Ingeniería e Investigación

The effect of Ti(CN)/TiNb(CN) coating on erosion-corrosion resistance

The goal of this work was to study electrochemical behaviour in corrosion-erosion conditions for Ti(CN)/TiNb(CN) multilayer coatings having 1, 50, 100, 150 and 200 bilayer periods on AISI 4140 steel substrates by using a multi-target magnetron reactive sputtering device, with an r.f. source (13.56 MHz), two cylindrical magnetron cathodes and two stoichiometric TiC and Nb targets. The multilayers were evaluated by comparing them to corrosion, erosion and erosion corrosion for a 30º impact angle in a solution of 0.5 M NaCl and silica, analysing the effect of impact angle and the number of bilayers on these coatings' corrosion resistance. The electrochemical characterisation was performed using electrochemical impedance spectroscopy for analysing corrosion surface; surface morphology was characterised by using a high-resolution scanning electron microscope (SEM). The results showed a decreased corrosion rate for multilayer systems tested at 30°.

El objetivo de este trabajo es el de estudiar el comportamiento electroquímico bajo condiciones de corrosión-erosión a los recubrimientos multicapas de Ti(CN)/TiNb(CN) con periodos de 1, 50, 100, 150 y 200 bicapas depositadas en sustratos de acero AISI 4140, mediante un sistema magnetrón sputtering con r.f reactivo (13.56 MHz) y dos cátodos cilíndricos con estequiometría de los blancos de TiC y Nb. Las multicapas se evaluaron al comparar la corrosión, la erosión y la corrosión-erosión para un ángulo de impacto de 30° en una solución de 0,5 M NaCl y sílice, y al analizar el efecto del ángulo de impacto y el número de bicapas en función de la resistencia a la corrosión. La caracterización electroquímica se realizó mediante la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica para evaluar el proceso de corrosión en la superficie; la morfología superficial se caracterizó con la utilización de un microscopio electrónico de barrido (SEM). Los resultados muestran una disminución en la tasa de corrosión para los sistemas multi-capa ensayada a 30°.

The impact of topographical characteristics and land use change on the quality of Umbaniun micro-watershed water resources, Meghalaya

A watershed is a geohydrological unit draining at a common point. Such natural unit has evolved through rain water interaction with land mass, typically comprising arable land, non-arable land and natural drainage lines in rain-fed areas. Sustainable production depends on the health, vitality and purity of a particular environment in which land and water are important constituents. A pilot study was thus undertaken to study the geomorphology, land-use systems and their impact on water resource management on the Meghalaya Umbaniun micro-watershed. In this Micro-watershed (3951.18 ha), water body covers an area of 5.69ha (0.14%). The paper highlights the linkage between geomorphology, land use systems and its impact on quality of water resources on the Umbaniun Micro-Watershed, Meghalaya. Topographical and physical-chemical characteristics, such as pH, conductivity, dissolved oxygen, turbidity and water temperature, were used as environmental degradation indicators

Una cuenca es una unidad geohidrológica que drena en un punto común. Esta unidad natural ha evolucionado a través de la interacción del agua de lluvia con la masa de la tierra, que comprende típicamente de cultivo, las tierras no cultivables y las líneas naturales de drenaje en las zonas de sequía. La producción sostenible depende de la salud, la vitalidad y la pureza de un entorno particular en que la tierra y el agua son componentes importantes. Un estudio piloto se llevó a cabo tanto el estudio de la geomorfología, sistemas de uso de la tierra y su impacto en la gestión de los recursos hídricos en la microcuenca de Umbaniun en Meghalaya. En esta micro-cuenca (3.951,18 ha), el cuerpo de agua tiene una superficie de 5.69ha (0,14%). El presente documento resalta el vínculo entre la geomorfología, usos del suelo y su impacto en la calidad de los recursos hídricos en la microcuenca Umbaniun de Meghalaya. Las características topográficas y físico-químicas, tales como temperatura, el pH, conductividad, oxígeno disuelto, la turbidez y el agua, fueron utilizados como indicadores de la degradación del medio ambiente

The structural behaviour of laminated-guadua panels under parallel plane loads

The Universidad Nacional de Colombia "Analysis, Design and Materials - GIES" research group tested two types of panels made from Guadua angustifolia Kunth and poly vinyl acetate (PVA) as a first step in studying the behaviour of laminated guadua frames having panels of the same material under seismic load: type 1 panels had a solid cross-section and type 2 panels a sandwich cross-section. Each type of panel had three different heights and 10 replicates were tested for each type and height (60 trials in total). Each panel's load compared to displacement curve was found; 0.34m and 0.63m type1 panels had initial elastic behaviour fol-lowed by inelastic behaviour while 0.98 m panels made of both types had an almost completely elastic behaviour until failure. All panels became crushed at their base; however, the main failure mechanism was warping.

Como un primer paso en el estudio del comportamiento ante cargas sísmicas de pórticos de bambú guadua laminados con paneles del mismo material, el Grupo de Investigación "Análisis, Diseño y Materiales, GIES", de la Universidad Nacional de Colombia, ensayó dos tipos de paneles elaborados con bambú Guadua angustifolia Kunth y poli (vinil acetato), PVA: los paneles tipo 1 de sección transversal maciza y los paneles tipo 2 de sección transversal tipo sándwich. Se consideraron tres alturas para cada tipo de panel y se ensayaron diez réplicas por altura y por tipo, para un total de sesenta ensayos. Para cada uno de los paneles ensayados se realizó una curva carga-desplazamiento. Los paneles tipo 1, con altura de 0,34 m y 0,63 m, mostraron un comportamiento elástico inicial seguido de un comportamiento inelástico, mientras que los paneles tipo 1 y 2 de 0,98 m de altura revelaron un comportamiento casi totalmente elástico hasta la falla. Todos los paneles sufrieron aplastamiento en la base; sin embargo, el principal mecanismo de falla fue el alabeo.

A methodological approach to sugar mill diversification and conversion

Sugar industry diversification is complex, being constrained by biophysical and socioeconomic conditions. Ongoing work has shown the sugarcane industry's potential as biorefinery or its sustainable use by offering products as raw material. However, few studies have studied how such potential could be achieved by promoting a conventional sugar mill through integrating its indicators for developing an efficient diversified processing plant which would contribute towards fossil energy saving and competitiveness. This paper presents a conceptual framework for analysis based on existing knowledge regarding sugar industry state-of-the-art for evaluating diversification, using analytical hierarchy process (AHP) as a tool for analysing complex systems, identifying alternatives to the current situation and discussing them to facilitate collective decision-making. Sugar mill AHP scores enabled discussion about the variables most affecting sugar mill diversification (0.332 factory yield, 0.327 sugar mill products and 0.121 sugarcane quality). The results serve as a useful guidance for formulating strategies for the optimum use of by-products in a sugar mill while maximising bene-fits to modify/convert a traditional sugar mill to a so-called bio-refinery.

La diversificación de la industria azucarera es compleja y se ve limitada por condiciones biofísicas y socioeconómicas. Muchos trabajos han demostrado su potencial como biorrefinería y la utilización sostenible de los subproductos como materia prima. Sin embargo, pocos estudios se ha focalizado a través de la integración de indicadores productivos de un ingenio azucarero y cómo este potencial podría lograr transformar un ingenio azucarero convencional en una eficiente planta diversificada que contribuya a reducir el consumo de energía fósil y alcanzar la competitividad. Este trabajo presenta un marco de análisis o metodología basada en el conocimiento existente sobre la industria azucarera o el estado del arte, con la finalidad de evaluar la diversificación mediante el proceso de jerarquías analíticas (AHP) como una herramienta adecuada para el análisis de sistemas complejos, la identificación de alternativas y su discusión de manera que facilite la toma de decisiones colectivas. El análisis AHP obtenido en este estudio ofrece una discusión acerca de las variables que explican la capacidad para diversificar los procesos en un ingenio azucarero (rendimiento de fábrica: 0.332, productos derivados del ingenio azucarero: 0.327 y calidad de materia prima o caña de azúcar: 0.121). Los resultados obtenidos sirven de guía en la formulación de estrategias para la utilización óptima de los recursos derivados de un ingenio azucarero, mientras que la maximización de sus beneficios, para diversificar o reconvertir ingenios azucareros en biorrefinerías.

Local distortion of the earth's magnetic field as a proposal for handling the leafcutter ant species Atta spp. (Hymenoptera: Formicidae)

Studies regarding the spatial orientation of social insects (bees, termites and ants) concerning their search for food, foraging and transporting it have received considerable attention during the last few years. Such studies have been aimed at learning so as to apply it to robotics (multiagents) and ecological pest control. However, little is known about the types of orientation mechanism and their integration in such insects. This article presents some geomagnetic field detection studies dealing with controlling them by magnetotaxis or orientation experiments in Sasaima (Cundinamarca) to formulate an ecological management proposal for ants from this species which greatly affect Colombian agriculture.

Los estudios sobre la orientación espacial de los insectos sociales (abejas, termitas y hormigas) en situaciones de búsqueda, recolección y transporte de alimento han recibido considerable atención en los últimos años. Los propósitos han sido aprender acerca de ellos para aplicarlos a la robótica (multiagentes) y al control ecológico de plagas. Sin embargo, aún se conoce poco sobre los tipos de mecanismos de orientación y su integración en dichos insectos. En este artículo se describen algunos estudios sobre orientación de la hormiga mediante campo geomagnético detectado. Los resultados de la investigación profundizan en el análisis de la orientación mediante magnetotaxia o mecanismo de interacción entre el campo geomagnético y la hormiga cortadora o arriera Atta spp. (Hymenoptera: Formicidae), basada en varios experimentos realizados en el municipio de Sasaima (Cundinamarca), con el fin de plantear una propuesta de manejo ecológico de hormigas de esta especie que afectan la agricultura colombiana.

Sand's electrical parameters vary with frequency

This paper presents the results of two types of test in one kind of sand to obtain resistivity and permittivity values for frequency ranging from Hz to MHz. One test involved wave generation at specific frequencies and the other an impulse generator (continuous frequency spectrum). Tests were made for three humidity values. The results of both test revealed non-linear performance on test electrode surface. Such non-linearity was modelled and eliminated to give the permittivity and resistivity values in frequency domain.

Este artículo presenta los resultados de dos tipos de pruebas hechas a una clase de arena para obtener los valores de resistividad y permitividad eléctricas en el rango de los Hz hasta los MHz. Una de las pruebas fue realizada a frecuencias específicas con un generador de señales, y la otra fue hecha con un generador de impulsos de tensión, con lo cual se trabajó un espectro continuo de frecuencias. Las pruebas se llevaron a cabo para tres valores de humedad, y los resultados de ambas mostraron un comportamiento no lineal presente en la superficie de los electrodos de prueba. Esta no linealidad fue modelada y considerada en el procedimiento de cálculo de los valores de permitividad y resistividad en el dominio de la frecuencia. Finalmente, se señalan los resultados, las conclusiones y el trabajo futuro.

An analysis of distribution transformer failure using the statistical package for the social sciences (SPSS) software

A methodology was developed for analysing faults in distribution transformers using the statistical package for social sciences (SPSS); it consisted of organising and creating of database regarding failed equipment, incorporating such data into the processing programme and converting all the information into numerical variables to be processed, thereby obtaining descriptive statistics and enabling factor and discriminant analysis. The research was based on information provided by companies in areas served by Corpoelec (Valencia, Venezuela) and Codensa (Bogotá, Colombia).

Se ha desarrollado una metodología que comprende análisis de fallas en los transformadores de distribución, utilizando el programa estadístico para ciencias sociales (SPSS), para lo cual debe llevarse a cabo lo siguiente: organización y conformación de base de datos de equipos fallados, incorporación de estos datos al programa para su procesamiento y conversión de toda la información adquirida en variables numéricas para que sean procesadas y se obtengan así los resultados de la estadística descriptiva, del análisis factorial y del análisis discriminante. El trabajo se apoyó en información suministrada por empresas cuyas áreas servidas pertenecen a Corpoelec (Valencia-Venezuela) y Codensa (Bogotá).

Modulating electrocardiographic signals with chaotic algorithms

Chaos theory is becoming increasingly applied to areas like communications, telemedicine and processing signals and images. Algorithms generating chaotic signals can be used for generating, encrypting and encoding carriers. This work proposes a transmis-sion method allowing electrocardiogram (ECG) signals obtained from a patient to be combined with algorithms generating chaotic signals, based on the Lorenz equation system. Acceptable results were obtained regarding noise and other traditional modulation methods.

Las aplicaciones de la teoría del caos en ramas como las comunicaciones, la telemedicina y el procesamiento de señales e imágenes, son cada vez más frecuentes. Los algoritmos que generan señales caóticas pueden ser utilizados para la generación de portadoras, la encriptación y la codificación, entre otras aplicaciones. En este trabajo se plantea un método de transmisión que permite combinar señales electrocardiográficas (ECG) obtenidas de un paciente, con algoritmos que generan señales caóticas utilizando como base el sistema de ecuaciones de Lorenz. En este proceso se obtienen resultados aceptables frente al ruido y otros métodos de modulaciones tradicionales.

DSamala toolbox software for analysing and simulating discrete, continuous, stochastic dynamic systems

This article describes DSamala toolbox, a computational tool for simulating and analysing discrete, continuous, stochastic dynamic systems; It is presented as a MATLAB toolbox. DSamala toolbox makes a significant contribution to studying dynamic systems through the use of information and communication technology (ICT), especially when equations modelling these systems are difficult or impossible to solve analytically.

En este artículo se describe una herramienta computacional para la simulación y el análisis de sistemas dinámicos discretos, conti-nuos y estocásticos. Esta herramienta, denominada DSamala Toolbox, se presenta como un Toolbox de Matlab. DSamala Toolbox constituye un aporte significativo para el estudio de sistemas dinámicos mediante el uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC), especialmente cuando las ecuaciones que los modelan son difíciles o imposibles de resolver analíticamente.

A chronological study of paradigms for data warehouse design

Data warehouses must homogenise and integrate data from an organisation's areas to extract relevant knowledge for orientating decision-making. This is not an easy task, which is why several approaches have been developed which can be classified according to how information is obtained: supply-driven, demand and a hybrid of the first two. This study offers a conceptual framework and a chronological study of the approaches adopted according to the paradigm used, providing a comprehensive context for better understanding the current state of data warehouses and their evolution.

Los almacenes de datos deben homogeneizar e integrar la información de las diversas áreas de una organización con el fin de extraer conocimiento relevante para la toma de decisiones. Su desarrollo no es tarea fácil, por lo cual se han desarrollado varios enfoques que se pueden clasificar de acuerdo con la forma como se obtienen los requisitos de información: impulsados por la oferta, por la demanda, e híbridos. Este estudio ofrece un marco conceptual y un estudio cronológico de los estos enfoques con-forme al paradigma utilizado, lo que proporciona un amplio marco para comprender de mejor manera el estado actual en el área de los almacenes de datos, así como su evolución.

The application of and unresolved problems regarding the use of objectives in software engineering

One of the first items which should be identified in resolving a problem or need is an objective in the various fields of knowledge as it enables determining which results must be achieved. Objectives are the starting point in identifying goals, processes, tasks and the people in charge; moreover, activities defined to fulfil their follow-up are based on a set of proposed objectives and enable evaluating results. This article shows how objectives can be defined and used in various fields, especially in software engineering, and depicts the flaws found.

En las diferentes áreas del conocimiento los primeros elementos que se deben identificar para solucionar un problema o una necesidad son los objetivos, los cuales permiten determinar los resultados que se deberán alcanzar. A partir de estos se determinan las metas, los procesos, las tareas y los responsables. Además, con base en los objetivos planteados se puede dar seguimiento a las actividades definidas para su respectivo logro y, finalmente, evaluar los resultados obtenidos. En este artículo se mostrará la manera como se definen y usan los objetivos desde las diversas disciplinas, especialmente en el área de la ingeniería de software; además, se caracterizarán las falencias encontradas.

A new algorithm for solving linear programming problems

Linear programming (LP) is one of the most widely-applied techniques in operations research. Many methods have been developed and several others are being proposed for solving LP problems, including the famous simplex method and interior point algorithms. This study was aimed at introducing a new method for solving LP problems. The proposed algorithm starts from an interior point and then carries out orthogonal projections using parametric straight lines to move between the interior and polyhedron frontier defining the feasible region until reaching the extreme optimal point.

La programación lineal (PL) es una de las herramientas de mayor aplicación en la investigación de operaciones. Se han desarrollado y se siguen proponiendo varios métodos para la resolución de problemas de este tipo, desde el famoso simplex hasta los algoritmos de punto interior. Este trabajo tiene como propósito principal presentar la propuesta de un nuevo procedimiento para la solución de problemas PL que, partiendo de un punto interior, realiza proyecciones ortogonales mediante rectas paramétricas y se mueve iterativamente entre el interior y la frontera del poliedro que define la región factible hasta llegar al punto extremo óptimo.

A classifier model for detecting pronunciation errors regarding the Nasa Yuwe language's 32 vowels

The Nasa Yuwe language has 32 oral and nasal vowels thereby leading to one being used instead of the other; such confusion can change the meaning of the spoken word in Nasa Yuwe. A set of classifier models have been developed to support correct learning of this language which is in danger of extinction aimed at detecting confusion in the pronunciation of the 32 vowels; about 85% were obtained after experimenting with a variety of linear and nonlinear classifiers, rates of sensitivity, specificity and accuracy. A support software prototype was designed with these trained classifiers for the correct pronunciation of the language's vowels.

La lengua nasa yuwe tiene 32 vocales, dividas en orales y nasales, lo que lleva a confusiones en las que una vocal es utilizada en lugar de otra. En nasa yuwe esta confusión puede cambiar el significado de las palabras pronunciadas. Con el fin de apoyar el aprendizaje correcto de esta lengua en peligro de extinción se ha desarrollado un conjunto de modelos de clasificación que permitan detectar tales confusiones de pronunciación de las 32 vocales. Luego de experimentar con una variedad de clasificadores lineales y no lineales, las tasas de sensibilidad, especificidad y precisión que se obtuvieron están alrededor del 85%. Con los clasificadores entrenados se construyó un prototipo de herramienta de software diseñada para apoyar la práctica de la correcta pronunciación de las vocales de esta lengua.

**The impact of liquid drops on purple cabbage leaves (Brassica oleracea l. Var. Capitata)**

Liquid drop impact on solid surfaces has been well studied due to its wide industrial application; however, there are very few studies of liquid drop impact on vegetable surfaces. The present work determined the drop impact pattern on purple cabbage leaves' surface and evaluated the influence of water drop viscosity and surface tension. The pattern of fluid impact on cabbage surface was evaluated by using a high-speed camera (1250 frames/s) at different impact heights for Weber numbers ranging from 100-800. The results showed that greater maximum spread factor was achieved with higher impact speed and lower surface tension drops. Viscosity had great influence on maximum spread factor and on dynamic impact. Maximum scaled spread factor ξmax was We1/4 for low viscosity water drops (water and Tween20-water). Fluid viscosity could be increased or surface tension decreased to prevent droplet rebound and keep them on purple cabbage surface by spraying them with an edible coating.

Debido a su importancia en varias aplicaciones industriales, el impacto de gotas sobre superficies sólidas ha sido bastante estudiado. Sin embargo, las investigaciones en impactos de gotas sobre superficies de vegetales son muy escasas. En este trabajo se determina el comportamiento del impacto de gotas en superficies de repollo morado y se evalúa la influencia de la viscosidad y la tensión superficial. El comportamiento frente al impacto de los fluidos evaluados sobre la superficie de repollo morado fue medido utilizando una cámara de alta velocidad (1250 fotos/s) a diversas alturas de impacto, para un rango de número de Weber de 100 a 800. Los resultados muestran que el factor de extensibilidad máxima incrementa con el aumento de la velocidad de impacto y menor tensión superficial de gotas. La viscosidad tiene una gran influencia sobre el factor de extensibilidad máxima y la dinámica del impacto. Además, para líquidos de baja viscosidad (agua y Tween20-agua), el factor de extensibilidad máxima (ξmax) es proporcional a We1/4. Finalmente, para lograr que la gota no rebote y se mantenga en la superficie del repollo morado, en la aplicación de recubrimientos comestibles por aspersión se puede aumentar la viscosidad o disminuir la tensión superficial del líquido

Considerations for generating and implementing technological strategies

Technology is increasingly considered to be a differentiating element leading to competitiveness becoming improved, thereby making it a basic component where efficient management is a key issue in both organisational planning and defining development policy. The managing and taking of decisions regarding technology requires a technology strategy to be generated through a systematic and structured process contributing towards its successful implementation. This article proposes a set of considerations for formulating and applying such strategy; it begins by posing a reference concept and then identifying some academic contributions which have been made in Colombia. Some Colombian cases are then presented referring to the topic at three levels: macro (country), meso (sector) and micro (company). A conceptual proposal called technological strategic octogram is the proposed as a result of this, covering topics such as the contextualising conceptual referents, methodological thoroughness and follow-up mecha-nisms for this type of processes.

Cada vez más la tecnología es considerada como elemento diferenciador que permite mejorar la competitividad, por lo que constituye un componente básico del direccionamiento, donde la gestión ingenieril es clave en la planeación organizacional y en la definición de políticas de desarrollo. La gestión y toma de decisiones frente a la tecnología requieren que la estrategia tecnológica se genere mediante un proceso sistemático y estructurado que contribuya a su exitosa implementación. Este artículo propone un conjunto de consideraciones para la formulación y aplicación de este tipo de estrategias. Plantea un concepto de referencia, luego identifica algunos aportes académicos que se han hecho en Colombia, posteriormente se presentan casos colombianos referentes a la temática en tres ámbitos: macro (país), meso (sector) y micro (empresa), y como resultado ofrece una propuesta conceptual denominada octograma estratégico tecnológico, que abarca tópicos como la contextualización de referentes conceptuales, la rigurosidad metodológica y los mecanismos de seguimiento a este tipo de procesos.