricultura. En este trabajo, se presenta: 1) modelar espacialmente escenarios de erupción del volcán, 2) modelar espacialmente el potencial impacto de estos escenarios de riesgos por afectación de lahares y de ceniza; y 3) evaluar los impactos socioeconómicos de escenarios de erupción modelados por caída de ceniza mediante un análisis estadístico de simulaciones numéricas de escenarios eruptivos y zonas de afectación por lahares tomadas del nuevo mapa de amenazas del Cayambe. Así se determinó que espesores de ceniza de 20 a 50 mm serían el principal problema cubriendo el 81.46% de la superficie con pérdidas que ascienden los 300 millones de dólares en plantas e invernaderos. En el caso de lahares las pérdidas se darían en los suelos y se estiman pérdidas de 45 millones de dólares en el caso de lahares primarios y 15 millones de dólares en caso de lahares secundarios.Los resultados obtenidos en las simulaciones tienen mejor nivel de detalle que los obtenidos en años anteriores por la información cartográfica disponible del sector y las herramientas computacionales utilizadas; los mismos que concuerdan con los depósitos del Cayambe y pueden ser manejados para la toma de decisiones en beneficio de las poblaciones afectadas, considerando que una erupción del volcán Cayambe merece una atención especial por su alto impacto socioeconómico local y nacional por ser las exportaciones de flores un rubro importante para el país.

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Carmona-Mesa, Jaime Andrés, Mónica Eliana Cardona Zapata, and Alexander Castrillón-Yepes. "Estudio de fenómenos físicos en la formación inicial de profesores de Matemáticas. Una experiencia con enfoque STEM." UNIPLURIVERSIDAD 20, no. 1 (2020): e2020101. http://dx.doi.org/10.17533/udea.unipluri.20.1.02.

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Abstract:

La literatura reporta que los conocimientos para identificar conexiones entre las disciplinas al momento de orientar los procesos educativos se reconocen como una limitante, pese al interés de los profesores de matemáticas por integrar la educación STEM. En ese sentido, se diseñó y fundamentó una experiencia en educación STEM que integró, por medio de la modelación matemática, las matemáticas en contextos de las ciencias (física) y la tecnología. La experiencia se analiza a partir de una metodología cualitativa con enfoque interpretativo. Se utiliza el análisis de contenido para estudiar los significados de las matemáticas que se amplían en el análisis del modelo del fenómeno físico, integrando termómetros y simulaciones computacionales. Los resultados informan que la experiencia permitió que los futuros profesores alcanzaran reflexiones didácticas que reflejan un nivel de preparación y potencial que puede favorecer la integración de la educación STEM en su futuro ejercicio profesional; además, se reportan los alcances y limitaciones de esta experiencia.

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Muñoz, Eduardo, Edy Ayala, and Nicolás Pozo. "Estrategia de Control Fuzzy PI en una Turbina Eólica con Generador de Inducción Doblemente Alimentado para Maximizar la Extracción de Potencia en Presencia de Perturbaciones." Revista Técnica "energía" 18, no. 1 (2021): 1–10. http://dx.doi.org/10.37116/revistaenergia.v17.n2.2021.428.

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Abstract:

Esta investigación propone una metodología de control aplicada a una técnica en Sistemas de Generación de Energía Eólica (WEGS) para el Seguimiento del Punto de Máxima Potencia (MPPT) basada en un observador Fuzzy y complementada con un controlador PI mediante el método de Control Directo de Velocidad (DSC). Este enfoque permite controlar la corriente de referencia del lado del rotor a través de las variaciones de par y potencia eléctrica en un modelo de Generador de Inducción Doblemente Alimentado (DFIG). En consecuencia, la velocidad del generador se controla para obtener una respuesta rápida del máximo Coeficiente de Potencia (). La construcción de esta estrategia comienza con mediciones directas de las variables eléctricas y mecánicas utilizando herramientas computacionales como FAST y Matlab-Simulink para las simulaciones del modelo del aerogenerador. Esta estrategia DSC presenta un rápido desempeño en el seguimiento del considerando la dinámica de un aerogenerador de 1,5MW; esta estrategia ha sido comparada con un controlador PI tradicional mejorando la extracción de la potencia de salida.

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Gómez Valdez, Badhin. "Visión y Perspectivas de la Química Teórica o Computacional." Revista de la Sociedad Química del Perú 86, no. 3 (2020): 205–6. http://dx.doi.org/10.37761/rsqp.v86i3.292.

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Abstract:

Dos hitos han marcado en los últimos 25 años el desarrollo de la química teórica o computacional, y es la obtención del tan ansiado premio Nobel, en el año 1998 por parte de Walter Kohn y John A. Pople, y más recientemente en el año 2013 por parte de Martin Karplus, Michael Levitt y Arieh Warshel. Esto aunado al vertiginoso desarrollo de la tecnología en el área de la computación, haciendo posible el uso de cada vez más potentes máquinas de supercómputo, o cómputo de alto desempeño, HPC por sus siglas en inglés. Cuando se habla de la química teórica o computacional, suele considerarse en un espectro desde las aproximaciones clásicas como la mecánica molecular, pasando por métodos híbridos como Mecánica Cuántica/Mecánica Molecular (QMMM), la mecánica cuántica, métodos relativistas y multi configuracionales para la astroquímica, entre otras. Todas estas áreas de desarrollo han sido impulsadas por lo expresado anteriormente (incremento de nuevas teorías y aproximaciones, así como el incremento en el poder de cálculo) que aún se vienen implementando en diversos campos, y que a su vez nos permiten la aplicación de métodos teóricos y computacionales a sistemas cada vez mas grandes, cuando consideramos el número de partículas o átomos involucrados o en el número de funciones base y métodos utilizados. En el contexto de la actual pandemia del SARS-CoV2, hemos podido asistir a la publicación de diversos estudios teóricos en revistas que eran eminentemente experimentales, o en revistas de muy alto impacto como Nature, Lancet, o Science, entre otras. Esto nos pone frente al reto de la reproducibilidad de las observaciones experimentales mediante el uso de aproximaciones teóricas, y retroalimentarse mutuamente para explicar la fenomenología observada por los investigadores en todo el mundo. Una tendencia que se viene incrementando, en el proceso de revisión de artículos, cuando se propone nuevos mecanismos de interacción, los revisores solicitan un respaldo de simulaciones, o en su defecto una explicación mediante teorías de reactividad química (que podían ser la Teoría de Reactividad de Parr-Pearson o la Teoría de Átomos en Moléculas). En el contexto nacional, recordemos que el campo de la química teórica o computacional, es realmente naciente, debido a la necesidad de especialistas formados adecuadamente para que puedan generar nuevos centros de investigación con este tipo de líneas de investigación, porque podemos caer en el mero utilitarismo de ser usuarios de softwares, sin un adecuado uso y conocimiento de la teoría y sus aproximaciones, como ocurrió a inicios de este milenio a nivel internacional, por lo cual existió una fuerte discusión en los círculos científicos para diferenciar a los teóricos de los usuarios computacionales, decantándose por el uso indistinto, ya que los usuarios deberían ser adiestrados en conocimiento a fondo de la teoría, y es en este sentido que nuestra pequeña comunidad nacional de investigadores en el área de la química teórica o computacional debiera ahondar en el conocimiento profundo de las diversas teorías y sus aproximaciones matemáticas que son la fuente y base para las implementaciones computacionales y generar resultados cada vez más cercanos a los datos experimentales, y que mediante herramientas como la termodinámica estadística podemos generalizarla adecuadamente al mundo macroscópico. Por último, debemos estar conscientes de que al ser un área en la que la tecnología que se requiere no es muy costosa, en comparación con otras áreas de la química, podría ser un nicho adecuado para poder empezar a formar grupos de investigación que empiecen a aportar con nuevas publicaciones de circulación nacional e internacional y que puedan poner a nuestras universidades a la altura del concierto de los ránquines internacionales.

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García-León, Ricardo Andrés, Mario Grave-Capistran, Juan Maya-López, and André Ballesteros-Argüello. "Evaluación experimental de esfuerzos usando la correlación de imagen digital." Revista Ingenio 18, no. 1 (2021): 48–53. http://dx.doi.org/10.22463/2011642x.2670.

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Abstract:

En este trabajo se llevó a cabo el uso de herramientas computacionales para predicción de falla en el material PLA (Ácido Poli Láctico) obtenido mediante impresión 3D. Las evaluaciones en piezas en etapa de prototipo suelen tener cambios hasta conseguir un diseño a detalle, estos cambios provienen de ensayos que se realizan para comprobar su funcionamiento. La implementación de simulaciones numéricas y paqueterías de predicción ha revolucionado la forma en que se modifican piezas hasta alcanzar una manufactura óptima para aplicación en diferentes sectores. La técnica de moteado en piezas y empleado el método de correlación de imagen digital (DIC), se ha establecido como solución para inspección en piezas que son sometidas a ensayos de esfuerzos obteniendo buenos resultados. Los desplazamientos analizados en la muestra son verificados en relación al esfuerzo de compresión aplicado obteniendo un máximo de desplazamiento hallado por medio de los patrones en la muestra de hasta 15.0% aplicando una fuerza de 1 N en 15.725 s, se validaron los resultados empleando una paquetería para simulación y análisis de esfuerzos.

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García Alvarado, Rodrigo, Rodrigo Herrera Ojeda, Cristián Muñoz Viveros, and Gerth Wandersleben. "Desempeño ambiental de recintos habitacionales. Comparación de simulaciones, monitorización y percepción de residentes en seis viviendas de Concepción, Chile." Revista Tecnura 20, no. 47 (2016): 71. http://dx.doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.1.a06.

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Abstract:

Los estudios y proyectos habitacionales consideran las viviendas de manera unitaria, sin diferenciar las condiciones ambientales por recintos, aunque en la vivencia cotidiana se reconocen variaciones. Este artículo realiza una comparación entre los datos proporcionados por simulaciones computacionales de desempeño térmico y monitoreos físicos de recintos, que registran valores existentes, y percepciones de sus habitantes en torno a su ambiente residencial en seis viviendas de Concepción, Chile. Con el fin de caracterizar las diferencias ambientales que surgen en los hogares, como también las originadas en los distintos recintos, en lo que es la construcción de la confortabilidad. Las simulaciones expresan algunas diferencias relevantes entre recintos (demandas energéticas anuales de 12 kW h/m2 hasta 330 kW h/m2), mientras las mediciones físicas revelan valores más acotados (diferencias entre temperaturas ambientales de menos de 5°C). Las entrevistas y observación de residentes sugieren apreciaciones similares, pero a la vez aportan otros aspectos (como una mayor valoración de los niveles superiores y habitaciones con mayor luminosidad). Los resultados y conclusiones emanados del estudio aportan datos que pueden resultar de interés comparativo para la planificación y diseño habitacional en la zona, pero también un análisis que integra las distintas dimensiones trabajadas del confort residencial y sus variaciones entre los recintos habitacionales, lo que resulta incidente para el ámbito de las políticas y acciones de mejoramiento ambiental de las viviendas, destinadas a aumentar la calidad residencial.

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Loaiza-Orduz, Álvaro, Eduard Araujo-López, Julian D. Urresta, and Mario Llano-Restrepo. "Estudio computacional por DFT de la superficie (001) de WO3 tetragonal (P4/nmm)." INGENIERÍA Y COMPETITIVIDAD 20, no. 1 (2018): 83. http://dx.doi.org/10.25100/iyc.v20i1.6188.

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Abstract:

El WO3 tetragonal tiene importancia en reacciones catalíticas tales como la hidratación del etileno, que es unaalternativa a la obtención de etanol por fermentación. Sin embargo, muy poco se conoce acerca de la estructuray propiedades electrónicas de la superficie de WO3 tetragonal con posible actividad catalítica. En este trabajo, secaracterizó la superficie WO3 (001) mediante simulaciones computacionales utilizando la teoría del funcionalde densidad. Se determinaron los parámetros de la celda unitaria y los correspondientes ángulos y distancias deenlace, y se calculó la densidad de estados (DOS) en volumen obteniéndose un valor para el ancho de banda de0.6 eV. Se generaron dos modelos de superficie en la dirección (001) del volumen, uno sin átomos de oxígeno enla superficie (modelo I) y otro con un solo átomo de oxígeno en la superficie (modelo II). Para ambos modelos seusaron en los cálculos cuatro capas de átomos y un vacío de 14 Å entre losas vecinas. Se obtuvieron valores de135.01 y 40.55 meV/ Å2 para las energías superficiales de los modelos I y II respectivamente, mostrando que elmodelo II tiene asociada una mayor probabilidad de representar al catalizador de WO3. Se calculó la densidad deestados de ambos modelos, observándose un ancho de banda cercano a cero.

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Valdivia López, Marcos. "CHOICE AND NON-COORDINATION BEHAVIOR IN A GLOBAL AND LOCAL INFORMATION SETTING: A COMPUTATIONAL APPROACH." Revista Pueblos y fronteras digital 5, no. 9 (2010): 4. http://dx.doi.org/10.22201/cimsur.18704115e.2010.9.158.

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Abstract:

This paper studies conformity effects on individual choice when both local and global information are present. A standard discrete choice model that incorporates the social interaction effect to assign choice probabilities to agents is studied. The model is analyzed by using computational simulations. Agents are dispersed in a two dimensional toroidal lattice and they can gather information either from their von Neumann neighbors or from the whole community of agents. Agent heterogeneity is introduced through diversity in private incentives among agents. The main results of the simulations show that the effects of global and local information can produce conflicting informational data streams in agents, making it likely that unstable and volatile aggregate choice emerges. Likewise, the results indicate that the interaction between global and local information affects the shape of the distribution of the size of informational cascades.  RESUMEN Esta investigación analiza los efectos de conformidad en las decisiones de los individuos en un contexto en donde los agentes económicos acceden a información global y local. Un modelo de decisión discreta que incorpora el efecto de interacción social es analizado por medio de simulaciones computacionales. Los agentes bajo estudio están dispersos en una cuadrícula de dos dimensiones en donde recolectan información ya sea a partir de sus vecinos von Neumann o de la comunidad entera de agentes. La heterogeneidad es introducida a partir de la diversidad en los incentivos privados de los agentes. Los principales resultados de las simulaciones indican que los efectos de la información global y local pueden producir flujos informativos conflictivos para la toma de decisiones, de tal forma que el comportamiento agregado de decisión de los agentes emerge como volátil e inestable. Asimismo, los resultados indican que la interacción entre información global y local afecta la forma de la distribución del tamaño de las cascadas informativas.

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Zapata Rivera, Andrés Mauricio, and Alexander Gonzalías Manjarres. "Caracterización cinética e hidrodinámica del fluido en un floculador hidráulico tipo Alabama localizado en la Ptap “El Arroyo” en Santander de Quilichao, Cauc." Latin American Developments in Energy Engineering 1, no. 1 (2020): 43–54. http://dx.doi.org/10.17981/ladee.01.01.2020.4.

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Abstract:

Se caracterizó la energía cinética y la hidrodinámica del fluido en un floculador hidráulico tipo Alabama de la PTAP EL Arroyo del municipio de Santander de Quilichao – Cauca. Para ello, se realizó la evaluación experimental mediante tres ensayos de trazadores complementándolos con la simulación a través de un modelo CFD en tres dimensiones (CFD-3D). Se utilizó un enfoque Euleriano junto con un modelo de turbulencia “Viscous – estándar k-ε” para caracterizar el fluido, el modelo se implementó usando el software Ansys Inc. Fluent® (V.16.1) en una estación de trabajo Dell Precision TX3500. La geometría correspondió a un modelo CAD con las dimensiones reales del floculador y se desarrolló usando el programa Ansys Design Modeller®. La malla para las simulaciones fue discretizada con 20795 elementos hexaédricos usando Ansys Inc® meshing software (V.16.0). Los resultados mostraron que el floculador opera en condiciones que afectan su desempeño desde el punto de vista hidrodinámico y cinético del fluido, que funciona como un reactor no ideal presentando un flujo mezclado con tendencia a flujo pistón, además, la existencia de cortos circuitos y zonas muertas que disminuyen su eficiencia y deterioran la calidad de los flocs. Los resultados de la simulación se proponen como complementarios al clásico ensayo de trazadores y a la evaluación de este tipo de unidades propuesta en el RAS 2010. Esto, gracias a que las simulaciones computacionales mostraron en detalle las causas y las zonas del floculador donde se presentaban las fallas hidráulicas adversas al buen funcionamiento de este. En conclusión, con la ayuda del modelo se propusieron acciones de mejoramiento como el cierre de las ventanas de limpieza durante la operación del floculador, evitar cambios bruscos en los caudales de operación y la instalación de codos de dirección del flujo en los compartimentos del mismo.

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Alvarado, Pablo Alejandro, Cristian Alejandro Torres Valencia, Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez, Mauricio Alexander Álvarez López, Genaro Daza Santacoloma, and Hans Carmona Vilada. "Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda." DYNA 83, no. 198 (2016): 49. http://dx.doi.org/10.15446/dyna.v83n197.51766.

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Abstract:

La Estimulación Cerebral Profunda (DBS) es un tratamiento efectivo para la enfermedad de Parkinson. Gran variedad de modelos matemáticos y computacionales para describir la propagación eléctrica debido a la DBS han sido propuestos, desafortunadamente, no existe claridad sobre las razones que justifican el uso de un modelo específico. En el presente trabajo se presenta una formulación matemática detallada de la propagación eléctrica debido a DBS que soporta un modelo basado en la ecuación de Laplace. Se realizan simulaciones para diferentes modelos geométricos del cerebro para determinar si la geometría, el tamaño y la ubicación de la tierra del modelo afectan la predicción de la estimulación eléctrica mediante el uso del Método de Elementos Finitos (FEM). Los análisis teórico y experimental muestran en primera instancia que la ecuación de Laplace es adecuada para describir la propagación eléctrica en el cerebro, y en segunda instancia que la estructura geométrica, tamaño y ubicación de la tierra afectan la magnitud del potencial eléctrico, particularmente para modos de estimulación monopolar. Los resultados muestran que para modelos básicos y más realistas pueden existir diferencias en la propagación de hasta un 2900%.

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Coral, Diego F., and Jenny A. Mera Jenny A Mera. "Una Guía para el estudio de nanopartículas magnéticas de óxidos de hierro con aplicaciones biomédicas. Parte II." Ingeniería y Ciencia 13, no. 26 (2017): 207–32. http://dx.doi.org/10.17230/ingciencia.13.26.8.

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Abstract:

En esta segunda parte del artículo, se abordará el tema de la caracterización de nanopartículas magnéticas, haciendo énfasis en la interpretación de estas propiedades para definir la aplicación biomédica de los nanosistemas en estudio. Para el caso de nanopartículas de óxidos de hierro, se analizará como estas propiedades influyen en la disipación de calor de las nanopartículas cuando son sometidas a campos de radiofrecuencia, respuesta útil en el tratamiento del cáncer por hipertermia magética. En la hipertermia magnética, las partículas absorben energía de un campo de radio frecuencia y la disipan en forma de calor, los rangos de frecuencia típicamente usados para pruebas in-vivo y en humanos están entre 50 y 1000 kHz y amplitudes entre 5 y 50 kA/m. Las propiedades de interés como magnetización, interacciones entre partículas y su ordenamiento, se estudian a partir de simulaciones computacionales y datos experimentales utilizando modelos de análisis adecuados para cada caso, ya planteados en la primera parte de este artículo. Finalmente se hace una correlación de estas propiedades con la disipación de calor, determinada por métodos calorimétricos, la cual se considera como parámetro de mérito para cuantificar la transducción de energía electromagnética a térmica.

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Alvarado, Pablo Alejandro, Cristian Alejandro Torres Valencia, Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez, Mauricio Alexander Álvarez López, Genaro Daza Santacoloma, and Hans Carmona Vilada. "Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda." DYNA 83, no. 198 (2016): 49–58. http://dx.doi.org/10.15446/dyna.v83n198.51766.

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Abstract:

La Estimulación Cerebral Profunda (DBS) es un tratamiento efectivo para la enfermedad de Parkinson. Gran variedad de modelos matemáticos y computacionales para describir la propagación eléctrica debido a la DBS han sido propuestos, desafortunadamente, no existe claridad sobre las razones que justifican el uso de un modelo específico. En el presente trabajo se presenta una formulación matemática detallada de la propagación eléctrica debido a DBS que soporta un modelo basado en la ecuación de Laplace. Se realizan simulaciones para diferentes modelos geométricos del cerebro para determinar si la geometría, el tamaño y la ubicación de la tierra del modelo afectan la predicción de la estimulación eléctrica mediante el uso del Método de Elementos Finitos (FEM). Los análisis teórico y experimental muestran en primera instancia que la ecuación de Laplace es adecuada para describir la propagación eléctrica en el cerebro, y en segunda instancia que la estructura geométrica, tamaño y ubicación de la tierra afectan la magnitud del potencial eléctrico, particularmente para modos de estimulación monopolar. Los resultados muestran que para modelos básicos y más realistas pueden existir diferencias en la propagación de hasta un 2900%.

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Carballo-Madrigal, Jose Alberto, Renato Rimolo-Donadio, and Christian Schuster. "Full-Wave Simulation of Body Absorption due to Radiated Fields at GHz Frequencies." Revista Tecnología en Marcha 31, no. 2 (2018): 171. http://dx.doi.org/10.18845/tm.v31i2.3634.

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Abstract:

La exposición humana a radiaciones no ionizantes en alta frecuencia se ha vuelto común debido a la gran cantidad de sistemas que operan en ese rango, tales como teléfonos celulares, redes inalámbricas de datos y sistemas de comunicación en general. Modelar el impacto de este tipo de radiaciones es importante debido a los potenciales riesgos a la salud humana a corto y largo plazo, así como para la definición de límites de seguridad. Desde la perspectiva de la simulación numérica, esto es una tarea difícil debido a que las longitudes de onda asociadas son mucho más pequeñas que la dimensión típica del cuerpo humano, lo que resulta en un requerimiento de discretización muy fina de los modelos geométricos, con una consecuente alta demanda en los recursos de computación y largos tiempos de ejecución.En este artículo se estudia la factibilidad de realizar simulaciones de onda completa para estimar el campo electromagnético absorbido en alta frecuencia, hasta 10 GHz, con solucionadores numéricos de propósito general y geometrías con tamaños relevantes en relación al tamaño del cuerpo humano. Geometrías simples son analizadas, definiendo las propiedades del agua fresca para su región interna. Tres diferentes métodos son evaluados: el método de integración finita (FIT), el método de elementos finitos (FEM) y el método de los momentos (MoM), con la intención de determinar la convergencia del resultado y los recursos computacionales necesarios en cada caso. Los resultados indican que a 10 GHz se torna difícil realizar dichos análisis con un recurso computacional moderado (hasta 64 GB RAM), pero algunas aproximaciones podrían ser explotadas debido a que la penetración del campo en ese rango de frecuencias esta principalmente acotada a la región cercana a la superficie del objeto.

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Duran-Flórez, Fernando, Miryam Rincón-Joya, and José Barba-Ortega. "Perfil de súper-corrientes en una lámina de Al a campo magnético cero." Respuestas 21, no. 2 (2016): 6. http://dx.doi.org/10.22463/0122820x.769.

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Objetivo: En este artículo se presentan resultados numéricos de simulaciones computacionales del perfil de supercorrientes en una placa superconductora de aluminio a baja temperatura, visando a ser analizados para la fabricación de nanoestructuras para posibles aplicaciones en dispositivos nano-electrónicos. Metodología: Se solucionan las ecuaciones dependientes del tiempo Ginzburg-Landau con el popular método de variables de enlace para una película de Aluminio con una corriente directa aplica y en ausencia de campo magnético aplicado. Resultados: Pares de vórtices cinemáticos emergen de la parte central de la muestra con su posterior aniquilación en un valor determinado de la corriente. La nucleación periódica de los vórtices cinemáticos conduce a la aparición de oscilaciones temporales del voltaje. Hacia corrientes altas el estado superconductor es destruido y la muestra se comporta como un metal óhmico. Hacia corrientes bajas una pequeña resistencia aparece debida a los contactos metálicos donde la corriente es aplicada. Conclusión: La aparición de pares vórtices-anti-vórtices destruye el estado superconductor en la parte media de la lámina. Su naturaleza es determinada por el perfil de supercorriente dentrode la muestra. Vórtices cinemáticos muestran una geometría alongada ocasionando un aumento drástico en la resistencia local del material.Palabras clave: Ginzburg-Landau, Mesoscópico, Superconductor, Vórtices Cinemáticos

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Tolentino, San Luis. "Evaluación de Modelos de Turbulencia para el Flujo de Aire en un Difusor Transónico." Revista Politécnica 45, no. 1 (2020): 25–38. http://dx.doi.org/10.33333/rp.vol45n1.03.

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Abstract:

El campo de flujo con presencia de ondas de choque, turbulencia y separación de flujo se estudia mediante el empleo de equipos experimentales y puede reproducirse utilizando códigos computacionales. En el presente trabajo el objetivo es evaluar cinco modelos de turbulencia: SST k-ω, k-e estándar, k-ω estándar, k-kl-ω de transición y RSM, para el flujo de aire con presencia de ondas de choque en un difusor transónico. Se realizaron simulaciones numéricas 2D del campo de flujo aplicando el modelo RANS en el código ANSYS-Fluent, el cual aplica el método de volumen finito. Se emplearon las ecuaciones gobernantes: conservación de la masa, cantidad de movimiento, energía y de estado; para la viscosidad en función de la temperatura la ecuación de Sutherland. Además, se consideró el análisis basado en densidad para un fluido compresible. Se obtuvieron resultados numéricos de perfiles de presión estática en las paredes y de la velocidad en diferentes posiciones en el difusor, así como, del campo de densidad, número de Mach, presión estática, velocidad y temperatura estática, para las relaciones de presión rp=0,82 y rp=0,72, los cuales fueron comparados con datos experimentales publicados en la literatura. Se concluye que el modelo de turbulencia SST k-ω de Menter se ajusta más a los datos experimentales de presión y de velocidad para el flujo con presencia de ondas de choque

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Arambulo Almendariz, Cristian Daniel, and Luis Santiago Carrera Almendáriz. "Técnicas experimentales para caracterizar materiales fotoconductores." ConcienciaDigital 4, no. 3 (2021): 196–210. http://dx.doi.org/10.33262/concienciadigital.v4i3.1793.

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Abstract:

Introducción. Los materiales fotoconductores, son aquellos que, al estar expuestos a la radiación electromagnética, varían su conductividad eléctrica. Sus aplicaciones son diversas y muy valiosas en las ciencias y la industria. Entre las técnicas experimentales que se usan para la caracterización de estos materiales, se encuentran la microscopía electrónica de barrido, la microscopía óptica, la difracción de rayos, el efecto tunelamiento, entre otras. Objetivo. Presentar una revisión de tipo documental, de las técnicas experimentales para la caracterización de materiales fotoconductores. Metodología. La metodología fue cualitativa, relacionada con la revisión de trabajos, artículos y textos científicos, que permitieron establecer un estado del arte aproximado, de este campo de estudio. Resultados. Dentro de los resultados más relevantes se encontró, que la caracterización depende de la naturaleza del material y de la fuente de radiación electromagnética que se usa para estimularlo, como, la intensidad de la luz, la frecuencia, el número de fotones, entre otras propiedades. Es posible, con la debida cautela, utilizar la fotoconductividad como herramienta de diagnóstico en el estudio de nuevos materiales y dispositivos electrónicos. También, se pudo observar que la mayoría de muestras analizadas y clasificadas revelan una tendencia al aumento de la fotoconducción, además, del uso de métodos numéricos para la realización de experimentos virtuales asistidos por simulaciones computacionales, cuya utilidad radica en la corroboración de los resultados obtenidos por la vía empírica y analítica.

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Montúfar Paz, Paúl, Rodrigo Rigoberto Moreno Pallares, Luis Santiago Choto Chariguaman, Luis Fernando Buenaño Moyano, and Miguel Angel Escobar Guachambala. "ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO ACÚSTICO Y OPTIMIZACIÓN DEL MATERIAL DEL ESCAPE DE AUTOMÓVILES LIVIANOS EQUIPADOS CON TURBO COMPRESOR MEDIANTE HERRAMIENTAS DE DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONALES." Ciencia Digital 2, no. 3 (2018): 550–68. http://dx.doi.org/10.33262/cienciadigital.v2i3.175.

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Abstract:

En el presente proyecto de investigación se desarrolló en un pre-silenciador y silenciador del vehículo Zotye T600 ensamblado por CIAUTO en la ciudad de Ambato, un análisis de mecánica computacional de fluidos y acústico mediante ingeniería asistida por ordenador con el software ANSYS CFX y ANSYS ACT respectivamente. En primer lugar, se generó la geometría por medio de levantamiento de planos y escaneo 3D con la ayuda del software CAD SpaiceClaim. Los parámetros de entrada para las simulaciones tales como velocidad, temperatura y velocidad de giro del motor corresponden a valores recolectados mediante instrumentos de medición adecuados, en las versiones 1,5T y 2,0T del vehículo. En segundo lugar, se realizó la simulación CFD en ANSYS CFX puesto que es el solver de ANSYS más completo en transferencia de calor en interfaz fluido-sólido para analizar, de acuerdo a los resultados obtenidos en el silenciador se plantearon varias alternativas de diseño las mismas que fueron evaluadas en su funcionamiento y seleccionadas 2 de ellas, comparadas con el original por medio de CFD y la gráfica de pérdida de transmisión, determinando de esta manera las ventajas y desventajas de las alternativas. Se observó en la simulación acústica con respecto a la gráfica de pérdida de transmisión que no existe una diferencia significativa entre el diseño original y las alternativas, como consecuencia de esto se concluyó que las alternativas producen un beneficio sin un aumento significativo del ruido producto de la combustión del motor. Cabe recalcar que la generación y evaluación de alternativas mediante software CAE no reemplazan las pruebas experimentales las cuales deben realizarse, sin embargo, ayuda a la simplificación del proceso de prototipado.

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Marulanda-Bernal, José Ignacio, Wilson Henry Gallo-Castrillón, and Diana Marybel Mosquera-Palacio. "Caracterización en frecuencia de microondas de películas de titanato de bario obtenidas vía Sol-Gel." Revista Facultad de Ingeniería 29, no. 54 (2019): e10416. http://dx.doi.org/10.19053/01211129.v29.n54.2020.10416.

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Abstract:

El presente trabajo se centra en la caracterización estructural, morfológica y dieléctrica de películas de titanato de bario (BTO o BaTiO3 por su fórmula química) depositados mediante la técnica que proporciona recubrimiento por medio de un sistema de rotación (spin coating) sobre substratos de silicio cristalino (Si) y resonadores CPW mediante la técnica Sol-Gel, utilizando una relación molar Ba/Ti de 0.5/0.5. Las guías de ondas se fabricaron sobre substratos de alúmina (Al2O3) con 3 mm de metalización en oro (Au) empleando la técnica de ablación láser. La microscopia electrónica de barrido (SEM) con espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS) permitió evidenciar la existencia de una película de BTO con una composición elemental de 14.62 % de bario y 5.65 % de titanio, además de un espesor de 0.77 mm medido utilizando la modalidad perfilométrica de la microscopia de fuerza atómica (AFM). La caracterización dieléctrica se llevó a cabo mediante la comparación de la respuesta en frecuencia (parámetro S21) de un resonador CPW con película de BTO depositada y otro resonador de referencia (sin película) usando un analizador vectorial de red (VNA). Estas medidas se comparan a su vez con simulaciones computacionales para obtener las propiedades dieléctricas. Para la película de BTO se determinó una constante dieléctrica relativa (er) de 160 con tangente de pérdida (Tand) de 0.012 para una frecuencia de 3.60 GHz. La constante dieléctrica y la propiedad ferroeléctrica del material elaborado son características bastante promisorias para aplicaciones en circuitos de microondas, tales como miniaturización y sintonizabilidad.

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Laurentiz, Silvia. "Arte en el contexto de los procedimientos de lógica algorítmica." Arbor 197, no. 800 (2021): a603. http://dx.doi.org/10.3989/arbor.2021.800005.

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Abstract:

La pregunta inicial relacionada con este artículo es: ¿cómo el arte ha ido asimilando los procedimientos lógicos de los algoritmos computacionales? Nuestra hipótesis es que estamos siendo entrenados por procedimientos lógicos que conforman, informan y forman nuestro pensamiento, tales como simulaciones, modelos, patrones, códigos y conjuntos de códigos, algoritmos, dispositivos, interfaces, y estos son el núcleo de lo que llamamos de «pensamiento conformado» (Laurentiz 2015, 2017, 2018 y 2019). Es importante resaltar que al decir que un pensamiento está conformado no se limita a formas, aspectos físicos, expresiones de patrones, sino que es un conjunto de hábitos o costumbres comunes y socialmente definidos, determinados por la sociedad, comunidad o grupo. Por lo tanto, el pensamiento conformado provoca cambios significativos e impulsa nuestro pensamiento, lenguaje y, en consecuencia, nuestro comportamiento. El objetivo es comprender cómo la lógica de los algoritmos, especialmente de la inteligencia artificial, que están presentes en los modelos conceptuales y perceptuales de las obras de arte actuales, puede generar un desmembramiento estético. La premisa es que la comprensión de los procedimientos tecnológicos aumenta las posibilidades creativas y el potencial expresivo de los proyectos de arte. Esto se verá reflejado de alguna manera en la experiencia estética, porque, cambiando conceptos y técnicas, también cambian el pensamiento y las formas de acción y, en consecuencia, los procesos creativos y los resultados estéticos. Este es el resultado de un estudio que busca comprender cómo estos procedimientos afectan los sistemas sensoriales y cognitivos, cómo nuestra mente procesa esta información y consecuentemente interactuamos en el mundo. Nuestro punto de vista es que los artistas tienen el papel crítico no solo de aplicar estos principios lógicos en sus obras de arte, sino también de intervenir en estos procesos de manera disconforme.

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Salas-Rueda, Ricardo Adán. "Impacto del aula invertida en el proceso de enseñanza-aprendizaje sobre los mapas de Karnaugh." Revista Electrónica Educare 25, no. 2 (2021): 1–22. http://dx.doi.org/10.15359/ree.25-2.14.

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Abstract:

Esta investigación cuantitativa analiza el impacto del aula invertida en el proceso de enseñanza-aprendizaje sobre los mapas de Karnaugh, para ello considera la ciencia de datos, las redes neuronales y el aprendizaje automático (regresión lineal). En el aprendizaje automático, la sección de entrenamiento utilizó el 60%, 70% y 80% de la muestra para evaluar las hipótesis de investigación. Los mapas de Karnaugh permiten identificar la función lógica que minimiza el número de componentes electrónicos utilizados durante la construcción de los circuitos digitales. El objetivo general es implementar y analizar el uso sobre el aula invertida en el proceso educativo sobre los mapas de Karnaugh. La muestra está compuesta por 26 estudiantes de la Licenciatura Ejecutiva en Sistemas Computacionales que cursaron la asignatura Lógica secuencial y combinatoria en una universidad mexicana. Esta investigación propone la implementación del aula invertida por medio de la consulta de videos YouTube (antes de la clase), el uso del protoboard en forma colaborativa (durante la clase) y el empleo del software Crocodile Clips (después de la clase). El protoboard es una placa de pruebas que permite la construcción de circuitos digitales y el software Crocodile Clips permite realizar diversas simulaciones sobre el funcionamiento de los circuitos digitales. Los resultados del aprendizaje automático indican que el aula invertida influye positivamente el rol activo y la motivación del estudiantado durante el proceso de aprendizaje. La ciencia de datos identifica 6 modelos predictivos sobre el aula invertida por medio de la técnica árbol de decisión. La información sobre el perfil del estudiantado (sexo y edad) y el uso de las herramientas (videos YouTube, protoboard y software Crocodile Clips) permiten la construcción de estos modelos. Asimismo, las redes neuronales identifican los aspectos del aula invertida que influyen en el rol activo y la motivación del estudiantado. Por último, en este estudio se ha comprobado que el aula invertida mejora las condiciones de enseñanza-aprendizaje por medio de la consulta de videos YouTube, el uso del protoboard en forma colaborativa y el empleo del software Crocodile Clips.

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Rim, Daniela Noemi, Emmanuel N. Millán, María Belén Planes, Eduardo M. Bringa, and Luis G. Moyano. "Análisis de clústeres para simulaciones de mecánica granular mediante algoritmos de aprendizaje automático." Entre ciencia e ingeniería 14, no. 28 (2020): 81–86. http://dx.doi.org/10.31908/19098367.2058.

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Abstract:

Las simulaciones de dinámica molecular (MD) en colisiones de granos permiten incorporar propiedades complejas de interacciones de polvo. Realizamos simulaciones de colisiones de granos porosos, cada uno con muchas partículas, utilizando el software LAMMPS de MD. Las simulaciones consistieron en un grano de proyectil que golpeó un grano objetivo inmóvil más grande, con diferentes velocidades de impacto. La desventaja de este método es el gran costo computacional debido a que se modela una gran cantidad de partículas. Machine Learning (ML) tiene el poder de manipular grandes datos y construir modelos predictivos que podrían reducir los tiempos de simulación MD. Usando algoritmos ML (Support Vector Machine y Random Forest) podemos predecir el resultado de las simulaciones MD con respecto a la formación de fragmentos, después de varios pasos más pequeños que en las simulaciones MD habituales. Logramos una reducción de tiempo de al menos un 46%, para una precisión del 90%. Estos resultados muestran que SVM y RF pueden ser herramientas poderosas pero simples para reducir el costo computacional en simulaciones de fragmentación de colisiones.

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Forero Longas, Freddy, Adriana Patricia Pulido Díaz, and Sergio Andrés Cabrera Navarro. "Modelación y simulación computacional del proceso de evaporación osmótica." Revista Tecnura 20, no. 49 (2016): 29. http://dx.doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.3.a02.

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Abstract:

Contexto: Dentro de las tecnologías de procesamiento con membranas, la evaporación osmótica es una alternativa promisoria para la transformación de frutas exóticas, generando productos concentrados que pueden ser usados en la alimentación diaria, siendo más fáciles de consumir, disminuyendo gastos de transporte e incrementando la vida útil.Método: En este trabajo de investigación se estudió y desarrollo una estrategia integral para la modelación y simulación multifísica de los fenómenos de transferencia de masa y movimiento en el proceso de evaporación osmótica, por medio del software Comsol® y Matlab®, usando un enfoque de geometría axial en dos dimensiones como simplificación del módulo real y el método de elementos finitos para la solución numérica, las simulaciones fueron validadas experimentalmente en un sistema de evaporación osmótica a escala de laboratorio. Resultados: Los modelos utilizados y las simulaciones generadas fueron estadísticamente significativas (p<0,05) en predecir el comportamiento del flux, teniendo en cuenta el efecto de la velocidad y temperatura de alimentación, junto con la velocidad de la salmuera, obteniéndose correlaciones mayores al 96% entre los datos experimentales y los calculados.Conclusiones: Se encontró que para las condiciones estudiadas el modelo difusional Knudsen es el más adecuado en describir la transferencia del vapor de agua a través de la membrana hidrófoba; las simulaciones desarrolladas describen de forma adecuada el proceso de evaporación osmótica, convirtiéndose en una herramienta para el desarrollo más rápido y económico de esta tecnología.

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Inzunza Cazares, Santiago. "Conexiones entre Probabilidad Teórica y Probabilidad Frecuencial en un Ambiente de Modelación Computacional." Avances de Investigación en Educación Matemática, no. 11 (May 5, 2017): 69–86. http://dx.doi.org/10.35763/aiem.v1i11.172.

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Abstract:

Reportamos resultados de una investigación con un grupo de estudiantes de ciencias sociales que tomaban un curso introductorio de probabilidad, cuyo propósito era explorar el razonamiento ligado a las conexiones entre la probabilidad teórica y probabilidad frecuencial de eventos simples y compuestos en un ambiente de modelación computacional. Los resultados muestran que el proceso de modelación no fue una actividad compleja para la mayoría de los estudiantes cuando las probabilidades del problema eran conocidas (del enfoque teórico al enfoque frecuencial), pero en la dirección opuesta (del enfoque frecuencial al enfoque teórico), la variabilidad de los resultados fue uno de los principales obstáculos para identificar el modelo teórico subyacente, particularmente en aquellos estudiantes que utilizaron menos de 1,000 simulaciones. Los estudiantes que utilizaron 5,000 o más simulaciones, desarrollaron una comprensión intuitiva de la ley de los grandes números y ajustaron las frecuencias al modelo teórico correcto que ellos generaron.

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Mina Casaran, Juan David, Diego Fernando García, and Diego Fernando Echeverry. "Construcción y evaluación de un divisor de alto voltaje para pruebas de impulso tipo rayo." Tecnura 23, no. 61 (2019): 31–44. http://dx.doi.org/10.14483/22487638.14385.

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Abstract:

Contexto: La medición segura y efectiva de señales de alto voltaje se ha convertido, desde hace años, en una de las mayores preocupaciones por parte de quienes realizan ensayos en alta tensión. En ese sentido, el divisor de tensión representa uno de los dispositivos de mayor importancia para la medición en laboratorio de señales como las generadas por los rayos. Sin embargo, el divisor debe contar con características adecuadas de voltaje nominal, factor de escala y respuesta en frecuencia, para que la señal registrada sea un reflejo de la señal aplicada al equipo bajo prueba. Muestra de ello son los tipos más comunes de divisores de tensión desarrollados (divisor resistivo, divisor capacitivo y divisor capacitivo amortiguado), cada uno con características propias que permiten un buen desempeño del sistema de medición y registro en alta tensión. Con el propósito de evaluar el desempeño del sistema de medición y registro, en lo referente a la etapa de conversión, en este trabajo se presentan los aspectos teóricos y prácticos relacionados con el diseño, construcción y evaluación de un divisor capacitivo amortiguado de 300 kV, usado para la medición de señales de impulso de tensión tipo rayo. Método: Para el diseño y evaluación del divisor de voltaje, se utilizaron herramientas computacionales de simulación, como Mathematica® y Pspice®, las cuales ayudaron a estimar el comportamiento de los componentes del divisor: resistor de amortiguamiento y ramas de bajo voltaje. Del mismo modo, se utilizaron equipos de laboratorio (medidor de respuesta en frecuencia y generador de impulsos de voltaje de 300 kV), para verificar el desempeño de los componentes del divisor. Los ensayos se basaron en pruebas de respuesta en frecuencia, capacidad de aislamiento y obtención de los factores de escala del divisor, de acuerdo con estándares nacionales e internacionales. Resultados: En la prueba de respuesta en frecuencia realizada al resistor de amortiguamiento, desde 20 Hz hasta aproximadamente 1 MHz, los efectos parásitos son despreciables y la impedancia del resistor se puede considerar puramente resistiva. Por su parte, en la prueba de capacidad de aislamiento, se observó que el resistor puede soportar impulsos de tensión de hasta 10 kV, sin que se produzca ruptura del aislamiento del resistor. Respecto a la verificación de los factores de escala, las diferencias porcentuales no superaron el límite de variación de voltaje pico establecido por norma. Conclusiones: Los resultados muestran que la metodología desarrollada fue adecuada para el diseño, construcción y simulación del divisor de tensión. Los modelos eléctricos propuestos en la metodología fueron suficientes para obtener resultados confiables en las simulaciones. Finalmente, las contribuciones más importantes del trabajo fueron la construcción de un resistor de amortiguamiento no inductivo y la construcción de una rama adicional de bajo voltaje.

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Alvarado Anell, Edgar, and B. I. Arévalo Rivas. "Theoretical and computacional analysis of the fixing of ossicular chain." Nova Scientia 1, no. 1 (2014): 107. http://dx.doi.org/10.21640/ns.v1i1.245.

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Abstract:

Presentamos un modelo matemático para describir la dinámica de la membrana timpánica ante una fijación de la cadena osicular. El modelo se ha derivado de la ecuación de onda libre, considerando primero semi-membranas, las cuales resultan de líneas nodales del centro al eje de la membrana. Posteriermente se considera el caso donde sólo hay una línea nodal, la cual modela la región donde está conectado el martillo a la membrana. Se ha usado MAPLE para realizar las simulaciones del modelo, se han observado las vibraciones de la membrana timpánica con la cadena osicular fija. Se muestra que la región donde el martillo se conecta a la membrana permanece fija.

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Lozano-Plata, Lorena. "Herramientas software en el mundo del electromagnetismo computacional." TecnoLógicas, no. 27 (December 20, 2011): 7. http://dx.doi.org/10.22430/22565337.1.

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Abstract:

A partir de los años 80 y durante décadas, las herramientas de simulación empleadas en el mundo electromagnético computacional han tenido una gran demanda, pero hoy en día, gracias a los avances tecnológicos relacionados sobre todo con la computación y los métodos numéricos, ha hecho posible que, con mayor facilidad, se pueda investigar y realizar simulaciones electromagnéticas. Estas herramientas software abarcan un amplio margen de análisis y diseño, como son: el estudio de la compatibilidad electromagnética entre equipos en diferentes entornos, el diseño y análisis de antenas, análisis y diseño de circuitos, componentes pasivos de microondas, cálculo de la sección radar (Radar Cross Section, RCS) y de imágenes ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar), análisis de antenas embarcadas sobre estructuras complejas, análisis Doppler, radio propagación tanto en entornos exteriores como en interiores, análisis de sistemas radio y estudio del acoplo entre antenas, etc.

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