Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

Ground surface settlement of loose sands densified with explosives

This paper presents the results of a blast densification program conducted at a sanitary landfill located in South Carolina, U.S., to densify a liquefiable loose sand layer deposit and thus increase its resistance to liquefaction and flow during a seismic event. Five zones were selected for improvement, and a total of four blasting passes were implemented at each zone. Additionally, pre- blast CPT soundings were performed to determine the location of the loose sand layer, and thus define the distribution of the explosives. Topographic surveys were conducted along the centerline of the long direction to measure the ground surface settlements before and after each blast event. Measurements of ground surface settlements indicated that, regardless of the initial ''apparent'' decrease in penetration resistance commonly measured by standard verification tests, blast densification is an effective technique to increase the soil density. At the tested zones, the final relative densities varied from 65% to 91%. At these densities, the improved sand layer is not considered susceptible to liquefaction and flow, and a dilative response will be expected during a seismic event.

Este artículo presenta los resultados de un programa de densificación con explosivos que se realizó en un relleno sanitario localizado en el Sur de Carolina, Estados Unidos, para densificar un depósito de arena suelta altamente licuable, y así aumentar su resistencia a licuación y flujo en caso de un evento sísmico. Se seleccionaron cinco zonas para densificar, y se ejecutaron un total de cuatro detonaciones en cada una ellas. Adicionalmente, se realizaron ensayos de CPT antes de la primera detonación para determinar la localización de la capa de arena suelta, y así definir distribución de los explosivos. En cada una de las zonas se llevaron a cabo levantamientos topográficos, a lo largo de la línea central de la dirección larga, para medir los asentamientos de la superficie del terreno antes y después de cada detonación. Los asentamientos medidos mostraron que, independiente de la ''perdida'' inicial en resistencia a la penetración comúnmente medida por ensayos de campo, la densificación con explosivos es una técnica efectiva para densificar el suelo. En las zonas ensayadas, la densidad relativa final varió entre 65 % y 91 %. A estas densidades, la capa de arena mejorada no es considerada susceptible a licuación y flujo esperándose un comportamiento dilativo durante un evento sísmico.

Analysis of binary Bitumen - Polymer mixtures

El asfalto es un material constituido por una mezcla de diversos hidrocarburos de origen natural cuyas buenas propiedades aglutinantes e hidrofóbicas lo han llevado a ser ampliamente utilizado en aplicaciones que van desde la impermeabilización hasta la fabricación de vías. Mundialmente, la técnica de adicionar polímeros al asfalto ha permitido obtener materiales que cumplen con prestaciones que un asfalto por si solo no resistiría. En este trabajo se presenta el efecto de la modificación polimérica de un asfalto de origen colombiano en sus características: morfológicas, reológicas y térmicas con el objeto de identificar diferentes niveles de modificación. Se utilizaron como polímeros modificadores: cera de polietileno (CPE), copolímero de estireno butadieno estireno (SBS) y caucho molido de llanta (CR), que fueron adicionados al asfalto en proporciones de 3 al 15 %p/p. Los asfaltos, tanto en estado crudo como modificados, fueron caracterizados mediante ensayos de penetración y punto de ablandamiento. Las características térmicas y reológicas se analizaron mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) y reometría rotacional. Los cambios en la morfología se analizaron mediante microscopía de fuerza atómica (AFM). Los resultados experimentales demostraron que las mezclas con la CPE tuvieron el efecto más acentuado sobre las propiedades convencionales logrando una disminución del 75% en la penetración y un aumento 250% en el punto de ablandamiento, con respecto al asfalto sin modificar. Los resultados obtenidos mediante DSC permitieron identificar tres temperaturas de transición vítreas (Tg) en el asfalto crudo que están relacionadas con sus componentes fundamentales. Las mezclas con SBS alteraron dichas Tg evidenciando la modificación de las características térmicas del asfalto crudo. Las mezclas con CPE y SBS presentaron los mayores valores de G*. Los resultados obtenidos mediante AFM, permitieron identificar tres fases diferentes en el asfalto crudo y su variación con la adición de los polímeros modificadores, evidenciando cambios estructurales considerables que conllevaron a cambios en las características y propiedades del material a nivel macro.

Bitumen is a black material composed of a mixture of various natural hydrocarbons. Bitumen has been commonly used in road paving and roofing applications thanks to its hydrophobic and adhesives properties. The production of Polymer Modified Bitumens (PMB) has allowed the development of materials with better performance in comparison to pure bitumen. This work presents the effect of addition of polymer to a Colombian bitumen from its morphological, rheological and thermal properties, in order to identify different modification levels. The polymers used as modifiers were polyethylene wax (CPE), styrene butadiene styrene (SBS) and crumb rubber (CR). They were added to bitumen in proportions between 3 to 15% w / w. Both neat bitumen and PMB were characterized by penetration and softening point. Thermal and rheological characteristics were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) and rotational rheometry, respectively. Changes in the morphology were measured by atomic force microscopy (AFM). The experimental results showed that the CPE mixtures had the most pronounced effect on the conventional properties, achieving a 75% reduction in penetration and a 250% increase in the softening point compared to neat bitumen. The results obtained by DSC allowed identifying three glass transition temperatures (Tg) in neat bitumen. Mixtures with SBS altered Tg, showing changes on the thermal characteristics of neat bitumen. Mixtures with CPE and SBS showed the highest values of G*. The results obtained by AFM help identifying three different phases in neat bitumen and its variation with the addition of different polymer modifiers, showing considerable structural changes that led to changes in the material properties at the macroscopic level.

Optimization of beam and column sections for compliance drift of reinforced concrete buildings using Artificial Neural Networks

Este artículo presenta los resultados del uso de Redes Neuronales Artificiales (RNA) para la estimación de secciones óptimas de vigas y columnas en concreto reforzado en edificaciones aporticadas simétricas de 1 a 6 pisos teniendo en cuenta los requisitos mínimos exigidos en la NSR-10 relacionados con la deriva y el diseño sísmico. Además se estudió la sensibilidad de la deriva respecto a los valores de dimensiones de vigas y de columnas, para que una vez se tenga una mejor comprensión de dicha relación, se puedan obtener diseños óptimos de manera más rápida, sencilla y confiable en comparación con los procedimientos utilizados actualmente.

This article presents the application of Artificial Neural Networks (ANN) to estimate optimal sections of beams and reinforced concrete columns for symmetric framed buildings with 1-6 floors taking into consideration the minimum requirements of the NSR-10 related with drift and seismic design. It is also studied the sensitivity of drift to the values of dimensions of beams and columns providing a better understanding of this relationship in order to obtain optimal designs more quickly, easily and reliably as compared to current used procedures.

Application of Airborne LiDAR to the Determination of the Height of Large Structures. Case Study: Dams

The best way to determine the height of dams is to level the top of the dam applying a geometric leveling. Nevertheless this task is very demanding and expensive. The accuracy potential of LiDAR (Light Detection and Ranging) data has significantly improved. These systems can provide accuracy of 2-3 cm level, which could be enough to be applied in the determination of the height of dams. The point acquisition density is an important factor involved in the process of determining the height using LiDAR technique. Finally, since the LiDAR technique is based on ellipsoidal heights, the coordinates must be transformed to the official orthometric system. This paper shows the results obtained using low density airborne LiDAR data (0.5 pts/m²) and their validation with post-processed GPS (Global Positioning System) observations. Test results have shown LiDAR can be accurate enough (10-25 cm) to determine the height and to be applied in many civil engineering activities.

La mejor forma de calcular la altura de una presa es realizar una nivelación geométrica de precisión. No obstante, este método es demandante y costoso. La precisión de los datos obtenidos ha mejorado sustancialmente, esta tecnología puede proveer precisiones de 2 a 3 centímetros, más que suficiente para determinar la altura de presa y utilizar ésta como dato de partida para cualquier actividad posterior que así lo requiera. La densidad de adquisición de los datos LiDAR (Light Detection and Ranging) es importante para establecer la bondad de los resultados. Finalmente, como los sistemas LiDAR aerotransportados están basados en alturas elipsoidales, es necesario transformarlas a ortométricas. Este trabajo muestra los resultados obtenidos usando un LiDAR de baja densidad (0.5 pts/m²) y su validación con observaciones GPS (Global Positioning System) en postproceso. Los resultados demuestran que se puede obtener una precisión del orden de 10-25 cm, suficiente para la mayoría de las actividades relacionadas con la ingeniería civil.

Design and validation of a child seat pretensor device

Fundación MAPFRE y otros han reportado que cada año mueren alrededor de 6.500 niños en Latinoamérica en accidentes de tránsito en [1]. Los datos de siniestralidad referidos a infantes fallecidos que no llevan un sistema de retención infantil que ofrezca la protección evidenciada por los actuales dispositivos de seguridad son alarmantes. Aunque los actuales sistemas de retención infantil presentan un buen nivel de protección es posible diseñar sistemas que mejoren las prestaciones de los actuales, siendo la mejora de la seguridad la motivación principal de este estudio. Esta investigación se organiza en dos fases: la primera se corresponde con el diseño de un prototipo de pretensor que se sujeta a una silla porta-bebes y la segunda etapa muestra el funcionamiento de este dispositivo mediante su verificación con ensayos realizados en el sentido de la marcha del vehículo. En la fase experimental se comprueba que este dispositivo consigue disminuir el recorrido hacia delante de la cabeza, los esfuerzos soportados por el cuello, los niveles de aceleración de la cabeza y del pecho durante una colisión. Además, los resultados muestran el aumento de los niveles de protección ofrecidos a los niños, así como la mejora de la capacidad de retención de una silla dotada del pretensor desarrollado en este trabajo.

MAPFRE foundation and others have reported that every year around 6,500 children in Latin America in traffic accidents result in death [1]. The accident data related to infant deaths that do not carry a child restraint system that offers the protection levels as evidenced by the current safety devices are alarming. Although current child restraints systems have a good level of protection it is possible to design others that improve the performance of the current ones, being the improvement of child safety the main motivation for this study. This study is divided into two phases: the first one corresponds to the design of a pretensioner prototype which is attached to a baby chair holder and the second stage shows the operation of this device with simulated crash tests in vehicle forward facing direction. In the experimental phase is found that this device is able to decrease the forward excursion of the head, the neck efforts supported, the head and chest acceleration levels during a collision. Moreover, the results show the increased levels of protection offered to children, as well as the improved retention capacity for a chair restraint system equipped with the pretensioner developed in this work

Sensitivity analysis applied to the dynamics of structures by changing the inertial properties

Dentro de la dinámica de estructuras, el análisis de sensibilidad muestra la forma de alcanzar la modificación más efectiva para conseguir un cambio deseado en el comportamiento estructural. Generalmente, el modelo modal del que se dispone, posee un limitado número de modos de vibración; aun así, es posible alcanzar una aproximación razonable para estimar las sensibilidades de las frecuencias naturales y de los autovectores. A lo largo de la exposición del trabajo, se desarrolla una validación experimental de sendas expresiones analíticas para lograr la determinación de las estimaciones de modificación sobre los parámetros modales, es decir, de las estimaciones de la variación de la desviación de frecuencia Δωi, y del incremento Δ{Ψi} de las componentes de cada autovector, perteneciente al modo i.

Within the dynamics of structures, sensitivity analysis shows how to achieve the most effective modification to reach a change in the structural behaviour. Usually, the modal model is available, has a limited number of vibration modes; even so, it is possible to achieve a reasonable approximation to estimate the sensitivities of the natural frequencies and the eigenvectors. Throughout the exhibition ofthe work, we develop an experimental validation of both analytical expressions for determining estimates of modification of modal parameters, i.e., estimates of the variation of the frequency deviation Δωi, and the increase Δ{Ψi} the components of each eigenvector, belonging to the mode i.

Activated carbon supported cobalt-molybdenum carbides: effect of the synthesis method, heating rate, type of cobalt precursor and presulfiding agent on thiophene hydrodesulfurization

Se estudió el efecto del método de síntesis, tipo de precursor de cobalto, velocidad de calentamiento y agente presulfurante de carburos de Co-Mo soportados sobre carbón activado en la actividad catalítica de hidrodesulfuración (HDS) de tiofeno. La síntesis se llevó a cabo utilizando los métodos carbotérmico con H2 y convencional (CH4/H2 (1:4)) a 973 K y 1 o 5 K/min. Las fases carburadas se caracterizaron por área específica (B.E.T), difracción de rayos X (DRX) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). Las áreas específicas estuvieron dentro de un rango de 266 y 493 m²/g relacionadas por el método de síntesis y la velocidad de calentamiento y tipo de precursor de Co, mientras que el análisis por DRX se comprobó la presencia de Co6Mo6C2 para carburos obtenido por el método carbotérmico con hidrógeno independientemente de estas variables. XPS mostró tres tipos de señales de molibdeno asignables a Moδ+ (0≤δ≤2), Mo4+ y Mo6+, y uno de Co2+ cuya abundancia estuvo influenciada por el método de síntesis y el tipo de precursor de Co. Por otro lado, XPS reveló que los carburos obtenidos a partir de precursores de sulfato de Co retienen azufre sobre su superficie como S2- y SO4(2-). Los ensayos de HDS de tiofeno mostraron que carburos obtenidos por precursores de sulfato de Co a 1K/min y el método carbotérmico con H2 fueron los de mayor actividad que los obtenidos por el método convencional cuando se activó con CS2/H2 o H2S/H2.

This work studied the Effect of the presulfiding agent, type of precursor (sulfate vs. nitrate of promoter), synthesis method (conventional vs. carbothermal carbiding) and heating rate in the hydrodesulfurization of thiophene over activated carbon supported cobalt-molybdenum carbides. The synthesis was carried out using the methods conventional (CH4/H2 (1:4)) and carbothermal with H2 at 973 K and 1 or 5 K/min. The carbided phases were characterized by surface area (B.E.T), X-ray Diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The surface areas were within a rank of 266 and 493m²/g, whereas the XRD analysis verified the presence of Co6Mo6C2 for carbides obtained by carbothermal method independently of these variables. The XPS showed the presence on the surface of: Moδ+, Mo4+ and Mo6+, and Co2+ whose abundance was influenced by the synthesis method and type of precursor. On the order hand, XPS revealed that the carbides obtained by sulfate precursor retained sulfur on the surface as S2- and SO4(2-). Tests of thiophene HDS showed that carbides obtained by the carbothermal method had higher activity than those obtained by the conventional method when it was activated with CS2/H2 and inversely when used H2S/H2.

Volumetric and viscometer properties binary mixtures of N,N- dimethylformamide + 1-pentanol at various temperatures

Se determinaron las densidades y viscosidades de las mezclas binarias de N,N-Dimetilformamida (DMF) + 1-pentanol sobre todo el intervalo de concentraciones a las temperaturas de (283,15, 288,15, 293,15, 298,15 y 313,15) K utilizando un densímetro de tubo vibratorio Anton Paar DMA 5000 y un viscosímetro Anton Paar AMVn respectivamente. Se calcularon los volúmenes molares de exceso, las desviaciones de viscosidad, los coeficientes B de viscosidad y los parámetros de activación del flujo viscoso. Se discutieron los efectos de la concentración del 1-pentanol y de la temperatura sobre los parámetros previamente mencionados. Los resultados fueron interpretados en términos de interacciones soluto-solvente en medios orgánicos. Los volúmenes molares de exceso resultaron ser negativos, y fueron atribuidos a la presencia de varios factores: fuerzas atractivas tipo puentes de hidrógeno soluto-solvente, fuerzas físicas más débiles como la fuerza bipolar o cualquier otra fuerza de este tipo; así como, al acomodamiento de las moléculas del alcohol en los espacios de las moléculas de la DMF. Las desviaciones de viscosidad son altas y negativas en todo el intervalo de concentraciones y se incrementan al aumentar la temperatura, lo cual podría indicar la presencia de interacciones específicas entre las moléculas de 1-pentanol y la DMF, mientras que los altos valores negativos se pueden interpretar considerando la fuerza de los enlaces de hidrógeno, la forma y el tamaño de las moléculas estudiadas.

Densities and viscosities of the binary mixtures of N,N-Dimethylformamide (DMF) + 1-pentanol were determined in the entire concentration interval at the following temperatures: (283,15, 288,15, 293,15, 298,15 y 313,15) K using an vibrating tube densimeter Anton Paar DMA 5000 and an viscosimeter Anton Paar AMVn respectively. The excess molar volumes, viscosity deviations , B viscosity coefficients and parameters of viscous flow activation were calculated. The effects of 1-pentanol concentration and temperature on parameters mentioned above were discussed. The results were interpreted in terms of the solute-solvent interactions in organic medias. The excess molar volumes were negative, which can mainly be explained by factors such as the solute-solvent intermolecular attractive forces as hydrogen bonding interactions, other weaker physical interactions as dipole forces, and any other similar forces; as well as the rearrange of the alcohol molecules into the spaces of the DMF ones. The viscosity deviations were high and negatives and increased with temperature in the entire concentration interval, what could indicate the presence of specific interactions between 1-pentanol and DMF molecules, the high negative values can specifically be interpreted considering the hydrogen bonding interactions in addition to the form and size of the studied molecules.

Asphaltenes and preasphaltenes from coal liquid extracts: feedstocks to obtain carbon mesophase

The aim of this work was to produce mesophase by using preasphaltenes and asphaltenes from coal liquid extracts obtained in a Direct Coal Liquefaction (DCL) process. Preasphaltenes and asphaltenes were carbonized at inert atmosphere at temperatures of 350, 400 and 450 °C during 180 min. The mesophase identification and quantification was performed by polarized light microscopy. The results showed that the highest concentration of mesophase (79% v/v), with mass yield of 12,4% w/w, was obtained from the asphaltenes treated at 400 °C. The highest mesophase global yield (with respect to coal fed) was 4,4% w/w.

El objetivo de este trabajo fue producir mesofase usando como materia prima asfáltenos y preasfáltenos de extractos líquidos de carbones obtenido en un proceso de Licuefacción de Carbón Directa (LCD). Los asfáltenos y preasfáltenos se carbonizaron en atmosfera inerte a las temperaturas de 350, 400 and 450 °C durante 180 min. La identificación y cuantificación de la mesofase se realizó por microscopía de luz polarizada. Los resultados mostraron que la mayor concentración de mesofase (79% v/v) con rendimientos másicos de 12,4% p/p se obtuvo de los asfáltenos carbonizados a 400 °C. El mayor rendimiento global de mesofase obtenida respecto al carbón alimentado fue de 4,4 % p/p.

Experimental Validation of Motor Current Signature Analysis for a 2HP Induction Motor

El análisis de las corrientes de estator en la monitorización de máquinas eléctricas rotativas, particularmente en motores de inducción, ha tenido un creciente interés, debido a que la información contenida en el espectro de la señal de corriente puede indicar la presencia de diversos tipos de fallas tanto eléctricas como mecánicas. En este trabajo se implementó un banco de pruebas para motores de inducción de 2 HP con el fin de validar la metodología MCSA (Motor Current Signature Analysis) para la detección de: corto circuito en el devanado del estator, barras de rotor rotas y excentricidad del entrehierro bajo distintas condiciones de carga. Los resultados dejan ver el grado de dependencia entre la condición de carga del motor con falla y la posibilidad de detección de la misma, así como evaluar la viabilidad de la implementación de dicha metodología en los esquemas de mantenimiento basado en la condición (CBM).

The use of stator currents signal analysis for rotating electrical machines monitoring, particularly induction motors, has developed a growing interest, as the information contained in the spectrum of the current signal can indicate the presence of various types of both electrical and mechanical failures. In this work a test bed for induction motors 2 HP was implemented in order to validate the MCSA (Motor Current Signature Analysis) methodology, for the detection of: short circuit in the stator winding, broken rotor bars and eccentricity gap under different load conditions. Results show the dependency between the load level on the motor and the possibility to detect faults, and make possible to assess the feasibility of implementing MCSA methodology in of condition-based maintenance (CBM) schemes.

Dynamics Study of Processes Fracture and Fiber- Reinforced Materials Delamination

El estudio de los efectos dinámicos, relacionados con la falla de las fibras, comienza con el análisis de algunos modelos que consideran el carácter dinámico de la redistribución del esfuerzo en el compuesto. Se deduce una ecuación para el deslizamiento de los filamentos fracturados y para los filamentos que rodean éstos, para el caso cuando los componentes se deforman elásticamente, para una deformación de cizalle elasto-plástico de la matriz, y para el filamento fracturado exfoliado de la matriz. Se obtiene una solución analítica, y se brinda un análisis de la propagación de la onda del esfuerzo en el filamento fracturado cuando los componentes del material se deforman elásticamente.

With the construction of a plane model, a qualitative study was made in order to observe the transactions that are developed during the fracture process and its simulation on different sections of a composite, from the accumulation of the damage stage to the moment when the crack propagates abruptly causing a macro fracture. An algorithm was developed to observe the stress redistribution processes and the compound is simulated including packaging defects of the filaments. During the study of the fracture processes in reinforced composites there are many factors to consider that are interrelated and that have a casual character. The mechanical properties of the fibers and the matrix, the matrix-fiber adherence and the resistance of the interface, all vary with the application of the load. The use of computational methods opens great possibilities for the development of the simulation and the models of the fracture processes.

Transforming natural language into controlled language in requirements elicitation: a pre- conceptual-schema-based conceptual synthesis

La educción de requisitos implica la identificación, captura e integración de requisitos, bajo la intervención de un grupo de analistas e interesados, generando descripciones textuales o gráficas que plasman los conceptos más relevantes del dominio del interesado, para el desarrollo de una aplicación de software. Tradicionalmente, las etapas de identificación y obtención de requisitos (que se expresan en lenguaje natural) se ejecutan a partir de técnicas que requieren alta intervención del analista y amplio conocimiento del contexto/dominio del problema. Lo anterior implica un proceso subjetivo, ambiguo, con errores, que ocasiona pérdidas en la generación de modelos iniciales del dominio (especificados en un lenguaje controlado). En este artículo se realiza una síntesis de los acercamientos conceptuales y tendencias encontrados en la literatura referentes a la transformación de lenguaje natural a lenguaje controlado en la educción de requisitos. Finalmente, se propone un esquema pre-conceptual que representa el marco conceptual del proceso de transformación.

During the requirements elicitation process, a group of analysts and stakeholders identify, capture, and integrate requirements. Textual or graphic descriptions capturing the most relevant concepts from the domain of a software application development are generated. Commonly, the initial phases-identifying and capturing requirements expressed in natural language-are executed by using techniques in which high analyst intervention and comprehensive knowledge of the context and the problem domain are required. Thus, a subjective, ambiguous, and error-prone process is implied, causing losses in the generation of the initial domain models (specified in a controlled language). In this paper we provide a synthesis of trends and conceptual approaches found in the state of the art concerning the natural language transformation into controlled language during the requirements elicitation process. Finally, we propose a pre-conceptual schema for representing the conceptual framework of the transformation process.

Design and simulation of an attitude determination system based on the Extended Kalman Filter for Cube-Sat Colombia I

The purpose of this document is to describe the design and simulation of an attitude determination system (ADS) for the CubeSat Colombia I picosatellite, based on an extended Kalman filter EKF [1,2]. In this development the propagation of the State of the system has been implemented through a Runge-Kutta procedure instead of traditional State Transition matrix method, improving predictions from the EKF filter without making direct measurements of angular velocity, it was obtained a reduced prediction time by incorporating a deterministic algorithm (the TRIAD algorithm) within the EKF. The results validated through simulation are those shown in this article.

El propósito de este documento es describir el diseño y simulación de un Sistema de Determinación de Actitud (ADS) para el picosatélite Cubesat Colombia I, basado en el Filtro Extendido de Kalman (EKF) [1, 2] . En este desarrollo la propagación del estado del sistema ha sido implementada a través de un procedimiento Runge-Kutta a cambio del método tradicional por matriz de transición de estado, mejorando las predicciones del filtro EKF, sin hacer mediciones directas de velocidad angular. Se obtuvo una reducción del tiempo de predicción incorporando un algoritmo determinístico (El algoritmo TRIAD) dentro del EKF. Los resultados mostrados en este artículo se validaron mediante simulación.

Reconstruction of the execution times dynamics of real-time tasks by fuzzy digital filtering

Los sistemas en tiempo real (STR) procesan sus actividades a través de tareas que a su vez están formadas por un conjunto de instancias, las cuales tienen seis restricciones temporales: tiempo de arribo, tiempo de inicio, tiempo de ejecución, tiempo de finalizado, tiempo excedente y plazo. De estas seis restricciones, el tiempo de ejecución depende directamente del software y hardware de la computadora, originando que la variación de esta restricción temporal esté vinculada con diversos factores externos e internos, esta variación puede ocasionar que algunas instancias no cumplan su plazo; por este motivo es importante proponer un modelo para reconstruir el comportamiento de los tiempos de ejecución, con el fin de: dimensionar de manera correcta el sistema en tiempo real, proponer técnicas adecuadas de tolerancia a fallos y mejorar sus módulos de operación. Por lo cual en este trabajo, se propone un modelo para reconstruir los tiempos de ejecución obtenidos de la medición hecha a un algoritmo de programación elaborado en el sistema operativo en tiempo real QNX Neutrino 6.5. Dicha reconstrucción se hace a través de un modelo tipo autoregresivo de promedios móviles integrado con un estimador de parámetros construido con un procedimiento de filtrado digital difuso (FDD). Se usa el error cuadrático medio para validar la reconstrucción, el cual converge a una región cercana a cero y permite concluir que la reconstrucción es buena.

Real-time systems (RTS) process their activities through tasks which in turn consist of a set of instances, each one of this real-time task (RTT) have six temporary constraints: arrival time, start time, execution time, end time, over time and deadline. Of these six constraints, the execution time depends directly on the software and hardware of the computer, because of that this temporary constraints varies due to external and internal factors, this variation may cause at least some instance does not satisfy the deadline, in this sense it is important to propose a model to reconstruct the behavior of the execution times for the purpose to determine the proportions of the Real-time System, propose appropriate techniques of fault tolerance and improve operating modules. Therefore in this paper, is proposed a model to reconstruct the execution times from measurements made at a program algorithm developed in the real-time operating system QNX Neutrino 6.5. This reconstruction is done by a model type autoregressive-moving-average integrated with parameter estimator constructed with a digital filtering procedure diffuse (FDD). To validate the reconstruction is used the mean square error which converges to a region close to zero and indicate that the reconstruction is good.

Low cost heat-and-pull rig for manufacturing adiabatic optical fiber tapers

In this paper we report the fabrication of adiabatic tapered optical fibers using a low cost heat-and-pull rig. Our setup is based on the flame-brushing technique moving in zigzag, where an inexpensive and simple portable gas micro-torch is used as heating device. Since this method does not require an electronic system to control the gas flow rate, makes out taper rig an attractive alternative, low-cost, and trivial to implement. The feasibility of such a heat source is shown with the manufacture of low-loss tapers (<0.12 dB/mm) and diameters in the micro range.

En este trabajo se reporta la fabricación de fibras ópticas adelgazadas que cumplen con el criterio de adiabaticidad, para lo cual se implementó un sistema de calor-tracción de bajo costo. Nuestra configuración se basa en la técnica de la flama que se mueve en zigzag, para esto se utilizó una micro antorcha de gas portátil de bajo costo y fácil de usar. Este sistema no requiere un control electrónico para la tasa de flujo del gas, lo que hace de nuestro sistema una alternativa atractiva, de bajo costo y trivial de implementar. La viabilidad de dicha fuente de calor se demuestra con la fabricación de fibras ópticas adelgazadas de pérdida de transmisión muy baja (<0.12 dB/mm) y diámetros en el rango de las micras.

Overlapped block-based compressive sensing imaging on mobile handset devices

Compressive Sensing (CS) is a new technique that simultaneously senses and compresses an image by taking a set of random projections from the underlying scene. An optimization algorithm is then used to recover the initial image. In practice, these optimization algorithms have restricted CS techniques to be implemented on high performance computational architectures, such as personal computers or graphical processing units (GPU) due the huge number of operations required for the image recovery. This work extends the application of CS to be implemented in an extremely limited memory and processing architecture such as a mobile device. Specifically, overlapped blocking-based algorithms are developed such that it is possible to reconstruct an image on a mobile device. An analysis of the energy consumption of the block-based CS algorithms is presented. The results show the required computational time for reconstruction and the image reconstruction quality for images of 128x128 and 256x256 pixels.

Compressive Sensing (CS) es una nueva técnica que simultáneamente comprime y muestrea una imagen tomando un conjunto de proyecciones aleatorias de una escena. Un algoritmo de optimización es empleado para reconstruir la imagen utilizando las proyecciones aleatorias. Diferentes algoritmos de optimización se han diseñado para obtener de manera eficiente una correcta reconstrucción de la señal original. En la práctica estos algoritmos se han restringido a implementaciones de CS en arquitecturas de alto rendimiento computacional, como computadores de escritorio o unidades de procesamiento gráfico, debido a el gran número de operaciones requeridas por el proceso de reconstrucción. Este trabajo extiende la aplicación de CS para ser implementado en una arquitectura con memoria y capacidad de procesamiento limitados como un dispositivo móvil. Específicamente, se describe un algoritmo basado en bloques sobrepuestos que permite reconstruir la imagen en un dispositivo móvil y se presenta un análisis del consumo de energía de los algoritmos utilizados. Los resultados muestran el tiempo computacional y la calidad de reconstrucción para imágenes de 128x128 y 256x256 píxeles.

Design, construction and tests of an automatic prototype for composting

En este trabajo se presenta el diseño, construcción y validación experimental de un prototipo de compostador. El prototipo realiza el compostaje de los residuos sólidos orgánicos de manera automática y su diseño está basado en las necesidades de tratamiento de los residuos generados en los hogares y en los requerimientos propios del proceso de compostaje para efectuarlo de manera adecuada. Este dispositivo tiene la capacidad de procesar, en forma continua, 3 kg diarios de residuos sólidos orgánicos. Los residuos introducidos al prototipo permanecen en el compostador por un tiempo de 30 días, período en el cual se transforman en composta. El control del prototipo se realiza con un microcontrolador, teniendo las siguientes funciones; monitoreo y control de temperatura, aireado frecuente de residuos, mezcla del material y control del desplazamiento del material sobre las bandas (desde la alimentación hasta la salida del dispositivo) para lograr un procesamiento continuo de los residuos. Los resultados de las pruebas arrojaron una composta de color pardo obscuro, sin malos olores, con temperaturas al final del proceso cercanas a la ambiental; todas estas características propias de una composta biológicamente estable

In this work the design, prototype construction and experimental validation of a composter is presented. The prototype performs the composting process of organic solid residues in an automatic form and the design is based on the treatment residues generated at home and on the composting proper process requirements to be carried out in a suitable way. This device has the property of processing, in a continuous way, 3 kg of solid organic residues per day. The residues introduced in the prototype remain inside for a 30-day period, time in which they are transformed into compost. The control of the prototype is achieved by a microcontroller, having the following functions; temperature control, air flow provision (aerobic decomposition), material stirringfor a uniform decomposition and material movement over the band (from the entrance up to the exit of the device) to achieve a continuous processing of the residues. The resulting tests provided a compost with a dun obscure color, without smells, and at room temperature. All of these conditions were indicators of a stable compost.

Relation of hydrological pulse to sediment stratigraphy in the Ayapel Flood Plain Lake, Colombia

El pulso hidrológico y la transferencia de masa entre los tributarios y humedales conectan los ambientes terrestres con los reotróficos. La interacción agua-sedimento en humedales de la sabana atlántica colombiana es prácticamente desconocida a escala multidecadal. Por esta razón, se realizaron tres correlaciones estratigráficas entre nueve perfiles de sedimento (13-30 cm) del complejo de humedales de Ayapel (CHA) que abarcaron ca. 110-600 a BP. Las correlaciones enmarcaron (i) zonas de alta presión antrópica, (ii) hidrodinámica principal y (iii) aportes de materia orgánica (MO). El CHA se extiende 150 km² de los cuales >84 % comprendió sedimento mineral óxico susceptible de diagénesis temprana. En contraste, el sedimento reducido en estratos anaerobios de algunos humedales menores indicó metanogénesis. La intensidad del pulso hidrológico se relacionó con el registro estratigráfico del rizoma de Eichhornia crassipes. Arena y grava sedimentaron bajo flujo turbulento cerca del tributario Quebradona, mientras el limo se cementó con arcilla en la zona léntica o con arena en caños de conexión. El viento sobre la lámina de agua somera favoreció la resuspensión y transporte del sedimento proveniente de los tributarios. Por esta razón, se propusieron tasas netas de sedimentación relativamente lentas en la boca de Quebradona (ca. 0,15 cm a-1), caños (ca. 0,1 cm a-1) y humedales temporales (ca. 0,05 cm a-1). Además se constató que el sedimento del CHA exportó los productos de degradación de MO a la cuenca baja del Río San Jorge y la atmósfera.

The hydrological pulse and matter transfer between tributaries and wetlands link terrestrial and rheotrophic environments. The water-sediment interaction on multidecadal scale within wetlands of Colombian Atlantic savannahs remains greatly unknown. This study stratigraphically correlated nine sediment cores (13-30 cm) spanning ca. 110-600 years BP from the Ayapel Flood Plain Lake (AFPL). These correlations framed (i) zones of high anthropogenic pressure, (ii) main hydrodynamics, and (iii) organic matter (OM) contributions. More than 84 % out of the 150 km²-extension of the AFPL was comprised of oxic mineral sediment that is object to early diagenesis. In contrast, methanogenesis was evinced by reduced sediment of anaerobic strata in adjacent marshes. The intensity of the hydrological pulse matched the stratified deposit of the rhizome from Eichhornia crassipes. Whereas sand and gravel were deposited under turbulent flow near the Quebradona tributary, clayish silt deposited at pelagic zones and sandy silt at waterways. The wind drag on the shallow-water surface enhanced resuspension and transport of the sediment that was originally contributed by fluvial inputs. Thus, relatively slow net sedimentation rates were proposed at Quebradona's mouth (ca. 0.15 cm a-1), channels (ca. 0.1 cm a-1) and temporal marshes (ca. 0.05 cm a-1). In addition, the sediment of the AFPL exported the degradation products of the OM to the lower reaches of the San Jorge River and the atmosphere.

Mechanical behavior ofpolyethylene terephthalate (PET) and geotechnical applications

Durante los últimos años la producción de residuos sólidos ha aumentado significativamente, causando problemas de salud y medio ambiente. Con el fin de plantear una alternativa para mitigar estos problemas, se investiga la reutilización de los envases de Polietileno-Tereftalato (PET) como una sustitución de materiales ligeros convencionales utilizados en la nivelación o reemplazo de suelo. Para ello, se llevó a cabo una caracterización mecánica de los envases de PET más populares en el mercado de forma individual y grupal. Los resultados de las pruebas de compresión indican que los envases de PET exhiben resistencias de compresión que sugieren que estos se pueden aprovechar en la construcción de estructuras ligeras.

During the last years solid waste disposal has increasing significantly, causing health and environmental problems. In order to study an alternative to mitigate these problems, the re-use of polyethylene- terephthalate bottles as a replacement of conventional lightweight materials used on the leveling or filling of soils is investigated. For this purpose, a mechanical characterization of the PET most popular bottles on the market was carried out. Laboratory test results indicate that PET bottles exhibit compression resistances, which suggest that this material can be used on the construction of lightweight structures.

OA fault location method applied in power distribution systems based on k-NN classifiers parameterized using genetic algorithms and the reactance estimation

En este artículo se presenta una estrategia de parametrización de un localizador de fallas basado en una técnica simple pero eficiente de aprendizaje, conocida como k vecinos más cercanos (k-NN). Esta técnica se complementa con un método plenamente probado de localización basado en la estimación de la impedancia de falla. La estrategia híbrida se validó en un circuito prototipo real, con resultados de error aceptables para aplicaciones en sistemas de distribución de energía eléctrica. Finalmente y como ventaja importante de la metodología propuesta se resalta la facilidad de implementación, cuando se trata de circuitos de distribución reales (más de 100 nodos).

In this paper, a parameterization strategy of a k nearest neighbors (k-NN) based fault locator is described. This technique is complemented by a well validated location method based on the estimation of the fault impedance. This hybrid strategy is validated in a real power distribution feeder, having obtained acceptable results. Finally and as an important advantage of the here proponed methodology, it is remarkable the easy implementation process, considering real distribution feeders (more than 100 nodes).

Risk management in software development projects in Spain: a state of art

El software es en nuestros días un elemento crítico en todos los sistemas. El desarrollo y la puesta en marcha de programas de ordenador están sujetos a numerosos riesgos que deben ser objeto de una gestión cuidadosa. La gestión de riesgos en proyectos de software es una actividad reglada en múltiples metodologías pero que en la práctica se aplica de forma muy desigual en los distintos equipos de trabajo y organizaciones. Un primer estudio llevado a cabo entre desarrolladores españoles revela un interés por la gestión de riesgos y sus técnicas, pero también serias carencias en su aplicación y algunas actitudes que no favorecen a esta disciplina. Estos datos preliminares constituyen una base para profundizar con más detalle en la práctica de gestión de riesgos en software y para plantear soluciones más eficaces en dicha gestión.

Software is today a critical element in every system. The development and implementation of computer programs is influenced by many varied risks which should be managed properly. Risk management in software projects is an activity addressed in several software methodologies, but the different workgroups and organizations apply it in practice in many different ways. A preliminary study has been conducted among Spanish software professionals and developers. It reveals interest in risk management and its techniques, but it also shows that serious deficiencies as well as attitudes which do not help to this activity. These preliminary data represent a basis for a deeper and more detailed analysis of risk management practices which might lead to more effective and practical solutions.

On the evaluation of the unicast-multicast switching point in MBMS networks for transmission power saving

La oferta de aplicaciones y servicios multimedia para terminales móviles se hace principalmente a través de las redes celulares de tercera y cuarta generación (3G/4G) existentes. El envío de los datos en este tipo de redes se realiza en modo unicast, es decir, a cada usuario se le dedican recursos de radio (ancho de banda y potencia de transmisión) durante toda la sesión. Esto presenta algunos inconvenientes, tales como agotamiento rápido del ancho de banda del operador móvil, alto consumo de potencia de transmisión, incremento de la interferencia, y costos altos del servicio. Los operadores móviles requieren de nuevas tecnologías que optimicen el uso de sus recursos de radio y así lograr un mayor índice de penetración de los servicios. De ahí la necesidad de cambiar de paradigma hacia un modo de transmisión en multicast o broadcast, en el que una misma señal pueda recibirse por varios usuarios simultáneamente, de tal forma que los recursos de radio se puedan compartir. Para ello, la solución técnica sobre redes celulares LTE (Long Term Evolution) se dio en la especificación 3GPP Release 6, llamada Servicio Multimedia por Broadcast/Multicast (MBMS, Multimedia Broadcast Multicast Service). La especificación de MBMS permite que una transmisión cambie de modo unicast a modo multicast a partir de un ''punto de conmutación'', que determina el momento de hacer el cambio para obtener un ahorro tanto en ancho de banda como en potencia de transmisión. Este artículo presenta una evaluación para determinar los puntos de conmutación de modo de transmisión óptimos en el estándar MBMS para diferentes ambientes de propagación inalámbrica. Además, dado que MBMS se puede utilizar en topologías de Red de Frecuencia Única (SFN, Single Frequency Networks), que tienen la propiedad de ''ganancia de red'', también se determina el ahorro de potencia de transmisión adicional que se obtiene en esta configuración.

Current multimedia services are mainly offered through existing 3G and 4G mobile network infrastructure. Data transmission using these kind of networks is accomplished using multicast mode; in this case, the network allocates radio resources (bandwidth and transmission power) during the whole communication process. This has several drawbacks, such as bandwidth and transmission power consumption, interference and higher operational expenses. Mobile operators require new technologies to optimize their radio resources in order to get more effective operation geared to increase the customer base. Hence the need for a paradigm shift towards multicast or broadcast modes, in which several users can receive the same signal simultaneously, sharing the radio resources. In relation to the above, 3GPP provided a technical solution in the LTE Release 6 standard, which is specified as Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS). MBMS allows unicast to multicast transition from a ''switching point'' that determines the time and conditions for bandwidth and power transmission savings. This paper presents an evaluation to determine the optimal switching point under the MBMS standard for different wireless contexts. Furthermore, given that MBMS allows the use of Single Frequency Networks (SFN) topologies, with network gain properties, we also determine the additional power savings for this configuration.