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Development of a virtual earthquake engineering lab and its impact on education

Abstract The use of information and telecommunication technologies (ICT) for the development of educational tools such as virtual laboratories has become a valuable teaching support practice in different areas of professional training. Current applications range from virtualization practices in fundamental sciences, to virtual experimentation on specific engineering topics. This paper describes the development of the Virtual Earthquake Engineering Lab (SISMILAB). This lab includes different applications with the objective of becoming an aid in the process of understanding and applying fundamental concepts related to the field of earthquake engineering. The aim of the lab is to strengthen the academic and research experiences of students both inside and outside the classroom. Students have readily used SISMILAB and given positive feedback regarding its effectiveness in conveying concepts and aiding in the visualization and interpretation of results. Finally, the paper discusses the impact of the virtual laboratory based on metrics obtained from questionnaires regarding student and faculty satisfaction.

Resumen El uso de las tecnologías de la información y las telecomunicaciones (TIC) para el desarrollo de instrumentos educativos como los laboratorios virtuales se ha convertido en una valiosa práctica de apoyo a la enseñanza en diferentes ámbitos de la formación profesional. En la actualidad se encuentran aplicaciones que van desde la virtualización de prácticas en ciencias básicas hasta la experimentación virtual en temas específicos de ingeniería. Este artículo describe el desarrollo del Laboratorio Virtual de Ingeniería Sísmica (SISMILAB) el cual incluye diferentes módulos con sus respectivas aplicaciones. Este laboratorio virtual fue desarrollado para facilitar el proceso de comprensión y aplicación de conceptos fundamentales relacionados con el campo de la ingeniería sísmica y fortalecer las experiencias académicas e investigativas del estudiante, dentro y fuera del aula. SISMILAB ha sido bien recibido por los estudiantes, facilitando la comprensión de conceptos, la interpretación de resultados y la enseñanza de diferentes fenómenos de la ingeniería sísmica. Finalmente, el artículo muestra el impacto en la enseñanza y el aprendizaje basado en métricas obtenidas de cuestionarios de evaluación realizados por estudiantes y profesores.

Evaluation of different methods for efficient extraction of hemicelluloses leaves and tops of sugarcane

Abstract There are around 9 million tons of sugarcane crop residue per year in Colombia that are not recovered but they have potential to make value-added products. It is necessary to know the residue components, especially those from hemicellulose, to clarify the type of process to obtain the hemicellulose monosaccharides and isolate them efficiently. In order to separate pure hemicelluloses, five processes of extraction from tops and leaves of CC 8592, CC 8475, and V 7151 sugarcane varieties were studied. After evaluating exposure to dewaxing using ethanol and chloroform-methanol mixtures, residues were subjected to different concentrations of hydrogen peroxide and acidified sodium chlorite to achieve delignification. Additionally, procedures of extraction were developed with sodium hydroxide, potassium hydroxide, and precipitation. Chloroform-methanol dewaxing and sodium chlorite with sodium borohydride delignification allowed to achieve the highest extraction yield, with hemicellulose recovery ranging from 0.20-0.34 g hemicellulose/g dry residue in the varieties studied.

Resumen En Colombia se producen alrededor de 9 millones de toneladas de residuos de la cosecha de la caña de azúcar por hectárea cada año, que no han sido valorizados hacia ningún tipo de producto. Es necesario conocer su composición, en especial el contenido de hemicelulosas, para dilucidar el proceso para obtener los monosacáridos de éstas y aislarlos eficientemente. Para separar las hemicelulosas puras, se estudiaron cinco procesos de extracción a partir de las hojas y cogollos de las variedades de caña de azúcar CC 8592, CC 8475 y V 7151. Después de evaluar la eliminación de ceras con etanol y mezclas de cloroformo-metanol, los residuos se expusieron a diferentes concentraciones de peróxido de hidrógeno y clorito de sodio acidificado para lograr su deslignificación. Adicionalmente, se desarrollaron procedimientos de extracción con hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, y de precipitación. El método que logró el mayor rendimiento fue el de desceración con metanol-cloroformo y deslignificación con clorito de sodio y borohidruro de sodio, con un rango de recuperación entre 0.20-0.34 g hemicelulosas /g residuo seco en las variedades estudiadas.

A new approach to multispectral image classification based on abstract complex cells

Resumen El presente artículo propone un nuevo enfoque de clasificación de imágenes que utiliza como representación del espacio complejos cartesianos libre de ambigüedad en las relaciones topológicas. El enfoque propuesto comprende seis fases: (i) conversión de la imagen convencional al espacio de complejos cartesianos; (ii) transformación a niveles de grises; (iii) producción de super-píxeles basada en la transformada de cuenca; (iv) producción del espacio de textura aprovechando elementos inter-pixel 1-dimensionales; (v) clasificación mediante máquinas de soporte vectorial; y (vi) evaluación de los resultados. Aunque la exactitud temática de la clasificación a partir del nuevo enfoque mejora la exactitud obtenida con una representación convencional del espacio, la prueba de confianza indica que esa mejoría no es estadísticamente significativa. Sin embargo, el nuevo enfoque puede ser fortalecido en el futuro mediante la incorporación de técnicas para mejorar la definición de límites entre cuencas utilizando valores de probabilidad y espacios de textura multiescala.

Abstract This article proposes a new approach to image classification using a space representation as a Cartesian complex free of ambiguity in the topological relationships of adjacency, connectivity, and boundary. The proposed model comprises six phases: (i) image conversion from the conventional space into the Cartesian complex space; (ii) greyscale transformation, (iii) super-pixel space production based on watershed transform, (iv) texture space production taking advantage of 1-dimensional interpixel elements, (v) classification using support vector machines and (vi) results quality assessment. Although global accuracy of the proposed classification improves accuracy of results obtained with a conventional representation of space, the confidence test shows that this improvement is not statistically significant. However, the new approach can be further strengthened by incorporating techniques to improve boundaries definition between watersheds based on probability values as well as using spaces of multiscale texture.

Performance of drip emitters for different pressures and application of cashew nuts wastewater

Abstract The effect of different operating pressures is investigated with regard to the clogging of drip emitters and Christiansen uniformity coefficient (CUC) in drip irrigation systems operating with wastewater from cashew nut processing. The experiment was set on a split-split-plot scheme, with operating pressures (70, 140, 210 and 280 kPa) on plots, emitter models (G1, G2 and G3) on split-plots and assessment times (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 and 160 h) on split-split-plots, in a completely randomized design, with three replicates. CUC of irrigation units was measured every 20 h up to operation time of 160 h. Results showed that drip emitters G2 and G3 were the most suitable for the application of cashew nut wastewater, and the operating pressure of 140 kPa minimized clogging in drip emitters G1, G2 and G3 when operated with cashew nut wastewater.

Resumen Este estudio tuvo como objetivo analizar el efecto de diferentes presiones de operación en la obstrucción de goteros y en el coeficiente de uniformidad de Christiansen (CUC) en los sistemas de riego por goteo que operan con la agua residual de castanha de cajú. El experimento se estableció en el esquema de parcelas subsubdivididas, con presiones de operación en parcelas (70, 140, 210 y 280 kPa), tipo de goteros en parcelas subdivididas (G1, G2 y G3) y los tiempo de operación em parcelas subsubdivididas (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 y 160 h), en el diseño completamente al azar con tres repeticiones. El CUC de unidades de riego se midió cada 20 h hasta que el tiempo de funcionamiento de 160 h. Los resultados mostraron que los goteros G2 y G3 son los más adecuados para la aplicación de la agua residual de castanha de cajú, y la presión de funcionamiento de 140 kPa minimiza la obstrucción en los goteros G1, G2 y G3 cuando se opera con la agua residual de castanha de cajú.

Analysis of pressure and pressure derivative interference tests under linear and spherical flow conditions

Abstract Often, interpretation of interference tests is performed for systems acting under radial flow regimen conditions by means of conventional straight-line method, type-curve matching and TDS technique. For linear and spherical flow cases, the interpretation of interference tests is performed by the conventional analysis and type-curve matching. These procedures do not allow verification of the estimated parameters; therefore, this paper presents the formulation of a more practical, useful and accurate methodology which is achieved based upon the determination of characteristic features found on the pressure and pressure derivative versus time log-log plot with the purpose of developing analytical expressions for the interpretation of interference tests under spherical and linear flow conditions. These equations were successfully verified by their application on synthetic tests.

Resumen Normalmente, la interpretación de las pruebas de interferencia se realiza en sistemas que actúan bajo condiciones de régimen flujo radial utilizando análisis convencional de la línea recta, curvas tipo y técnica TDS. Para los casos de flujos lineal y esférico, la interpretación de pruebas de interferencia se realiza mediante el método convencional y el ajuste con curvas tipo. Estos procedimientos no permiten verificación de los parámetros estimados, y por ello en este trabajo se presenta una formulación de una metodología más práctica, útil y práctica mediante el uso de rasgos características en el gráfico logarítmico de la presión y derivada de presión contra tiempo, que permitan desarrollar expresiones analíticas directas usadas para la caracterización del yacimiento en pruebas interferencia en condiciones de flujos esférico y lineal. Estas ecuaciones se verificaron satisfactoriamente mediante a su aplicación a pruebas sintéticas.

Comparative study of fire resistance and acoustic performance of ceramic brick walls in concern to NBR 15575 in residential buildings in Brazil

Abstract After the publication of NBR 15575 (ABNT, 2013) standard, it became necessary that the constructive systems used in residential buildings go through verification processes concerning the performance requirements. Considering the security requirements, it is necessary to evaluate the fire resistance of vertical sealing systems. Within the scope of habitability, the standard specifies that these systems must have an adequate acoustic performance. Regarding this scenario, this study has the purpose of evaluate the performance of two non-structural vertical sealing systems in ceramic bricks by comparing two different layouts of horizontal air gaps. Therefore, laboratory tests were performed, following the prescriptions of NBR 10636 (ABNT, 1989) and ISO 10140-2 (ISO, 2010). It was verified that the system with higher air gaps number had a better performance on fire resistance, and that the acoustic performance was very similar between the two systems.

Resumen Con la publicación de la norma NBR 15575 (ABNT, 2013), ha sido necesario que los sistemas constructivos utilizados en edificios residenciales se sometiesen a ensayos para el cumplimiento de los requisitos de desempeño. En el ámbito de los requisitos de seguridad solicitados por la norma, existe la necesidad de la evaluación de la resistencia al fuego de los sistemas de aislamiento vertical. Dentro de la habitabilidad, la norma recomienda que estos sistemas tienen un desempeño acústico adecuado. Dentro de este escenario, el objetivo de este trabajo es evaluar el desempeño acústico de dos sistemas de pared compuestos por diferentes tipos de bloques cerámicos con agujeros horizontales. Para este análisis, fueron realizados ensayos de laboratorio de acuerdo con las normas NBR 10636 (ABNT, 1989) y ISO 10140-2 (ISO, 2010). Se verificó que el sistema con mayor densidad presentó desempeño sensiblemente mejor acerca la resistencia al fuego, con desempeño prácticamente idéntico en el análisis del aislamiento acústico.

Multi-passes turning optimization for sustainable productions by using genetic algorithm and particle swarm heuristics

Resumen La selección de parámetros óptimos de corte es un aspecto esencial en la planificación de cualquier proceso de maquinado, principalmente cuando la sostenibilidad es un objetivo primordial. En este trabajo se presenta una optimización multiobjetivo dirigida a producciones sostenibles, con el fin de seleccionar los parámetros de corte óptimos (velocidad, avance y la profundidad de corte) en operaciones de cilindrado multipasada. Como funciones objetivos del proceso fueron considerados: el aspecto económico y el medioambiental, los cuales son pilares representativos de la sostenibilidad. Requerimientos técnicos, tales como: la potencia de corte, las fuerzas y la rugosidad superficial fueron considerados como restricciones. La optimización se llevó a cabo mediante un enfoque a posteriori; donde se obtuvo un conjunto de soluciones no dominadas (también conocidas como frontera de Pareto) que permitió la selección de la combinación más viable de objetivos para las condiciones específicas del taller. Para la optimización se emplearon dos técnicas de gradiente libre: algoritmo genético sin ordenamiento y enjambre de partículas. Se desarrolló un estudio de caso para evaluar el ajuste y la eficiencia de las técnicas propuestas. Los resultados obtenidos mostraron un mejor rendimiento del algoritmo genético usado, en cuanto a: costo computacional y calidad de la frontera de Pareto obtenida. El método propuesto demostró ser muy conveniente para la optimización sostenible del proceso de torneado, a través de una evaluación simultánea de aspectos económicos y ambientales.

Abstract Selecting optimal cutting parameters is a very important task in any machining process planning, especially when sustainability is in the sight. This paper presents a multi-objective optimization focused on sustainable productions, for selecting optimal cutting parameters (cutting speed, feed, and depth of cut) in multi-pass cylindrical turning operations. Both, the economic and environmental pillars of sustainability are considered as optimization targets. Technical requirements, such as cutting power, forces and surface roughness, are also taken into account as constraints. Optimization was carried out through a posteriori approach, where a set of non-dominated solutions, also known as Pareto front, were obtained and, then, the most suitable combination of targets is selected for the specific workshop conditions. Two gradient-free optimization techniques were used for carrying out the optimization: the non-sorting genetic algorithm II and the multi-objective particle swarm optimization. A study case was carried out not only for evaluating the fitness of the proposed approach but also for comparing the performance of the considered techniques. The outcomes showed a better performance by the genetic algorithms, in both the computational efficiency and the quality of the obtained Pareto front. The proposed approach demonstrated its convenience for sustainability optimization of machining processes, giving a simpler way for analyzing simultaneously the economic and environmental aspects of sustainability.

Sway reduction in tower-cranes through discrete-time resonant active disturbance rejection control

Resumen En este artículo, se propone un esquema de control en tiempo discreto basado en el enfoque del rechazo activo de perturbaciones (ADR) para abordar el problema de control de oscilaciones en la carga de grúas-torre sujetas a incertidumbres paramétricas y perturbaciones externas. El esquema de control propuesto usa un observador extendido que incorpora un modelo interno resonante diseñado para mejorar la estimación de variables de estado y perturbaciones, en especial las provenientes de la oscilación de la carga. La ley de control se diseña para rechazar las perturbaciones en línea y acomodar la dinámica de lazo cerrado. La propuesta de control se valida experimentalmente en una grúa-torre a escala, y es comparado con un PI-vectorial y otro control basado en el enfoque ADR. Los resultados experimentales muestran que el esquema propuesto presenta mejor desempeño para reducir las oscilaciones en la carga y exhibe mejoras sustanciales en el rechazo de perturbaciones.

Abstract In this paper, the problem of payload oscillations in tower-cranes subject to parametric uncertainties and external disturbances through a discrete-time Active Disturbance Rejection Control (ADRC) scheme is addressed. In the proposed control scheme, state and disturbance estimations are provided by an extended state observer which incorporates a resonant internal model designed to improve disturbance/state estimations specially those coming from the payload oscillation. Then, the control law is designed to reject the disturbances on-line and accommodate the closed-loop system dynamics. The control proposal is experimentally validated on a small-scale tower-crane, and compared to an observer-based PI controller and other ADRC scheme. The experimental results show that the proposed control scheme provides improved attenuation in the oscillations of the payload and exhibits substantial improvements in disturbance rejection properties.

Study of the plasma behavior produced by a vacuum arc discharge for different cathode materials

Abstract Plasma-assisted techniques have been widely used for deposition of high quality thin films and metallurgical coatings. The glow plasma produced in the region between the electrodes and the chamber wall of a cathodic arc was modeled. The plasma behavior was characterized for different cathode materials that are commonly used in a cathodic arc deposition. The electron temperature, density, and electric potential were found to decrease as function of the distance from the spot region. However, the ion kinetic energy tends to increase due to the acceleration of the ions coming from the bulk region. Our results show that the cathodic arc is not directly affected by the plasma potential of the glow plasma and that the cathode material has an important influence on the plasma behavior, mainly because of the electrical and thermal conductivity of each material.

Resumen Las técnicas asistidas por plasma han sido ampliamente utilizadas para la deposición de películas delgadas y recubrimientos metalúrgicos de alta calidad. La descarga luminiscente producida en la región entre electrodos y cámara de un arco catódico fue modelada. El comportamiento del plasma fue caracterizado para diferentes materiales del cátodo comúnmente utilizados en descarga de arco catódico. Se encontró que la temperatura electrónica, densidad y potencial eléctrico decrecen como función de la distancia desde la región de puntos catódicos. Sin embargo, la energía cinética del ion tiende a incrementar debido a la aceleración de los iones provenientes de la región central del arco. Nuestros resultados muestran que el arco catódico no es directamente afectado por el potencial del plasma de la descarga luminiscente y que el material del cátodo tiene una influencia importante en el comportamiento del plasma, principalmente debido a la conductividad eléctrica y térmica de cada material.

Evaluation of post-graduate programs using a network data envelopment analysis model

Abstract Despite standard Data Envelopment Analysis (DEA) models having been widely used in assessing efficiency in education, a few studies use Network DEA (NDEA) models in educational evaluation. In this paper, we proposed an alternative to the official evaluation performed every three years by CAPES (Brazilian agency for post-graduation programs regulation) using an NDEA model. The use of NDEA is justified because depending on the point of view, some variables can be considered either inputs or outputs. The use of NDEA avoids the need to decide whether a variable is an input or output of the entire process. This happens because a variable can be both an output for one stage and an input for another. Our relational NDEA model computes both productivity and quality assessments together with global efficiency using bibliometric data.

Resumen A pesar de que los modelos estándar del Análisis Envolvente de Datos (DEA) han sido ampliamente utilizados en la evaluación de la eficiencia en educación, existen pocos estudios que utilizan modelos DEA en red (Network DEA - NDEA) en la evaluación educativa. En el presente trabajo, se ha propuesto una alternativa a la evaluación oficial realizada a cada tres años por la CAPES (agencia brasileña para la regulación de los programas de post-graduación) mediante un modelo DEA en red. El uso de NDEA se justifica ya que dependiendo del punto de vista algunas variables pueden ser consideradas como entradas o como salidas. El uso de NDEA evita la necesidad de decidir si una variable es una entrada o una salida de todo el proceso. Esto ocurre porque una variable puede ser tanto una salida para una etapa y una entrada para otro. Nuestro modelo relacional NDEA evalúa tanto la productividad como la calidad junto con la eficiencia global, a partir de datos bibliométricos.

Position analysis of a mechanism Stephenson type I using natural coordinates

Resumen En este artículo se propone la utilización de coordenadas naturales, para determinar la posición de cada elemento de un mecanismo de Stepheson tipo I, de forma analítica. Donde las coordenadas naturales son en su mayoría coordenadas cartesianas, que se definen en los pares cinemáticos y en puntos de interés del mecanismo, consiguiendo con esto ecuaciones alternas a las que se derivan del método de lazo vectorial, en el cual se utilizan coordenadas angulares. El uso de coordenadas naturales en el modelado cinemático de mecanismos es ventajoso, ya que se prescinde de la utilización de funciones trigonométricas, lo cual facilita el modelado e interpretación del mecanismo, y además las ecuaciones obtenidas son más simples que las obtenidas con el método de lazo vectorial. Estas ecuaciones fueron implementadas en MATLAB®, para simular las diferentes configuraciones de un mecanismo de Stepheson tipo I con las dimensiones dadas.

Abstract In this article the use of natural coordinates is proposed to determine the position of each element of a mechanism Stephenson type I, analytically. Where natural coordinates are mostly cartesian defined in the kinematic pairs and points of interest of the mechanism, achieving with these alternate equations to the derive from the method of vector loop in which angular coordinates are used. The use of natural coordinates in the kinematic modeling of mechanisms is advantageous because dispenses of the use of trigonometric functions, which facilitates modeling and interpretation of the mechanism, and the resulting equations are simpler than those obtained with the vector loop method. These equations were implemented in MATLAB®, to simulate the different configurations of a Stephenson mechanisms type I, with the dimensions given.

Calculation method for the determination of stresses in right-wing flywheels

Resumen En el trabajo se profundiza en dos métodos de cálculo de sistemas hiperestáticos aplicables para la evaluación de la resistencia de volantes de llantas y rayos los que se aplican al volante de un molino de martillos. Los resultados de los métodos analíticos se validaron mediante un Análisis de Elementos Finitos resultando diferencias inferiores al 10%. Las tensiones equivalentes en la llanta se aproximan a cero en el plano medio del rayo y aumentan a medida que se aleja del mismo, y a lo largo de los rayos se mantienen constante. Se apreció además que en todos los casos estudiados las tensiones equivalentes disminuyen a medida que el número de rayos aumenta ya que se incrementa la rigidez de los volantes. En el trabajo se obtienen nomogramas que permiten determinar la tensión equivalente en la llanta en función del número de rayos y la velocidad de operación.

Abstract This research deepens on the methods to the solution of the hyper static systems applicable for the assessment resistance of flywheels which are applied to a flywheel of a hammer mill. The results of the analytical methods were validated through a Finite Element Analysis, the results show differences minors than 10%. The equivalent strength in the rim is almost zero in the middle plane of the beam and increases as it moves away from it, and remains constant throughout the rays. It was also observed that in all the studied cases the equivalent tension decreases when the number of rays increases because of the flywheels stiffness increases. Also, graphics tools are obtained to a fast determination of the equivalent tension in the rim according to the number of rays and the speed of operation.

DNA fragment assembling using a novel GPU firefly algorithm

Resumen El problema de ensamblado de fragmentos de cadenas de ácido desoxirribonucleico (Deoxyribonucleic Acid Fragment Assembly Problem, DNA-FAP) consiste en la reconstrucción de cadenas de ADN desde un conjunto de fragmentos tomados aleatoriamente. El DNA-FAP ha sido resuelto por diferentes autores utilizando distintos enfoques. Aunque se obtienen buenos resultados, el tiempo computacional asociado es alto. El algoritmo de luciérnaga (Firefly Algorithm, FA) es un modelo bioinspirado basado en el comportamiento de las luciérnagas. Al ser un algoritmo bioinspirado poblacional es posible generar un modelo paralelo del mismo sobre Unidades de Procesamiento Gráfico (Graphics Processing Units, GPU). En este trabajo un algoritmo de luciérnaga es diseñado especialmente para ser ejecutado sobre una arquitectura GPU de manera tal de acelerar el proceso computacional buscando resolver el DNA-FAP. A través de diferentes experimentos se demuestra la eficiencia computacional y la calidad de los resultados obtenidos.

Abstract The Deoxyribonucleic Acid Fragment Assembly Problem (DNA-FAP) consists in reconstruct a DNA chain from a set of fragments taken randomly. Several authors solved the DNA-FAP using different approaches. In general, although it was obtaining good results; the computational time associated is high. The Firefly Algorithm (FA) is a bioinspired model based on the behaviour of fireflies. Considering that FA is a population bioinspired algorithm is possible design a parallel model of itself on Graphics Processing. In this work, a FA especially development for its execution on GPU is presented in order to accelerate the computational process to solve the DNA-FAP. Through several experiments the efficiency of the algorithm and the quality of the results were demonstrated.

Evaluation of spectral similarity indices in unsupervised change detection approaches

Abstract Unsupervised change detection (UCD) is a subject of Remote Sensing whose objective is to detect the differences between two multi-temporal images. In some cases, spectral similarity indices have been used as the comparison block in algorithms of UCD. The aim of this paper is to show in a quantitative way the performance of four spectral similarity indices in the correct identification of changes. Comparison is performed in terms of precision (overall accuracy and kappa index) over medium and high-resolution images (SPOT-5: Satellite Pour l'Observation de la Terre and Quickbird), with a reference obtained through a post-classification method (based on Support Vector Machines, SVM). The results show dependence on the automatic thresholding technique, as well as on the classes associated with the change.

Resumen La detección de cambios de forma no-supervisada (UCD) es un área de teledetección, cuyo objetivo consiste en encontrar las diferencias entre dos imágenes multi-temporales. En algunos casos, los índices de similitud espectral son utilizados como bloque de comparación de UCD. El objetivo de este documento consiste en analizar de forma cuantitativa el desempeño de cuatro índices de similitud espectral en la correcta identificación de cambios. La evaluación se realiza en términos de la precisión (mediante la precisión global e índice kappa) utilizando imágenes de media y alta resolución (SPOT-5: Satélite Para la Observación de la Tierra y Quickbird), así como una imagen de cambio de referencia obtenida a través de un método de post-clasificación (basado en Máquinas de Soporte Vectorial, SVM). Los resultados obtenidos presentan dependencia con la técnica automática de umbralización, así como con las clases asociadas con el cambio.

Glulam beams reinforced with punched metal plates

Resumen En este artículo se estudian las propiedades mecánicas de vigas de madera laminada Glulam reforzadas con pletinas metálicas dentadas. Se fabricaron y analizaron experimentalmente 2 grupos de vigas: 30 vigas de madera laminada no reforzadas y 30 vigas de madera laminada reforzadas con pletinas metálicas dentadas. Todas las vigas de madera laminada se fabricaron con planchas de Carbonero (Licania campestre) y un adhesivo epóxico de alta resistencia y durabilidad. Se ejecutaron ensayos de flexión de cuatro puntos en las 60 vigas a escala natural. Para determinar las tensiones, se usó un modelo teórico linealmente elástico y se verificaron los resultados experimentales. Se determinó que las vigas de madera laminada reforzadas presentan un mejor comportamiento mecánico que las vigas de madera laminada no reforzadas. Se estableció además que el uso de las pletinas metálicas dentadas aumenta la homogeneidad y la capacidad resistente de las vigas de madera laminada.

Abstract This article presents an analysis of the mechanical properties of Glulam beams reinforced with punched metal plates. In this study, two groups of Glulam beams were fabricated and experimentally analyzed: 30 non reinforced Glulam beams and 30 Glulam beams reinforced with punched metal plates. All Glulam beams were made of Carbonero (Licania campestre) and an epoxy adhesive with high strength and durability. Four-point bending tests in the 60 full-scale beams were carried out. Then, a model based on linear elasticity theory was used to calculate the strength and verify the experimental results. It was determined that Glulam beams reinforced with punched metal plates show a better mechanical behavior than non reinforced Glulam beams. It was further established that the use of punched metal plates increases the homogeneity and the mechanical capacity of Glulam beams.

Efficiency of cement-admixture systems in mortars with binary and ternary Portland cements

Abstract Compared to conventional concrete, high-performance concrete production offers such benefits as greater ease of placement, smaller sections, improved finishing and higher strength and durability. For the design of these types of concretes, it is advisable to carry out studies on pastes or mortars in order to evaluate admixture - cementitious material compatibility. This evaluation entails verifying fresh state properties and evolution over time. The aim of this work is to evaluate the behavior of mortars made with different water reducers as well as binary and ternary cements, and their connection to the properties they acquire in hardened state. Fluidity in the fresh state and absorption, density and compressive strength in the hardened state were evaluated. The results show that the impact of superplasticizers is not restricted to the fresh state, as influence on the development of the degree of hydration and compacity can also be noticed.

Resumen La elaboración de hormigones de alta performance ofrece beneficios tales como mayor facilidad de colocación, secciones reducidas, mejoras en la terminación, mayor durabilidad y resistencia comparativamente con hormigones convencionales. Para el diseño de dichos hormigones, es aconsejable realizar estudios en pastas o morteros para evaluar la compatibilidad aditivo reductor de agua-material cementiceo. Dicha evaluación implica la verificación de propiedades del estado fresco y su evolución en el tiempo. El objetivo de este estudio consiste en evaluar el comportamiento de diferentes sistemas aditivo reductor de agua-cemento en morteros elaborados con diferentes cementos binarios y ternarios y su conexión con las propiedades del estado endurecido. La fluidez en estado fresco, densidad, absorción y resistencia a compresión en estado endurecido fueron evaluadas. De los resultados obtenidos surge que la influencia de los superplastificantes no es restringida al estado fresco, observándose también influencia en el desarrollo del grado de hidratación y en la compacidad.

Thermal analysis and mass spectrometry in protonic conductors (PVDF/H ₃ PO ₂ ) for implementation in fuel cells

Resumen Se prepararon membranas de Polivinil Difluoruro y Acido Hipofosforoso (PVDF/H3PO2) con diferentes concentraciones de ácido. Los resultados de calorimetría diferencial de barrido (DSC), presentan un escalón característico de la transición vítrea alrededor de 250 K. También se observan dos anomalías endotérmicas: una cercana a 357 K debido a la evaporación de agua, y otra cerca a los 422 K atribuida a la fusión de la fase cristalina del PVDF. Los análisis de Espectrometría de masas (MS) acoplado con Termogravimetría (TGA), revelan la posible presencia de moléculas de (C2H2O) y ácido fluorhídrico (HF), esto plantea la posibilidad de que el H3PO2 perdió un átomo de hidrógeno y se enlazó a la cadena polimérica del PVDF desplazando un átomo de flúor. Se evidencia la presencia de moléculas de agua a diferentes temperaturas, que sugiere la formación de agua superficial, interna y estructural en el sistema polímero-acido. Esta característica, hace que el sistema PVDF/H3PO2 sea propuesto como electrolito solido en celdas de combustible.

Abstract Polyvinyl Difluoride and Hypophosphorous Acid (PVDF/H3PO2) membranes were prepared with different concentrations of acid. The differential scanning calorimetry (DSC) results showed a typical step of the glass transition around 250 K. Two endothermic anomalies were observed: one closed to 357.6 K due to the evaporation of water, and another closed to 422 K attributed to the melting of the crystalline phase of PVDF. The mass spectrometry (MS) coupled with thermogravimetry analysis (TGA) reveal the possible presence of (C2H2O) and hydrofluoric acid (HF) molecules, thereby raises the possibility that H3PO2 lost a hydrogen atom and bonded to the polymer chain of the PVDF by displacing an atom of fluorine. The presence of water molecules at different temperatures suggests the formation of superficial, internal and structural water in the polymer-acid system. This feature makes the PVDF/H3PO2 system to be proposed as solid electrolyte in fuel cells.

LTA and FAU zeolites from coal combustion and residue by-products for Chromium removal application

Resumen En este artículo se describe el proceso de síntesis de zeolitas LTA y/o FAU a partir de residuos obtenidos de la industria minera y manufacturera de Antioquia (Colombia), y su uso para la remoción de Cr (III). Los residuos industriales fueron caracterizados por Fluorescencia de Rayos X y Difracción de Rayos X. Así mismo, las zeolitas sintetizadas a partir de estos residuos se caracterizaron por medio de Difracción de Rayos X, Fluorescencia de Rayos X, Espectroscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Área BET. Por otra parte los datos de adsorción en el equilibrio para la remoción Cr (III) utilizando las zeolitas sintetizadas, fueron obtenidos por espectroscopia de adsorción atómica, y ajustados a los modelos de adsorción Langmuir, Freundlich y Temkin, y cuatro modelos cinéticos. Los resultados indicaron la obtención de zeolitas a partir de residuos industriales eficientes en las pruebas de adsorción de Cr (III).

Abstract In this paper, the process for the synthesis of LTA and/or FAU zeolites from waste materials from mining and manufacturing industry from Antioquia (Colombia) was described. The product was used as adsorbent for the removal of Cr (III) in solutions prepared in the laboratory. The waste materials were characterized by X-ray fluorescence, and X-ray diffraction. The zeolites were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, scanning electron microscopy (SEM) and BET area. Absorption data in Cr(III) removal tests were obtained by elemental composition from atomic absorption spectroscopy, and evaluated by Langmuir, Freundlich and Temkin models, and four kinetics models. The results showed the formation of zeolites from waste materials, and effective in adsorption tests of Cr (III).

Fast estimation of earthquake epicenter distance using a single seismological station with machine learning techniques

Abstract A Support Vector Machine Regression (SVMR) algorithm was applied to calculate the epicenter distance using a ten seconds signal, after primary waves arrive at a seismological station near to Bogota - Colombia. This algorithm was tested with 863 records of earthquakes, where the input parameters were an exponential function of waveform envelope estimated by least squares and maximum value of recorded waveforms for each component of the seismic station. Cross validation was applied to normalized polynomial kernel functions, obtaining mean absolute error for different exponents and complexity parameters. The epicenter distance was estimated with 10.3 kilometers of absolute error, improving the results previously obtained for this hypocentral parameter. The proposed algorithm is easy to implement in hardware and can be employed directly in the field, generating fast decisions at seismological control centers increasing the possibilities of effective reactions.

Resumen Se aplicó un algoritmo de máquinas de vector de soporte para calcular la distancia epicentral utilizando una señal de diez segundos, después del arribo de ondas primarias a una estación sismológica cercana a Bogotá - Colombia. Este algoritmo fue probado con 863 registros de terremotos donde los parámetros de entrada fueron una función exponencial de la envolvente estimada para los mínimos cuadrados y el valor máximo de las formas de ondas registradas en cada componente de la estación sísmica. Validación cruzada fue aplicada a funciones kernel polinomiales normalizadas, obteniendo la media del error absoluto para diferentes exponentes y parámetros de complejidad. La distancia epicentral se estimó con 10.3 kilómetros de error absoluto, mejorando los resultados previamente obtenidos para este parámetro hipocentral. El algoritmo propuesto es fácil de implementar y puede ser empleado directamente en campo, generando decisiones rápidas en centros de control sismológico incrementado posibilidades de tener reacciones efectivas.

CFD simulation of sugarcane bagasse combustion in an industrial grate boiler

Abstract The simulation of an industrial boiler in CFD (Computational Fluid Dynamics) is usually done by stages due to the extensive size and the different physical phenomena that occur in different locations of the equipment. In this work, the simulation of an industrial grate boiler is done in three stages, one for the primary air circuit, another one for the secondary air circuit and the final one is the furnace. The combustion of sugarcane bagasse is a complex phenomenon that involves moisture vaporization, devolatilization and char combustion, in order to account for those phenomena, bagasse particles were modeled in a Eulerian-Lagrangian approach. The simulations were performed in commercial software ANSYS FLUENT and the devolatilization model were programmed in C language as a User Defined Function (UDF). When the results of the simulations were compared with experimental data, a satisfactory agreement was observed. Simulations were performed with primary and secondary air inlets modifications in order to optimize the boiler performance, the results of those simulations showed significant improvement in the combustion parameters.

Resumen La simulación de una caldera industrial en CFD se realiza, usualmente, por etapas debido al gran tamaño y a los diferentes fenómenos físicos que ocurren dentro del equipo. En este trabajo, la simulación de una caldera industrial de parrilla se realiza en tres etapas, la primera es el circuito de aire primario, la segunda es el circuito de aire secundario y la tercera corresponde a la caldera. La combustión de bagazo de caña es un fenómeno complejo que involucra vaporización de la humedad, devolatilización y combustión del carbón, de forma que para evaluar esos fenómenos las partículas de bagazo fueron modeladas en un marco Euleriano-Lagrangiano. Las simulaciones fueron desarrolladas en el software comercial ANSYS FLUENT y la tasa de devolatilización fue programada en lenguaje C como una función definida por el usuario. Cuando los resultados de las simulaciones se compararon con datos experimentales, se observó una concordancia satisfactoria. Se realizaron simulaciones con modificaciones en las entradas de aire primario y secundario buscando optimizar el funcionamiento de la caldera y los resultados de esas simulaciones presentaron una mejoría significativa en los parámetros de combustión.

Dynamic consumption representation of electric vehicles based on battery capacity

Abstract This paper presents a methodology for generating different charge characteristics using probability function of battery capacity and Tremblay non-linear battery electric model. The battery capacities are grouped into five categories to obtain a behavior of the charging curve variable over time and to determine the probability function of discharged energy. The charging curves of each electric vehicle will represent instantaneous power consumption in a low voltage distribution system with 56 nodes and will allow the comparison between the proposed methodology and the case that considers a linear characteristic of battery charging curve.

Resumen Este artículo presenta una metodología para generar diferentes características de carga a partir de la función de probabilidad de las capacidades de las baterías y el modelo eléctrico no lineal de Tremblay. Después las capacidades de las baterías son agrupadas en cinco categorías para obtener un comportamiento de la curva de carga variable en el tiempo y determinar la función de probabilidad de la energía descargada. Las curvas de carga de cada vehículo eléctrico representarán el consumo de potencia instantáneo en un sistema de distribución de 56 nodos de baja tensión y permitirán la comparación entre la metodología propuesta y el caso en el que se considera una característica lineal de la curva de carga de la batería.

Development of a fortified drink from the mixture of small colombian native fruits

Abstract Strawberry (Fragaria ananassa), blackberry (Rubus glaucus), Peruvian cherry (Physalis peruviana L.) and purple passion fruit (Passiflora edulis Sims) are important fruit crops in Colombia, due to their organoleptic properties and nutritional qualities, making them attractive for international markets. This study was undertaken to characterize the physicochemical properties of these four fruits and to present an alternative for their use. To achieve this goal, the moisture, pH, soluble solids, acidity, color, iron and vitamin C concentration were determined, and a fortified mixed fruit drink was developed. All of the fruits can be classified as high acidity products due to the acidity results. Purple passion fruit and Peruvian cherry presented the highest content of soluble solids, while blackberry, purple passion fruit and Peruvian cherry did not exhibit statistically significant differences in their iron contents, and strawberry exhibited the highest contribution of vitamin C.

Resumen La fresa (Fragaria ananassa), la mora (Rubus glaucus), la uchuva (Physalis peruviana L.) y la gulupa (Passiflora edulis Sims) son cultivos frutales importantes en Colombia por sus propiedades organolépticas y nutritivas. Este estudio se realizó para caracterizar las propiedades fisicoquímicas de estos cuatro frutos y presentar una alternativa para su uso. Para lograr este objetivo, se caracterizaron las cuatro frutas determinando humedad, pH, sólidos solubles, acidez, color, contenido de hierro y la concentración de vitamina C. Posteriormente se desarrolló una bebida fortificada de frutas. De acuerdo a los resultados de acidez, todos los frutos se pueden clasificar como productos de alta acidez. La gulupa y la uchuva, presentaron el mayor contenido de sólidos solubles, mientras que la mora, la gulupa y la uchuva, no presentaron diferencias estadísticamente significativas en su contenido de hierro. La fresa presentó la mayor contribución de la vitamina C.

Construction of index with artificial intelligence to evaluate vulnerability to climate change in Andean tropical micro-watersheds. Study case in Colombia

Resumen Este artículo construye y aplica un índice para estimar el nivel de vulnerabilidad al cambio climático (ICC) en microcuencas andinas tropicales. El ICC fue construido con una combinación de dos metodologías analíticas: indicadores presión-estado-respuesta (PER) y lógica difusa de la inteligencia artificial. Se generaron: un indicador de presión, tres de estado y dos de respuesta. A cada indicador se le asoció una función de lógica difusa. Para la operatividad del índice se generaron 234 reglas de decisión, que fueron programadas en el programa MATLAB. El índice se aplicó a la microcuenca andina tropical el Chocho ubicada en el Departamento del Valle del Cauca en Colombia. Con la aplicación del índice ICC en esta microcuenca se evidenció el alto nivel de vulnerabilidad de esta microcuenca en la zona baja, media y alta. El ICC es un apoyo para la toma de decisiones por diferentes actores de la microcuenca.

Abstract This article constructs and applies an index to estimate vulnerability level to climate change (CCI) in tropical Andean micro-watersheds. The ICC was constructed with a combination of two analytical methodologies: Pressure-State-Response (PER) indicators and fuzzy logic from artificial intelligence. One pressure indicator, three statuses and two response indicators were defined. Each indicator is associated with a fuzzy logic function. For the operation of the index, 234 decision rules were generated, which were programmed in the MATLAB program. The index was applied to the tropical Andean microcuenca Chocho located in the Department of Valle del Cauca in Colombia. With the application of the ICC index in this micro-basin, the high level of vulnerability of this microwatershed was evidenced in the low, medium and high zone. The ICC is a support for the decision making by different actors of the micro-watershed.

Water quality modeling of the Aguas Claras stream, canton Quevedo, Ecuador

Resumen Se estudió el impacto de la descarga de aguas residuales en el comportamiento del oxígeno disuelto y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) en el estero Aguas Claras, ubicado al suroeste del cantón Quevedo, durante los meses de octubre 2016 a febrero 2017. La simulación se realizó en tres tramos de la corriente, por medio del modelo de Streeter-Phelps y el programa QUAL2K. Los modelos se calibraron ajustando las constantes de reaireación ( k a ), desoxigenación ( k d ) y remoción total ( k r ), empleando la metodología GLUE (Estimación de la probabilidad de incertidumbre generalizada), a través de simulaciones de Monte Carlo. El análisis de rendimiento determinó valores promedio del coeficiente de determinación R2 y del coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,99, revelando un buen ajuste del modelo de Streeter-Phelps. El ajuste para QUAL2K fue sensiblemente inferior. El estudio sugiere una importante capacidad de autodepuración del estero por los altos valores de ka y kr.

Abstract This paper studies the behavior of dissolved oxygen (DO) and biochemical oxygen demand (BOD) in the Aguas Claras stream, located southwest of Quevedo. The impact of the modeling conditions the calibration process, which consisted of adjusting the kinetic constant reaeration ( k a ), deoxygenation ( k d ) and total removal of the BOD ( k r ), using the GLUE methodology, through Monte Carlo simulations. The study shows that k a is greater than ( k d ), a condition indicating a high potential for self-purification, while high values of k r are attributed to shallow low-depth currents, demonstrating that they are relatively simple systems to biodegrade. Finally, the performance analysis of the OD and BOD showed differences less than 10% for the Streeter-Phelps model and more than 50% for QUAL2K software, due to the lack of information required by the model of ka and kr.

Adoption’s problems of information technology service management models. A systematic literature review

Resumen Ante el creciente uso de las tecnologías de información se han desarrollado modelos de gestión de servicios de tecnología de información (GSTI) con la finalidad que las organizaciones puedan ofrecer servicios de manera eficaz y con mayor nivel de calidad. Sin embargo, el cumplimiento de estos modelos no ha representado un trabajo fácil y las organizaciones han encontrado diversos problemas logrando adopciones parciales. El objetivo del estudio es analizar los problemas que las organizaciones han tenido en la adopción de un modelo de GSTI y para ello se ha realizado una revisión sistemática de la literatura. En la revisión se encontró que sólo algunos procesos fueron adoptados como parte de la implementación de los modelos y del análisis realizado podemos mencionar que las dificultades más recurrentes son: la falta de compromiso de la alta dirección y la falta de conocimiento sobre los modelos de GSTI y sus beneficios.

Abstract Information technologies service management (ITSM) models have developed due to the increasing use of information technologies in order that organizations can deliver services efficiently and with a higher level of quality. However, models’ compliance has not been an easy job and the organizations have found problems achieving partial adoptions. The aim of this study is to analyze the problems that organizations had in the adoption of an ITSM model. To achieve this goal a systematic literature review was performed. The review confirmed that only some processes had adopted by the companies. The analysis shows us that more recurrent difficulties are lack of commitment from senior management and lack of knowledge about the ITSM model and its benefits.

Enzymatic modification of cassava starch (Corpoica M-Tai) around the pasting temperature

Abstract Cassava starch variety Corpoica - TAI, was modified with a commercial α-amylase, in order to evaluate the effects of temperature, reaction time and enzyme/substrate (E/S) ratio on the degree of hydrolysis, and production of enzymatic modified starches. The modified starches presented dextrose equivalents (DE) ranging between 13 and 92%, yield (Y) between 0 and 45.5%. The Scanning electron microscope (SEM) analysis showed that the granules suffered exo-corrosion in agreement with the degree of hydrolysis. The crystallinity degree increased following modification. The granule morphology of hydrolyzed starch was different compared to the native starch. The gelatinization temperature in the residues of hydrolyzed cassava starches hydrolyzed increased with the crystallinity degree as well with the reduction in the amylose content. The native starch showed a greater setback and amylose values than hydrolyzed starches, which indicates that it is more susceptible to retrogradation or water lost (syneresis).

Resumen Almidón de yuca variedad Corpoica - TAI fue modificado con α-amilasa comercial, para evaluar el efecto de la temperatura alrededor de la temperatura de pasta, tiempo de reacción y relación enzima/sustrato (E/S) sobre el grado de hidrólisis y producción de almidones modificados enzimáticamente. Los almidones modificados presentaron equivalentes de dextrosa (DE) entre 13 y 92 %, valores de rendimiento (Y) hasta del 45.5%. El análisis Microscopia de barrido electrónico (SEM) mostró que los gránulos presentaron exo-corrosión en concordancia con el grado de hidrólisis. La cristalinidad aumento después de la modificación y la morfología del granulo fue diferente comparada con el almidón nativo. Los almidones hidrolizados presentaron un aumento en la estabilidad (breakdown) y disminución en el asentamiento (setback). La temperatura de gelatinización se incrementó con la cristalinidad y disminuyó con el contenido de amilosa. Los almidones hidrolizados fueron más susceptibles a la retrogradación o pérdida de agua (sinéresis).

Study of different routes of renewable synthesis for Caprolactam production

Resumen No existen métodos para la síntesis biobasada directa de la caprolactama (CPL), la combinación de la producción biotecnológica de materias primas renovables con modificaciones por procesos físicos y químicos están emergiendo y mostrando resultados prometedores. Entre estas materias primas se encontraron los ácidos adípico, glucárico, glutámico, levulínico, succínico, mucónico, 2,5-furandicarboxílico, 6-aminocapróico, adiponitrilo, lisina, 1,3-butadieno, 1,4-butanodiol, hidroximetilfurfural, semialdehído adípico, benceno, fenol y etanol. Hay barreras que no han permitido la viabilidad y desarrollo comercial de estos procesos, como las limitaciones en torno al fraccionamiento de la biomasa lignocelulósica, altos requerimientos de energía para separación de productos de poco rendimiento, inhibición biológica, selectividad química limitada y baja pureza de los productos. En Colombia no se identificaron esfuerzos de investigación y desarrollo de ninguno de estos procesos. La ruta a través de la lisina es la más prometedora al involucrar pocas etapas de reacción, tener materias primas económicas y llevarse a cabo bajo condiciones de operación moderadas.

Abstract There are not methods for direct biobased synthesis of caprolactam (CPL), the combination of biotechnological production of renewable raw materials with physical and chemical modifications are emerging and showing promising results. Among these raw materials there are some acids: adipic, glucaric, glutamic, levulinic, succinic, muconic, 2,5-furanicarboxylic, 6-aminocaproic; and other compounds: adiponitrile, lysine, 1,3-butadiene, 1,4-butanediol, Hydroxymethylfurfural, adipic semialdehyde, benzene, phenol and ethanol. There are barriers that have not allowed the viability and commercial development of these processes, such as limitations on the fractionation of lignocellulosic biomass, high-energy requirements for separation of products, low yield, biological inhibition, limited chemical selectivity and low purity of products. Research and development efforts of any of these processes were not identified in Colombia. The route through the lysine is the most promising by involving few reaction stages, by having economic raw materials and because it is carried out under moderate operating conditions.

Sensitivity analysis of engine warm-up performance at idle conditions to the changes in compression ratio, ethanol content in gasoline fuel and cylinder head material

Resumen En este trabajo se presenta la evaluación de los efectos causados por variaciones de la relación de compresión, el material de la culata y la composición del combustible sobre la velocidad del motor, el consumo de combustible, el tiempo de calentamiento y las emisiones de un motor de encendido por chispa enfriado por aire, bajo una metodología de diseño de experimentos. El objetivo del trabajo ha sido determinar la sensibilidad de las respuestas del motor operando en vacío, así como la combinación óptima entre los parámetros mencionados. De los tres factores evaluados bajo los límites de las pruebas realizadas, la relación de compresión es el factor que ha ejercido la mayor influencia sobre el desempeño del motor bajo el régimen de marcha en vacío. Las temperaturas de estado estacionario del motor bajan con el aumento de la relación de compresión, con la mayor conductividad del material y con el mayor contenido de etanol.

Abstract This paper presents the evaluation of the effects caused by variations of the compression ratio, the material of the cylinder head and the composition of the fuel on the engine speed, fuel consumption, warm-up time and emissions of an air-cooled spark ignited engine using an experimental design methodology. The objective of the work was to determine the sensitivity of the engine responses operating at idle conditions, as well as the optimal combination between the mentioned parameters. Of the three factors evaluated, the compression ratio is the factor that has exerted the largest influence on the performance of the engine at idle speed. The steady-state temperatures of the engine reduce with the increase in the compression ratio, with the higher conductivity of the material and with the higher ethanol content.

Evaluation of coupled porewater pressure and stress-strain constitutive model in granular soils

Abstract The evaluation of performance of three coupled pressure (PWP) generation models and stress-strain constitutive models are applied to granular soils. Those constitutive models are used to recommend them for subsequent application in seismic site-response analysis in effective stresses. The performance of the three-coupled models were evaluated using a database of 25 selected high quality cyclic simple shear tests. The conducted analysis suggested that the simple Coupled GMP and stress-strain constitutive model reasonably capture PWP behavior observed in the laboratory tests, they are analyzed better than using advanced constitutive models, and all of them can be used to perform effective stress-based one-dimensional site-response analysis.

Resumen En el presente artículo se evaluó el desempeño de tres modelos constitutivos esfuerzo-deformación acoplados con presión de poros a suelos granulares con el objetivo de recomendar su posterior aplicación en el análisis sísmico de respuesta de sitio. El desempeño de los tres modelos acoplados se evaluó utilizando una base de datos de 25 ensayos de corte simple cíclico de alta calidad. Los análisis realizados sugieren que el modelo acoplado de esfuerzo-deformación y GMP captura razonablemente el comportamiento de presión de poros observado en los ensayos de laboratorio de una mejor manera que los modelos constitutivos más avanzados y todos ellos se pueden utilizar para realizar análisis unidimensional de respuesta de sitio considerando esfuerzos efectivos.

A GIS approach based on user location to evaluate a bike-sharing program

Abstract Over the past decade, bike-sharing systems (BSS) and Bike-sharing programs (BSP) have been implemented around the globe due to their benefits and for changing the established paradigm that the car is the main mode of transportation in urban areas. For that reason, one of the most important elements that needs careful planning is the location of the bike stations. This research evaluates the location of the BSP bike stations in a small Colombian city based on the location of the system’s users. Additionally, two alternatives are shown to achieve a better understanding of how the BSP could be well planned and consolidated. The results were obtained with a location-allocation model which assigns each user with an impedance value from each station.

Resumen Los sistemas para compartir bicicletas (BSS) y programas para compartir bicicletas (BSP) han sido implementados alrededor del mundo en la última década por sus beneficios y con el fin de cambiar el paradigma que el carro no debería ser el principal modo de transporte de las áreas urbanas. Por esta razón, uno de los elementos más importantes que necesita ser bien planeada es la localización de las estaciones de bicicletas. Esta investigación evalúa la localización de las estaciones de bicicleta de un BSS en una ciudad pequeña de Colombia, basado en la localización de los usuarios del sistema. Adicionalmente, se presentan dos propuestas para obtener un mejor entendimiento de cómo el BSP podría ser bien planeado y consolidado. Los resultados fueron obtenidos con un modelo de localización-asignación que asigna cada usuario que está dentro de un valor de impedancia para cada estación.

Swash excursion patterns at two contrasting beaches: Hollywood and Costa Verde beach, Colombia

Resumen La zona de swash es la parte de la playa que esta consecutivamente seca y húmeda debido al ascenso y descenso del mar producto del oleaje y la marea. Esta zona es de gran importancia en los sistemas de playas, ya que allí se desarrollan los procesos de erosión/acreción de la línea de costa y las inundaciones; por lo tanto, el entendimiento de las dinámicas que ocurren en esta zona son vitales para predecir y mitigar los posibles impactos en playas, dunas y estructuras costeras bajo diferentes escenarios climáticos. Mediciones de variables in situ como presiones, velocidades y concentraciones de sedimento en la zona de swash, fueron llevadas a cabo en dos playas en el Caribe Colombiano: Playa Costa Verde, (Ciénaga) y Playa Hollywood, (Cartagena). Los datos fueron usados para comparar los patrones de velocidades y concentraciones de sedimentos en la zona de swash debido a la influencia de la pendiente de la playa en esta zona y la influencia de las diferentes frecuencias de las ondas (infragravitatorias (IG) o Sea-Swell (SS)). Adicionalmente, se propone una aproximación para ligar pequeñas escalas espacio-temporales (ciclos de swash) con procesos espacio-temporales mayores (erosión-acreción).

Abstract The swash zone is the part of the beaches that are consecutively dry and wet due to the rise and fall of the sea by waves and tides. This zone is particularly important in beach systems, as here erosion and accretion of the coastline and coastal inundation occur; therefore, understanding of the dynamics in this zone allows the prediction and mitigation of potential impacts on beaches, dunes and coastal structures under different climate scenarios. In situ measurements of variables such as pressure, velocity and sediment concentrations on the swash were carried out for the first time at two beaches in the Colombian Caribbean: Costa Verde beach, (Ciénaga) and Hollywood beach (Cartagena). The data were used to compare the velocity and sediments transport patterns in the swash zone due to the beach slope on this zone and to the influence of different wave frequencies (IG or SS). In addition, a first approximation to link small spatio-temporal scales (swash cycles) with larger spatio-temporal processes (erosion-accretion) was carried out.

Viability of probiotic bacteria Bacillus polymyxa , Bacillus megaterium and Lactobacillus delbruekii subsp. bulgaricus microencapsulated under the spray-drying technique

Abstract Most microorganisms that are considered as probiotics have received much attention in recent scientific research, supporting their important role in improving bowel function in both human and animal health. Probiotics have the ability to modulate the immune system of the host, compete for colonization with pathogenic microorganisms and improve digestion of food. One disadvantage in the use of probiotics in food processing is the low viability of probiotics that may be affected by environmental conditions including air, humidity and temperature. An alternative to avoid these effects is by developing protective conditions that ensure the viability and activity of these microorganisms during use and food application, ensuring they are released into the intestine where their action is required. Accordingly, this study aims to assess the influence of spray drying technique with maltodextrin and inulin on viability of a consortium of three types of probiotic bacteria widely used in the food industry.

Resumen La mayoría de microorganismos considerados como probióticos, tienen un papel importante en el mejoramiento de la función intestinal, tanto para la salud humana como animal. Gran parte de estos microorganismos probióticos, son muy sensibles a condiciones ambientales como la humedad, la temperatura, la concentración de oxígeno, las sales biliares, y el pH estomacal y, al ser procesados o almacenados como alimentos funcionales se puede ver afectada su viabilidad. Debido a esto, es necesario desarrollar condiciones protectoras que garanticen la viabilidad y actividad de estos microorganismos cuando son adicionados y procesados en matrices alimentarias, y asegurar que sean liberados en el intestino donde se precisa su acción. De acuerdo a lo anterior, el presente proyecto propone evaluar la influencia de la técnica de secado por aspersión con maltodextrina más inulina sobre la viabilidad de un consorcio de tres tipos de bacterias probióticas ampliamente utilizadas en la industria alimentaria.

Production of bioabsorbible nanoparticles of polycaprolactone by using a tubular recirculating system

Abstract Encapsulation and controlled release of substances using polymeric nanoparticles require that these have a high reproducibility, homogeneity, and control over their properties, especially when they are to be used in medical, pharmaceutical or nutritional applications among others. This work shows a high productivity system to synthesize nanoparticles in an easy, fast and controlled way. This study shows the effect of molecular weight of the polymer, the type of surfactant and the relationship between the volumes of the aqueous and the organic phases. It was found that the first two variables have a statistically significant effect on the diameter of the nanoparticles while the relationship between the volume of the aqueous phase and the organic phase does not significantly affect the diameter of the nanoparticles. Additionally, it was found that none of the three variables significantly affects the polydispersity index (PI) of the nanoparticles.

Resumen La encapsulación y la liberación controlada de sustancias que utilizan nanopartículas poliméricas requieren que estas tengan una alta reproducibilidad, homogeneidad y control sobre sus propiedades, especialmente cuando se van a utilizar en aplicaciones médicas, farmacéuticas o nutricionales entre otras. Este trabajo muestra un sistema de alta productividad para sintetizar nanopartículas poliméricas de una forma fácil, rápida y de manera controlada. Este estudio muestra el efecto del peso molecular del polímero, el tipo de tensioactivo y la relación entre los volúmenes de las fases acuosa y orgánica. Se encontró que las dos primeras variables tienen un efecto estadísticamente significativo sobre el diámetro de las nanopartículas, mientras que la relación entre el volumen de la fase acuosa y la fase orgánica no afecta significativamente el diámetro de las nanopartículas. Además, se encontró que ninguna de las tres variables afecta significativamente el índice de polidispersidad de las nanopartículas.

Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite nanorods using a fruit extract template

Abstract Biocompatible materials development for the replacement of human body parts has been one of the needs of science. Hydroxyapatite is a bioceramic similar to the mineral component present in the human hard tissues and animal body. In this work, hydroxyapatite nanorods were synthesized and characterized using a hydrothermal reaction with templates of fruit extracts in order to control the particles size and morphology. The powders obtained were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and infrared spectroscopy. Hydroxyapatite nanorods were obtained with diameters between 43.47 and 48.56 nm and lengths between 148.47 and 265.96 nm. For all assays, an adequate HA synthesis was confirmed because the XRD showed the main and secondary peaks. The crystallite size was calculated with the Scherrer equation, obtaining values between 5.99 and 6.96 nm and percentages crystallinity between 55.61 and 65.9%. The synthesized material can be a suitable biomaterial for the manufacture of bone substitutes.

Resumen El desarrollo de biomateriales para el reemplazo de partes del cuerpo humano ha sido una de las necesidades de la ciencia. La hidroxiapatita es un biocerámico similar al componente mineral de los tejidos duros del cuerpo humano y animal. En la presente investigación, se sintetizaron nanobarras de hidroxiapatita usando síntesis hidrotermal con plantillas de extractos de fruta para controlar el tamaño de partícula. Los polvos obtenidos se caracterizaron por microscopia electrónica de barrido, difracción de rayos x y espectroscopia infrarroja. Las nanobarras obtenidas presentaron diámetros entre 43,47 y 48,56 nm, longitudes entre 148,47 y 265,96 nm. para todos los ensayos los DRX mostraron los picos principales y secundarios de la hidroxiapatita. El tamaño del cristalito fue calculado con la ecuación de Scherrer con valores entre 5,99 y 6,96 nm. y porcentajes de cristalinidad entre 55,61 y 65,9%. En conclusión el material sintetizado puede usarse como biomaterial para aplicaciones óseas.

Evaluation of management models of rural projects of drinking water and basic sanitation implemented in the llanos de Colombia

Resumen Esta investigación evaluó los modelos de gestión de proyectos rurales de agua potable y saneamiento básico. Se recolectaron 200 proyectos provenientes de la gobernación, alcaldía y autoridad ambiental regional. Se seleccionaron 42 proyectos formulados y ejecutados, se utilizaron como insumo para llevar a cabo un análisis cualitativo integral de 14 variables. De acuerdo con los resultados no tuvieron en cuenta variables como cambios tecnológicos, sectorización y tipo de comunidades. Variables como sistemas de información geográfico, evaluación socioeconómica, participación ciudadana y cobertura fueron tenidas en cuenta parcialmente y variables que se tuvieron en cuenta fueron apropiación tecnológica, reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico 2000, gobernabilidad. Los proyectos evaluados tienden a cumplir parcialmente con los requisitos mínimos establecidos por la ley y no cumplen con parámetros que, aunque no son obligatorios, si son importantes para satisfacer las necesidades cambiantes de las comunidades en saneamiento básico y agua potable.

Abstract This research evaluated the management models of rural drinking water and basic sanitation projects. 200 projects were collected from the governorate, mayor and regional environmental authority. 42 projects formulated and executed were selected, they were used as input to carry out an integral qualitative analysis of 14 variables. According to the results, they did not take into account variables such as technological changes, sectorization and type of communities. Variables such as geographic information systems, socioeconomic evaluation, citizen participation and coverage were partially taken into account and variables that were taken into account were technological appropriation, technical regulation of the potable water sector and basic sanitation 2000, governability. The projects evaluated tend to partially comply with the minimum requirements established by law and do not comply with parameters that, although not mandatory, are important to meet the changing needs of communities in basic sanitation and potable water.

Direct stockpile scheduling: Mathematical formulation

Abstract In a mining context, production scheduling’s main objective is to determine the best mining sequence of blocks to achieve the largest net present value and to maximize ore reserve exploitation. Stockpiling and blending procedures may represent very helpful alternatives for mine planning to ensure the ore quality and amount required by the processing plant. In order to satisfy industrial requirements of grades and tones, reducing stockpile fluctuations may represent a very important tool especially for medium and short term mine planning. Classical linear programing has been widely used to model blending problems at the mining industry, however this formulation allows only one objective formulation. The current work describes a system based on goal programing able to reach blending constraints desired by short/medium term planning. The proposed formulation achieves the best schedule scenario, ensuring cost constrains are respected. Hence, this study aims to provide support for both short and long term mine planning.

Resumen Según el contexto de industria minera la programación de producción es la mejor metodología para determinar la mejor secuencia de explotación y asi obtener el mejor valor presente líquido y explotar la reserva máxima. La construcción de pilas de acopio y de mezcla representa una alternativa valiosa para la planificación de minado permitiendo garantizar la calidad del concentrado y las especificaciones de la planta de tratamiento. Para satisfacer las especificaciones de leyes y tonelaje, y reducir las variaciones las pilas de acopio y mezcla cumplen un papel importante para la planificación de corto y largo plazo. La programación linear clásica viene siendo ampliamente utilizada en problemas de mezcla presentes en la industria minera entretanto esta formulación permite apenas trabajar con una sola función objetivo en su formulación. El presente trabajo describe un sistema basado en goal programing, capaz de alcanzar las restricciones requeridas en la planificación a corto y largo plazo de forma simultánea. La formulación propuesta obtiene el mejor escenario operacional garantizando que las restricciones de costos sean respetadas. Esta formulación es útil pues da soporte a la toma de decisiones en las actividades de planificación a largo y corto plazo

Effect of the addition of hydrocolloids and aloe vera gel ( Aloe barbadensis Miller) on the rheological properties of a beverage of sweet corn ( Zea mays var. saccharata)

Abstract The rheological properties of food suspensions can be modified by adding hydrocolloids to improve stability. In this paper, the effect of xanthan gum (XG) (0.025-0.075 %w/w), sodium carboxymethylcellulose (CMC) (0.025-0.075 %w/w), and aloe vera gel (AV) (0.5-1.5 %w/w) on the rheological properties of a beverage formulated with sweet corn was evaluated. Rotational and oscillatory tests were performed at temperatures between 10 and 50 °C. Products formulated with hydrocolloids and AV showed a pseudoplastic flow with a consistency coefficient from 0.0036 to 0.2070 Pa.sn and a flow behavior index from 0.5 to 0.9, where the apparent viscosity decreased with the temperature. The viscoelastic behavior of the beverage was characteristic of a weak gel over a wide frequency range, wherein the storage modulus (G') predominated over the loss modulus (G"). Adding high concentrations of gum (≥0.05 %w/w) and low concentrations of AV (≤1 %w/w) were adequate to keep stability at low strain.

Resumen Las propiedades reológicas de las suspensiones alimenticias pueden modificarse añadiendo hidrocoloides para mejorar la estabilidad. En este trabajo se evaluó el efecto de la goma xantana (XG) (0,025-0,075% p/p), carboximetilcelulosa sódica (CMC) (0,025-0,075% p/p) y gel de aloe vera (AV) (0,5-1,5% p/p) sobre las propiedades reológicas de una bebida formulada con maíz dulce. Se realizaron ensayos rotacionales y oscilatorios a temperaturas entre 10 y 50 °C. Los productos formulados con hidrocoloides y AV mostraron un flujo seudoplástico con un coeficiente de consistencia de 0,0036 a 0,2070 Pa.sn y un índice de comportamiento de flujo de 0,5 a 0,9, donde la viscosidad aparente disminuyó con la temperatura. El comportamiento viscoelástico de la bebida fue característico de un gel débil en un amplio rango de frecuencias, en el que el módulo de almacenamiento (G') predominaba sobre el módulo de pérdida (G''). La adición de altas concentraciones de goma (≥ 0,05% p/p) y bajas concentraciones de AV (≤1% p/p) fueron adecuadas para mantener la estabilidad a baja deformación.

M2M system for efficient water consumption in sanitary services, based on intelligent environment

Abstract This paper describes the fulfilled research process for the development of an intelligent system for the efficient use of water in sanitary units in the domestic environment. Fundamentally, the research focused on two processes, firstly, the development of a high reliability system to monitor the actual consumption of sanitary units and secondly the development of an enhanced system for the intelligent control of consumption of the same sanitary unit. The research highlights the constitution of an M2M technological solution, with high precision that impacts environmental sustainability, through the generation of awareness regarding the rational use of water resources in daily actions of personal hygiene.

Resumen Este documento describe el proceso investigativo cumplido para el desarrollo de un sistema inteligente para el uso eficiente del agua en unidades sanitarias del entorno doméstico. Fundamentalmente la investigación se centró en dos procesos, en primer lugar, el desarrollo de un sistema de alta confiabilidad para monitorear los consumos reales de las unidades sanitarias y en segundo lugar el desarrollo de un sistema realzado para el control inteligente de los consumos de la misma unidad sanitaria. La investigación destaca la constitución de una solución tecnológica M2M, de alta precisión que impacta la sostenibilidad ambiental, por medio de la generación de conciencia respecto al uso racional del recurso hídrico en las acciones cotidianas de higiene personal.

Connectivity to the Internet in rural areas using DTT (DVB-RCT2) technologies, or mobile telephony (4G-LTE)

Resumen Este artículo revisa las características y arquitectura de la tecnología de TDT con canal de retorno inalámbrico DVB-RCT2 versus la tecnología celular 4G LTE, y las compara en términos de ancho de banda, esquemas de modulación, velocidad usada en bajada y subida, intervalo de guarda usado, metodología de acceso, portadoras usadas, transmisión de contenidos IP, técnicas de corrección de errores, entre otros, con el objetivo de verificar cuál de estas dos tecnologías podría ser la más apropiada para brindar conectividad a Internet en zonas rurales de Latinoamérica.

Abstract This article reviews the features and architecture of the DTT technology with wireless return channel called DVB-RCT2 versus 4G LTE cellular technology, and compares them in terms of bandwith, modulation schemes, speed used in downlink (DL) and uplink (UL), Guar Interval used, access methodology, carriers used, IP content transmission, forward error correction, among others, with the aim of verifying which of these two technologies could be the most appropriate to provide Internet connectivity in rural areas of Latin America.

Mobile learning on higher educational institutions: how to encourage it?. Simulation approach

Abstract Mobile learning is a learning process based on mobile devices use, that allows knowledge acquisition in an interactive and collaborative way. The aim of this article is to understand the mobile learning adoption phenomenon in high education student’s community, and to assess different policies that can be implemented in institutions in order to favor the penetration of this practice. We develop a simulation model that is based on agents who represent students, which should decide if they want to attend a class in a virtual or face-to-face way, through a decision rule based on Theory of Planned Behavior. We found that the most effective short-term strategies are those that favor the practice of mobile learning during an early learning phase, no matters if this early practice is volunteer or forced. We also found a temporal nature on mobile learning adoption, so it requires permanent strategies over time.

Resumen Mobile learning es un proceso de aprendizaje basado en el uso de dispositivos móviles que permite adquirir conocimiento de manera interactiva y colaborativa. El objetivo de este artículo es comprender el fenómeno de la adopción del mobile learning entre estudiantes de educación superior, y evaluar políticas que pueden ser implementadas en instituciones, para favorecer la penetración de esta práctica. Desarrollamos un modelo de simulación basado en agentes que representan estudiantes, quienes deben decidir si asisten a una clase de manera presencial o virtual, a través de una regla de decisión basada en la Teoría del Comportamiento Planeado. Encontramos que las estrategias a corto plazo más eficaces son aquellas que favorecen la práctica del aprendizaje móvil durante fases de aprendizaje temprano, sin importar si es voluntaria o forzada. Asimismo, evidencian una naturaleza temporal de la adopción de esta práctica, entonces es necesaria la implementación de estrategias permanentes en el tiempo.

Maps of Intrinsic Cost (IC) in reliability problems of medium voltage power distribution systems through a Fuzzy multi-objective model

Abstract In this work the reliability of a real Medium Voltage Power Distribution Systems (MVPDS) with the application of Sectionalizing/Protection (SP) Devices is analyzed. The most satisfactory solution is obtained through a metaheuristic X-PSO with extension to the fuzzy domain. The main contribution of this work is the simplification of the index called Intrinsic Cost (IC) and the analysis of the criteria of reliability of Device cost and Energy Not supplied. The IC enables to obtain the economic valuation of each one of the criteria to be optimized, and it is based on the clause 'Ceteris Paribus'. The problem, the model and the solving method used are described. An extensive analysis is performed through two-dimensional graphs (maps) of the economic valuation of the criteria optimized from their respective Intrinsic Costs. Finally, the real case study of the problem of the reliability optimization and the results obtained are analyzed.

Resumen En este trabajo se analizó la fiabilidad de un Sistema de Distribución de Potencia de Media Tensión (SDMT) con la aplicación del Dispositivo de Seccionamiento/Protección (SP). La solución más satisfactoria se obtuvo a través de la metaheurística X-PSO con extensión al dominio difuso. La principal contribución fue la simplificación del índice denominado Costo Intrínseco (IC) y el análisis de los criterios de fiabilidad del coste del dispositivo y de la energía no suministrada. El IC permite obtener la valoración económica de cada uno de los criterios a optimizar y se basa en la cláusula 'Ceteris Paribus'. Se describen el problema, el modelo y el método de resolución utilizado. Se realizó un extenso análisis a través de gráficos bidimensionales (mapas) de la valoración económica de los criterios optimizados de sus respectivos Costos Intrínsecos. Finalmente, se analiza el caso real del problema de la optimización de la confiabilidad y los resultados obtenidos.

Conservation of "Paluma" guavas coated with cassava starch and pectin

Abstract This study was to evaluate the post-harvest conservation of "Paluma" guavas coated with cassava starch and pectin. The selected and disinfected fruit samples were coated with cassava starch or pectin at concentrations of 0 (control), 2, 4 and 6%. Then, fruits were stored at room temperature (25 ± 1.0°C) for 12 days. Every three days, evaluations of mass loss, length, diameter, color of peel and pulp, pulp firmness, total soluble solids, pH and vitamin C content were held. The experiment was completely randomized in a 4 x 5 factorial design with four concentrations of the solutions and five storage periods with three replications. The results showed that cassava starch and pectin-based coatings can be an alternative for maintaining the post-harvest quality of "Paluma" guavas. Concentrations of 4 and 6% of both types of coating provided good results regarding the retention of some attributes. The cassava starch kept the fruits brighter compared to fruits coated with pectin.

Resumen Este estudio evaluó la conservación post-cosecha de guayabas "Paluma" recubiertas con almidón de yuca y pectina. Las muestras de frutos seleccionadas y desinfectadas, fueron recubiertas con almidón de yuca o pectina a concentraciones de 0 (control), 2, 4 y 6%. Los frutos se almacenaron a 25 ± 1,0 ° C durante 12 días. Cada tres días se realizaron evaluaciones de pérdida de masa, longitud, diámetro, color de piel y pulpa, firmeza de pulpa, sólidos solubles totales, pH y contenido de vitamina C. El experimento fue completamente al azar en un diseño factorial 4 x 5 con cuatro concentraciones de las soluciones y cinco periodos de almacenamiento con tres repeticiones. Los resultados mostraron que los revestimientos a base de almidón de yuca y pectina pueden ser una alternativa para mantener la calidad post-cosecha de las guayabas "Paluma". Las concentraciones de 4 y 6% de ambos tipos de revestimiento proporcionaron buenos resultados con respecto a la retención de algunos atributos. El almidón de yuca mantuvo las frutas más brillantes en comparación con las frutas cubiertas con pectina.

Methodology to support decision-making in prioritization improvement plans aimed at agricultural sector: Case study

Abstract Developing countries and those with agricultural tradition have, among their government priorities, the design and implementation of improvement plans to increase productivity in this sector. Prioritization of those plans tends to be based on assessment of production indicators, leaving aside key logistic aspects such as transportation, handling, packing among others. Due to this reason, this work proposes a multi-criteria methodology, based on experts’ method and planning method of technological development in agro-industrial chains proposed by ISNAR, which estimate logistic potential index (LPi) and level of competitiveness index (LCi). Joint analysis of both indicators allowed to prioritize products in an array called the prioritization matrix. Methodology was validated in a case study through prioritizing horticultural and fruit products in five zones of Tolima - Colombia to allocate resources in order to implement logistics strategies.

Resumen Los países en desarrollo y aquellos con tradición agrícola tienen entre sus prioridades gubernamentales el diseño e implementación de planes de mejora para aumentar la productividad en este sector. La priorización de esos planes tiende a basarse en la evaluación de indicadores de producción, dejando de lado aspectos logísticos clave como transporte, manipulación, embalaje, entre otros. Por esta razón, este trabajo propone una metodología multicriterio, basada en el método de expertos y el método de planificación del desarrollo tecnológico en cadenas agroindustriales propuesto por ISNAR, que estiman el índice de potencial logístico (LPi) y el índice de nivel de competitividad (LCi). El análisis conjunto de ambos indicadores permitió priorizar los productos en una matriz denominada matriz de priorización. La metodología fue validada en un caso de estudio a través de la priorización de productos hortícolas y frutales en cinco zonas del Tolima - Colombia para asignar recursos con el fin de implementar estrategias logísticas.

Modeling leakage current of ceramic insulators subject to high pollution levels for improving maintenance activities

Abstract This paper presents a useful model to determine the washing periods and to indicate the pollution levels of electrical insulators. The behavior of leakage current, which is one indicator of the presence of pollutants on the insulator surfaces, was characterized through a regression model. We quantitatively examine the behavior of leakage current and the way electrical components are polluted. The data for environmental variables and leakage current in an electrical substation are analyzed and a model is identified that well represents the leakage current behavior on the insulators. Through this model, some predictions of the pollution effect can be made using analysis tools that enable the identification of the effects of leakage current on the entire network. This method can be used to obtain leakage current models on electrical substations located in highly polluted zones.

Resumen Este documento presenta un modelo útil para determinar los períodos de lavado e indicar los niveles de contaminación de aisladores eléctricos. El comportamiento de la corriente de fuga, como indicador de la presencia de contaminantes en las superficies de los aisladores, se caracterizó a través de un modelo de regresión. Se examina cuantitativamente el comportamiento de la corriente de fuga y la contaminación de los componentes eléctricos. Se analizan los datos de las variables ambientales y la corriente de fuga en una subestación eléctrica y se identifica un modelo que representa bien el comportamiento de la corriente de fuga en los aisladores. Con este modelo, se pueden realizar predicciones del efecto de contaminación utilizando herramientas de análisis para identificar los efectos de la corriente de fuga en toda la red. Este método se puede usar para obtener modelos de corriente de fuga en subestaciones eléctricas ubicadas en zonas altamente contaminadas.