Revista UIS Ingenierías

Caracterización estructural de zonas de acceso a edificaciones educativas utilizando mediciones de vibraciones

2023-02-07T01:41:47+00:00

Un gran número de edificaciones educativas de universidades públicas colombianas requieren con urgencia intervenciones de reforzamiento estructural. Sin embargo, por las consideraciones de urbanismo de la gran mayoría de las ciudadelas universitarias, estas edificaciones educativas se encuentran separadas entre sí por zonas verdes y estructuras de acceso, donde estas últimas se caracterizan generalmente por falta de información en sus condiciones de contorno y propiedades de los materiales, con el agravante que en muchos casos se encuentran conectadas estructuralmente con edificaciones educativas. Este artículo presenta una metodología de caracterización estructural de una estructura de acceso de edificaciones educativas localizada en la sede de la Universidad Industrial de Santander. Pruebas en campo de vibración ambiental permiten estudiar la influencia de las condiciones de contorno. Finalmente, la implementación de un algoritmo de óptima localización de sensores y pruebas numéricas de vibración forzada permiten validar la consistencia de la metodología propuesta en este artículo.

Efectos del Aceite Lubricante Residual en las Propiedades Reológicas de los Ligantes Asfálticos: Implicaciones para la Producción Sostenible de Mezclas Asfálticas

2023-10-05T03:11:58+00:00

Reutilizar el aceite lubricante residual como una alternativa respetuosa con el medio ambiente y transformarlo en un producto de valor agregado es prometedor. Este estudio evaluó las propiedades reológicas de los ligantes asfálticos (PG 64-XX) modificados con aceite hidráulico residual. Se añadieron dos niveles de contenido de aceite, 3% y 5% en peso del ligante base. Se realizaron pruebas físicas y reológicas, incluyendo penetración, punto de reblandecimiento, viscosidad rotacional y pruebas de grado de rendimiento (PG), antes y después de someter las muestras a procedimientos como el horno de película delgada en movimiento (RTFO), deformación y recuperación bajo múltiples tensiones (MSCR), barrido de amplitud lineal (LAS) y curva maestra. Los resultados mostraron que la adición de aceite redujo la rigidez del ligante, aumentando su susceptibilidad a la formación prematura de grietas e inestabilidad. Sin embargo, las temperaturas de mezcla y compactación disminuyeron con la adición de aceite. En general, considerando los contenidos de aceite investigados, los ligantes asfálticos modificados con aceite hidráulico residual no demostraron un rendimiento satisfactorio. Se plantea la hipótesis de que incorporar aceite hidráulico residual en ligantes asfálticos recuperados podría generar resultados más favorables.

Estudio del uso y contribución de la inteligencia artificial para la operación en redes eléctricas

2023-03-13T13:44:38+00:00

Este estudio tiene como objetivo mostrar el panorama actual de la operación de las redes eléctricas con la influencia de la inteligencia artificial (IA), la cual a través de sus técnicas y algoritmos que la respaldan, ha venido dando aportes significativos. Se abarco una amplia literatura, logrando mostrar la perspectiva de sus bondades, y su aporte de forma general, destacando sus diferentes usos y contribuciones para el cumplimiento en la operación de las redes eléctricas. El estudio muestra características y usos de la IA en la operación del sistema de distribución eléctrica. Asocia las técnicas que más se han destacado para contribuir en la operación de las redes de distribución eléctrica, generando valor de grandes cantidades de datos. Se destacan los procesos necesarios para la implementación de la IA en las redes eléctricas comprendiendo elementos físicos, humanos y virtuales. Las ventajas que proyecta la IA abarcan la eficiencia, comodidad y confiabilidad; entre sus desventajas se identificaron la falta de: hardware, software, política regulatoria, seguridad, escasa actualización de tecnologías y capacitación humana. Se encontró que la IA en las redes eléctricas requiere de la digitalización para poder habilitar todos sus beneficios y generando una mayor resiliencia en estas. Finalmente, se concluyó que la IA es una herramienta clave para la operación presente y futura de las redes eléctricas, donde se recomienda la incorporación de tecnologías, hardware, software, políticas regulatorias y capacitación humana, para dar el paso hacia un progreso óptimo y descentralizado.

Recomendaciones para la realización y análisis de pruebas experimentales en turbinas hidráulicas tipo Michell-Banki

2023-05-09T11:25:47+00:00

En este trabajo, se realiza la caracterización experimental de una turbina Michell-Banki a escala de laboratorio y se presentan recomendaciones para un adecuado montaje experimental que permita medir las variables involucradas en la generación de energía y caracterizar la turbina de manera adecuada. El rodete de la turbina consistió en 26 álabes dispuestos simétricamente en la periferia entre dos placas circulares. La turbina diseñada fue capaz de producir hasta 100 W a una velocidad de flujo de agua y una altura de 0.009 m³/s y 0.6311 m, respectivamente. La curva de eficiencia de la turbina se determinó en un banco hidráulico mediante el uso de un sensor de torque con encoder. La máxima eficiencia de la turbina fue del 85%. Esta tecnología podría ser de gran ayuda para impulsar actividades que requieren energía eléctrica, como las relacionadas con la agricultura, la producción de alimentos, la educación y la salud en áreas donde el acceso a la electricidad es limitado o inexistente.

El valor de las prácticas de responsabilidad social empresarial en un mundo más preocupado por la sostenibilidad: una revisión de la literatura

2023-08-15T22:31:37+00:00

La responsabilidad social empresarial (RSE) representa una oportunidad para aumentar la reputación, ahorrar costos y crear valor económico y sostenible. Esta revisión tiene como propósito: primero, llamar la atención sobre la relación entre las prácticas de RSE utilizadas para tratar temas críticos para nuestra sociedad y su impacto en la confianza y lealtad de las partes interesadas. Segundo, basado en un estudio de 91 documentos, identificar las ventajas/debilidades de implementar estándares (ISO 14001, ISO 26000, GRI, SA8000, AA1000) reconocidos en diferentes sectores de la economía. Los estándares brindan una guía para la elaboración, divulgación y evaluación en la transparencia de los informes de RSE. Algunos indicadores usados para medir la RSE, son más enfocados en tópicos ambientales, pero reconocen la relevancia de la justicia social para promover el bienestar de los interesados. Los estándares de RSE juegan un rol crucial en nuestro mundo, debido a que fomentan comportamientos éticos que refuerzan los valores y la integridad de nuestra sociedad. Las futuras investigaciones deberían orientarse a monitorear el impacto de las iniciativas de RSE en escenarios complejos, considerar las voces de los actores no especializados e integrar enfoques que visibilicen las consecuencias de estas prácticas.

Manufactura aditiva de materiales basados en suelos: estado actual y perspectivas futuras de esta tecnología de construcción amigable con el ambiente

2023-09-11T21:46:11+00:00

En los últimos años, se ha generado gran interés en la construcción sostenible, lo que ha llevado a un mayor interés en la impresión 3D o manufactura aditiva. Sin embargo, el uso de esta técnica con materiales convencionales no es suficiente para disminuir el gran impacto ambiental que genera el sector de la construcción. Aunque la mayoría de las investigaciones y avances están centralizadas en la impresión 3D de concreto Portland, esta revisión se ha trabajado orientada hacia la impresión 3D de materiales de construcción basados en suelos y arcillas, los con los cuales se puede proporcionar un enfoque asequible (ya que es un material localmente disponible en muchas regiones del planeta), sostenible ambientalmente, y con bajo costo, lo cual es altamente beneficioso para la construcción de viviendas. Este documento se ha orientado hacia la búsqueda de literatura científica y prototipos que se han elaborado utilizando materiales ancestrales, como son suelos-arcillas-arena-fibras como paja y agua, para elaboración de piezas constructivas tipo muros o adobes impresos en 3D. El objetivo de este documento es cerrar la brecha sobre la utilización de mezclas basadas en suelos, que, aunque parezcan totalmente estudiadas por varios siglos, a la fecha su aplicación en impresión 3D es reducida. Reajustes en propiedades de las mezclas de suelos como la fluidez para el bombeo o extrusión, edificabilidad y buen tiempo de trabajo, son variables que se reportan en este documento. Además, en esta revisión se describen las mezclas que han sido desarrolladas para impresión 3D a partir de suelos y arcillas, y las principales características que se han encontrado. Finalmente, se presentan los desafíos que aún persisten para que las mezclas puedan aplicarse a una escala industrial masiva.

El internet de las cosas y la industria 4.0- Aplicaciones en el campo de la ingeniería industrial

2023-08-05T01:16:03+00:00

Esta investigación tiene por objetivo realizar una revisión sistemática de la literatura para conocer las aplicaciones del Internet de las cosas y la industria 4.0 en la ingeniería industrial. Se hizo una revisión de la literatura en artículos científicos, obtenidos de bases de datos de EBSCO Essential, MDPI, ScienceDirect incluyendo IEEE Xplore. A partir de esta revisión se puede conocer la importancia del internet de las cosas asociada a la industria 4.0 y su relación con la ingeniería industrial. El presente articulo recopila diferentes aportes científicos en campos como machine learning, robótica, manufactura, simulación, etc., para describir la relevancia y hallazgos en el campo de la ingeniería industrial.

Estimación de caudales extremos no instantáneos en cuencas de la región nororiental andina de Colombia

2024-05-14T16:49:24+00:00

Esta investigación se centra en la estimación de caudales extremos para cuencas hidrológicas en la región nororiental andina de Colombia, considerando periodos de retorno de 10, 50, 100 y 200 años. Se aplicó la prueba de bondad y ajuste de Kolmogórov-Smirnov a 39 estaciones limnimétricas en los departamentos de Boyacá, Cundinamarca, Santander y Norte de Santander. Se evaluaron funciones de distribución como Normal, Log Normal, Log Pearson y Gumbel. Se aplicaron las ecuaciones de amplificación de caudales no instantáneos de Fuller, Tonini (1939), Tonini (1969), Cotecchia (1965) y Tucci (1991). Los resultados revelan que la distribución Normal demostró ser la más apropiada, abarcando un 36% de las estaciones analizadas y que los modelos de Tonini (1939) y Cotecchia tienden a sobreestimar, mientras que los de Fuller, Tonini (1969) y Tucci son más conservadores para la estimación de caudales extremos no instantáneos para los periodos de retorno analizados. La selección de un modelo de amplificación incorrecto, puede incurrir en el incremento de costos de las obras hidráulicas, pero también favorece el factor de seguridad, por lo cual se recomienda la calibración de los modelos de amplificación de los caudales no instantáneos y el aumento de estaciones limnigráficas en la región Nororiental Andina de Colombia.

Gestión natural de inundaciones

2023-07-07T12:48:34+00:00

La presente investigación evaluó estrategias de gestión natural de inundaciones en una cuenca de montaña andina -quebrada Olivares-Minitas en Manizales, Colombia; para cuantificar la eficacia de su aplicación disminuyendo crecientes. Modelaciones hidrológicas e hidráulicas se realizaron simultáneamente en Iber planteando diversos escenarios hidrológicos para tres alternativas de gestión natural de inundaciones a saber: (1a) dar espacio al cauce eliminando las contracciones y limitaciones generadas por estructuras tipo puentes, (2a) cambiar la cobertura vegetal de la parte alta de la cuenca, aumentando la rugosidad e infiltración del suelo y (3a) reconectar el cauce con sus llanuras de inundación permitiendo que allí disipe flujos y energía. Aplicar dichas estrategias, las simulaciones resultaron en la disminución de caudales punta y retraso en los tiempos pico en los hidrogramas, por lo que se puede concluir que, a partir este tipo de soluciones de rehabilitación del cuerpo hídrico, es posible mitigar el riesgo por inundaciones logrando un beneficio a largo plazo.