Evaluación de la expansión en suelos presaturados

Los suelos expansivos causan daños considerables a estructuras y pavimentos. Para solucionarlo, se puede sustituir todo el material o estabilizarlo con aditivos como cal, cemento, ceniza volante, entre otros (Rosales, 2014). Aunque son costosos y requiere que el material sea homogeneizado y estabilizado correctamente (González et al. 2017). En esta se hidrataron suelos arcillosos para incitar la expansión antes de construir. Para cuantificar este efecto en la estabilización de suelos expansivos, se realizaron pruebas de expansión unidimensional con edómetro; expansión libre y sobrecarga de 20 kpa, para dos suelos compactados (Proctor estándar, energía de 600 kN•m/m3), muestreados en el municipio de Pedro Escobedo y la zona de Juriquilla del estado de Querétaro. Se determinó la deformación vertical finalizando la expansión primaria, con una variación en el grado de saturación inicial de 60.0% a 91.5%. Análogamente, se realizaron ensayes triaxiales (UU) para analizar el efecto de dicha variación en los parámetros de resistencia al esfuerzo cortante. Se observó que el aumento del grado de saturación inicial, deformación por expansión y el ángulo de fricción interna disminuyen, los valores de cohesión son constantes. Los resultados se evaluaron mediante el coeficiente de determinación, valorando la correlación que existe entre dos variables interpretando la eficiencia de la recta de mínimos cuadrados propuesta (Gorgas et al., 2011). Obteniendo coeficientes de determinación iguales o mayores a 0.90 en la mayoría de los casos.

Análisis de la manufactura de calzado de seguridad para el combate de incendios forestales en México

En este trabajo, se presentan los estudios de mercado, técnico y económico-financiero, para evaluar la factibilidad de la manufactura en México de calzado de seguridad, para personal que realiza actividades de combate de incendios forestales. Los requerimientos de diseño y desempeño del calzado se basaron en las especificaciones establecidas por la National Fire Protection Association. El análisis del mercado mexicano se llevó a cabo por medio de la recopilación de fuentes primarias y secundarias. El estudio técnico se enfocó en identificar los principales componentes del calzado, el proceso, la maquinaria y equipo para llevar a cabo la manufactura por la industria del calzado mexicana. Para la determinación de la factibilidad económica y financiera, se estimaron los indicadores del valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR), el punto de equilibrio y el tiempo de amortización de la inversión. El estudio de factibilidad, muestra nuevas oportunidades de negocio para la industria del calzado mexicana, ya que en México existe una demanda insatisfecha que emplea un producto sustituto, se cuenta con una industria del calzado sólida que tiene la capacidad de manufacturar calzado especializado, y los indicadores económico-financieros señalan una recuperación de la inversión en corto plazo, con un flujo de efectivo positivo, el VAN mayor a cero y una TIR de 39.36%. La manufactura en México del calzado de seguridad, para combatientes de incendios forestales, no solo representa oportunidades de negocio para la industria del calzado, si no también contribuye en fomentar la protección del personal que realiza las actividades del combate de incendios forestales, de acuerdo a estándares internacionales

Evaluación psicológica de profesores y alumnos mexicanos durante la pandemia de COVID-19 mediante técnicas de Machine learning

En la presente obra se describe la realización de un ejercicio de validación de resultados de una prueba psicológica aplicada a maestros y alumnos en estado de aislamiento por la pandemia por COVID-19 en el estado de Coahuila, México. El objetivo de este trabajo es aplicar técnicas de machine learning para validar un instrumento que mide las emociones y los sentimientos negativos, así como el sesgo cognitivo o desviación de pensamiento sobre la educación y la pandemia en situación de aislamiento. Para el cumplimiento del objetivo se aplicó un instrumento en formato electrónico que se diseminó en el estado de Coahuila, los usuarios responden y se genera la base de datos, la cual, después de su preprocesamiento es analizada mediante la combinación de Random forest (RF) y Support Vector Machines (SVM); obteniendo como resultado la pertinencia o no de algunos de los reactivos en las pruebas, dando con esto una validez interna al instrumento. Los resultados experimentales muestran que la metodología propuesta es capaz de seleccionar las variables predictoras más relevantes. De esta manera, se obtienen resultados satisfactorios en la clasificación y predicción de diagnósticos psicológicos globales y segmentados por características de los respondientes. Por otro lado, aunque las técnicas implementadas son robustas y confiables, éstas presentan limitaciones en cuanto a la observación de los otros tipos de validez: la de constructo, la externa, entre otras; lo cual pudiera limitar su utilización. Si bien, en el campo de la psicometría existen diversas estrategias clásicas, la metodología propuesta basada en la combinación de técnicas de machine learning para el análisis y validación de este tipo de pruebas, favorece el crecimiento de opciones para mejorar los diagnósticos y en consecuencia el tratamiento de padecimientos psicológicos.

Efectos sobre suelos de un fluido de perforación con coque de petróleo como controlador de filtrado

Las actividades petroleras siempre se han considerado como fuente de contaminación de suelos y acuíferos. Así, ante el posible uso de coque de petróleo como controlador de filtrado en un fluido base agua, conllevó a la evaluación de su efecto sobre dos suelos típicos de áreas de operaciones petroleras en el estado Monagas, Venezuela, como son Morichal y Orocual, los cuales al ser caracterizados físicamente resultaron ser suelos arenosos y francos arenosos respectivamente. Seguidamente, los suelos se contaminaron con dicho fluido en concentraciones fluido-suelo 2:1, 3:1 y 4:1 y 24 h después se sembraron con frijol (Vigna unguiculata) como bioindicador, observándose durante 21 días su germinación, crecimiento, número de hojas y color. Posteriormente, se determinaron a los suelos las propiedades de pH, conductividad eléctrica, capacidad de intercambio catiónico y aluminio intercambiable y se compararon con los valores máximos permitidos en los artículos 49 y 50 del Decreto 2635. Finalmente basados en un diseño estadístico factorial se aplicó un ANOVA (α=0,05) y test de Duncan para establecer diferencias entre los suelos, las concentraciones y las propiedades. El estudio permitió concluir que la adición de coque de petróleo no causó un efecto negativo a los suelos de Morichal y Orocual, ni a las plantas de frijol (Vigna unguiculata) para las concentraciones en estudio.

Análisis mediante dinámica de fluidos computacional de la conducción de calor de un elemento combustible del reactor nuclear TRIGA MARK III

La conducción de calor de un elemento combustible del reactor nuclear TRIGA MARK III fue simulada usando el método de dinámica de fluidos computacional (CFD). El objetivo fue obtener los perfiles de temperatura y de la conducción de calor que se generan en un elemento combustible nuclear bajo diferentes niveles de potencia térmica de operación del reactor (0.5, 0.8 y 1 MW). Actualmente no se han desarrollado investigaciones que aborden la simulación del proceso de la conducción de calor en un elemento combustible de reactores tipo TRIGA mediante CFD, por este motivo, la metodología estableció una validación de los resultados obtenidos mediante CFD, comparándolos con los datos reportados en el informe de seguridad del reactor simulados con RELAP5 (Reactor Excursion Leak Analysis Program 5) (ININ, 2008), con el análisis se obtuvo una variación de 3.36% en el perfil radial de temperatura. Los resultados de este trabajo muestran el comportamiento térmico en el perfil radial del elemento combustible el cual varía según la potencia térmica de operación del reactor, ésta también influye en la distribución axial de calor en el elemento combustible. Se concluyó que las simulaciones realizadas mediante CFD muestran un buen acuerdo con los valores obtenidos utilizando herramientas computacionales especializadas en el análisis de sistemas nucleares. Por tal motivo, los resultados obtenidos en el presente trabajo proporcionaran fundamentos para realizar análisis posteriores del monitoreo de los dispositivos que componen el reactor, como: la piscina de enfriamiento, barras de control, elementos de grafito y elementos combustibles con diferente posición en el núcleo, además de incluir los procesos que se generan durante la operación del reactor, tales como, el enfriamiento del núcleo, el funcionamiento del intercambiador de calor y el de la bomba difusora.

Numerical simulation of a squirrel cage motor including magnetic wedges and radial vents

This work is a proposal of a finite element model to obtain the electromagnetic performance of a squirrel cage motor considering the magnetic wedges and radial vents. To analyze the electromagnetic performance at the design stage, without the need to build a prototype, the paper proposes a simple two dimensions finite element model, which includes components as magnetic wedges used to hold the windings in the stator slots, radial vents in the core, which are part of motor cooling system, and edge effects to improve the model. The stator and rotor cores are modeled with an equivalent homogeneous permeability, obtained from the combination of the radial air vents of rotor and stator and the magnetic core material. The permeability of magnetic wedges is also considered. Edge effects considered are the end winding leakage inductance, representing the leakage flux in the end coils of the stator, and an equivalent impedance between rotor bars due to conductivity and leakage flux in the rings of the squirrel cage. The results obtained are compared with experimental tests performed in steady state to validate the model. Furthermore, no-load, and blocked-rotor tests are simulated to estimate the equivalent circuit parameters and draw the typical induction motor torque-speed curve, which is compared with the obtained curve by means of Thevenin’s theorem. With this proposed model, the results are close to the ones obtained experimentally. The implementation of a 3D model is complex, and the computational cost can be much higher, compared to the 2D model developed here.

Metodología basada en un algoritmo genético para programar la producción de una empresa del sector textil

En este trabajo se presenta la aplicación de una metodología basada en algoritmos genéticos, dirigida a la minimización del makespan (C_max) y cantidad de trabajos tardíos (U(γ)) en un ambiente flow shop híbrido flexible perteneciente a la industria textil. La metodología fue evaluada en escenarios de producción reales de la empresa objeto de estudio. La población inicial se generó a partir de una lógica de asignación basada en las restricciones del sistema productivo de la empresa. Los resultados de la metodología fueron comparados con datos reales de la empresa, dando como resultado un mejor desempeño en las dos funciones objetivo (FOB).

Análisis técnico de tres adhesivos comerciales para la industria de muebles

El objetivo del presente trabajo fue determinar la resistencia mecánica de tres adhesivos comerciales (marca COMEX, marca RESISTOL 850 y marca RESISTOL 950) de uso común en las industrias de muebles tradicionales ubicadas en la región oriente del estado de Michoacán. Se formuló el modelo experimental que se ajustara lo más posible a lo que realizaban en la mayoría de las empresas visitadas. El ensayo de resistencia mecánica se realizó de acuerdo a la norma ASTM D-5751 y bajo esta, se midiendo tres tiempos de prensado (acorde a la referencia que manejan en las empresas de muebles). Las propiedades fisicoquímicas de los adhesivos comerciales fueron determinadas: el contenido de sólidos, la viscosidad, el pH y la densidad. Con base en los resultados de la resistencia mecánica y las propiedades fisicoquímicas del adhesivo, se esclareció la correlación que existe entre ambos. Los resultados mostraron que, para los tres tiempos de prensado, los valores más altos de resistencia mecánica los presentó el adhesivo marca Resistol 850 y los valores más bajos fueron del adhesivo marca Comex. Con un 95% de confiabilidad (P>0.05), se encontró que, las varianzas de las poblaciones de la resistencia mecánica en las tres marcas de adhesivo, son diferentes en al menos un valor para los tiempos de prensado de 6 y 8 horas. Los resultados de las pruebas fisicoquímicas (pH, densidad y sólidos) mostraron que solo el adhesivo Resistol 850 se encontraba dentro de los rangos reportados por la marca, mientras que los valores de la viscosidad en las tres marcas de adhesivos estaban dentro de los rangos reportados. Para los tres adhesivos estudiados, se encontró que existe una correlación de 0.9695 entre el contenido de sólidos y la resistencia mecánica.

Compensación de potencia reactiva mediante el control robusto de un STATCOM en un sistema de potencia

Hoy en día, la mejora de la calidad de la energía ha tomado mucha relevancia debido al crecimiento sostenido de la demanda de carga eléctrica para ser abastecida con altos estándares y eficiencia. Los consumidores de energía tienen la posibilidad de mejorar sus características de carga para evitar una excesiva infraestructura de generación y distribución por parte de las empresas proveedoras energía. En este trabajo se propone un compensador estático de potencia reactiva para mejorar el factor de potencia y contribuir a una mejor regulación de voltaje en la red eléctrica. El compensador está compuesto por la red eléctrica, un filtro LCL, un inversor trifásico y un bus de CD. A partir del modelo en el marco dq, el compensador de potencia reactiva se sintetiza para regular la potencia reactiva y el voltaje del bus de CD de un inversor. La ley de control super-twisting se aplica para proporcionar robustez al desempeño del sistema y cancelar las perturbaciones externas las cuales son originadas por un flujo de potencia activa al controlar la velocidad angular de un motor de inducción con seguimiento de un tren de pulsos arriba de la velocidad de sincronismo, y se acopla en la flecha un generador de inducción que inyecta energía eléctrica a la red eléctrica, como carga del motor. Este trabajo presenta resultados experimentales que validan la robustez del sistema de control aplicado al compensador estático de potencia reactiva.

A methodological framework to allocate storage space for outbound containers

The staking of containers on ideal locations within the yard is a tactical decision that affects the productivity of container terminals. The goal is to improve posterior loading and retrieval operations, to get better use of terminal resources. In this paper, we study how to allocate storage space for outbound containers in container terminals. A two-phase methodological framework is proposed. The first phase groups outbound containers into clusters of similar operational loading conditions. Then in a second phase, a bi-objective storage space assignment model is solved to determine the set of block-bays where groups of similar containers will be stored during the planning horizon. This study presents a double contribution. On one hand, it proposes a new methodological framework that combines operations research and data mining techniques to solve a storage space assignment problem for outbound containers. On the other hand, it analyzes the impact of three factors on four performance metrics used to evaluate the quality and quantity of alternative solutions to the problem of allocation of storage space for outbound containers. The experimental framework is composed of an experimental design study to assess the impact of three factors on four performance metrics used to assess the quality of the storage space assignment solutions, and a case study to validate the proposed approach. The experimental results reveal that the storage yard's capacity and the number of clusters used to group the containers destined to a vessel are the main factors that affect the number and quality of alternative solutions.