Se presenta una formulación corotacional de elementos finitos para el análisis de grandes desplazamientos de estructuras planas de vigas y pórticos con gradiente funcional (FGSW). Se supone que las vigas y los bastidores están formados por un núcleo blando metálico y dos capas de piel simétricas funcionalmente graduadas. Para la deformación local se adopta la teoría de vigas de Euler-Bernoulli y la relación no lineal deformación-desplazamiento de von Kármán. La solución exacta de las ecuaciones de equilibrio no lineales para un segmento de viga se emplea para interpolar el campo de desplazamiento y evitar el bloqueo de membrana. Se utiliza un procedimiento incremental-iterativo en combinación con el método de control de longitud de arco para calcular las trayectorias de equilibrio. Los ejemplos numéricos muestran que la formulación propuesta es capaz de evaluar con precisión la respuesta de grandes desplazamientos con sólo varios elementos. Se lleva a cabo un estudio paramétrico para poner de relieve el efecto de la distribución del material, la relación entre el espesor del núcleo y la altura en el comportamiento ante grandes desplazamientos de la viga FGSW y las estructuras de armazón.

En muchas aplicaciones prácticas de ingeniería, los datos suelen recogerse en patrones en línea. Sin embargo, si las clases de estos datos están muy desequilibradas, el rendimiento de la clasificación se verá restringido. En este trabajo, se propone un nuevo enfoque de clasificación para resolver el problema del desequilibrio de datos en línea mediante la integración de un algoritmo de aprendizaje rápido y eficiente, es decir, Extreme Learning Machine (ELM), y una estrategia de muestreo típica, es decir, la técnica de sobremuestreo de minorías sintéticas (SMOTE). Para reducir el desequilibrio grave, la división granular de las muestras de clase mayor se realiza de acuerdo con la característica de distribución de las muestras, y las muestras originales se sustituyen por el núcleo granular obtenido para preparar un conjunto de muestras equilibrado. En la etapa en línea, en primer lugar se realiza la división de la granulación para la clase menor y, a continuación, se lleva a cabo un sobremuestreo utilizando SMOTE en la región alrededor del núcleo de gránulos y el borde de gránulos. Por lo tanto, el conjunto de muestras de entrenamiento se equilibra gradualmente y el modelo ELM en línea se actualiza dinámicamente. También introducimos teóricamente la entropía de información difusa para demostrar que el enfoque propuesto tiene el límite inferior de fiabilidad del modelo tras el submuestreo. Se realizan experimentos numéricos con dos tipos diferentes de conjuntos de datos, y los resultados demuestran que el enfoque propuesto supera a algunos de los métodos más avanzados en términos de rendimiento de generalización y estabilidad numérica.

El diagnóstico de fallos en circuitos analógicos se ha convertido en un factor importante para mejorar la fiabilidad de los circuitos integrados debido a su carácter insustituible en los circuitos integrados modernos. De hecho, el diagnóstico de fallos basado en algoritmos inteligentes se ha convertido en un tema de investigación muy popular, ya que la extracción y selección eficiente de características es una tarea crítica e intrincada en el diagnóstico de fallos analógicos. Además, es extremadamente importante proponer algunas directrices generales para la extracción y selección óptimas de características. En este trabajo, basándonos en el análisis wavelet, estudiaremos los problemas de selección de wavelets madre, número de niveles de descomposición y selección de coeficientes candidatos utilizando un circuito de filtro biquad de cuatro amplificadores. Tras realizar varios experimentos comparativos, se derivan algunas directrices generales para la extracción de características para este tipo de diagnóstico de fallos en circuitos analógicos.

La interacción de los campos electromagnéticos y los tejidos biológicos se ha convertido en un tema de creciente interés para las nuevas actividades de investigación en bioelectrónica, un nuevo campo interdisciplinar que combina conocimientos de teoría electromagnética, modelización y simulaciones, física, ciencia de los materiales, biología celular y medicina. En particular, se ha investigado la viabilidad de los campos electromagnéticos pulsados en la gama de frecuencias de radiofrecuencia y ondas milimétricas con el objetivo de descubrir nuevas técnicas no invasivas en la atención sanitaria. El objetivo de esta contribución es ilustrar un novedoso esquema de diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) para simular la propagación de pulsos electromagnéticos en medios biológicos dispersivos arbitrarios. El método propuesto se basa en la teoría del cálculo fraccionario y en una expansión en serie general de la función de permitividad. También se tienen en cuenta los efectos de dispersión espacial. La formulación resultante es explícita, tiene una precisión de segundo orden y la necesidad de variables de almacenamiento adicionales es mínima. La comparación entre los resultados de la simulación y los evaluados mediante un método analítico basado en la transformación de Fourier demuestra la precisión y eficacia del modelo FDTD desarrollado. Se examinan cinco ejemplos numéricos que muestran la propagación de ondas planas en diversos medios dispersivos.

En los últimos tiempos, las redes viarias urbanas se enfrentan a graves problemas de congestión como consecuencia de la aceleración de la demanda de movilidad. Una de las formas de mitigar los problemas de congestión en la red viaria urbana es predecir el patrón de flujo de tráfico. La predicción precisa de la dinámica de un sistema altamente complejo como el flujo de tráfico requiere una metodología robusta. En este artículo se presenta un enfoque para la predicción del flujo de tráfico motorizado en redes viarias urbanas basado en la Teoría del Caos. Se utilizaron técnicas de modelización de series temporales no lineales para el análisis de la predicción del flujo de tráfico, haciendo hincapié en la técnica de cálculo del mayor exponente de Lyapunov para ayudar en la predicción del flujo de tráfico. El estudio concluye que los algoritmos basados en el cálculo del tiempo de Lyapunov parecen prometedores para facilitar el control de la congestión debido a la eficacia de la técnica en la predicción de la dinámica de sistemas complejos, especialmente el flujo de tráfico.

Teniendo en cuenta la amplia aplicación del mantenimiento basado en la condición en la práctica del mantenimiento de motores de aviación, es posible que los motores de aviación lleven a cabo su mantenimiento preventivo justo a tiempo (JIT) planificando razonablemente sus visitas al taller (SV). En este estudio, se propone un enfoque para tomar decisiones de mantenimiento preventivo siguiendo el concepto de JIT. En primer lugar, se desarrolla un modelo de espacio de estados (SSM) basado en el margen de temperatura de los gases de escape para predecir la vida útil restante (RUL) del motor. En segundo lugar, se analiza el efecto de las decisiones de SV sobre el riesgo y el nivel de servicio (SL), y se realiza una optimización de las decisiones de SV del aeromotor basada en el RUL y el tiempo de reparación estocástico para llevar a cabo el modo JIT con los requisitos de seguridad y SL. Por último, se presenta un estudio de caso en el que se consideran dos motores CFM-56 para demostrar el enfoque propuesto. Los resultados muestran que la precisión predictiva de RUL con SSM es mayor que con regresión lineal, y el proceso de decisiones SV es simple y factible para que las aerolíneas mejoren el nivel de gestión de inventario de sus motores aéreos.

La tecnología de equilibrio de carga puede explotar eficazmente la enorme potencia de cálculo disponible en los sistemas distribuidos y lograr escalabilidad. La sobrecarga de retardo de las comunicaciones en los sistemas distribuidos, que varía en el tiempo y suele ignorarse o asumirse como determinista en las estrategias tradicionales de equilibrio de carga, puede degradar enormemente el rendimiento del equilibrio de carga. Teniendo en cuenta la sobrecarga del retardo de comunicación y su característica variable en el tiempo, se presenta una estrategia de equilibrio de carga jerárquica basada en una red neuronal generalizada (HLBSGNN) para grandes sistemas distribuidos. La novedad de la HLBSGNN es triple: (1) se emplea la jerarquía con comunicación optimizada para reducir la sobrecarga de equilibrio de carga en grandes sistemas informáticos distribuidos, (2) se tienen en cuenta la tasa de computación de los nodos y la aleatoriedad del retardo de comunicación impuesta por el medio de comunicación, y (3) se optimizan las sobrecargas de comunicación y migración mediante la previsión del retardo. Las comparaciones con estrategias tradicionales, como la centralizada, la distribuida y la de retardo aleatorio, indican que la HLBSGNN es más eficaz y eficiente.

Este artículo presenta un diseño de control robusto para la clase de sistemas no lineales inciertos subactuados. O bien el modelo no lineal de los sistemas subactuados se transforma en una forma de entrada-salida y luego se diseña un colector integral para el diseño del control, o bien se define directamente un colector integral para la clase en cuestión. Una vez definidos los colectores integrales, se diseñan leyes de control discontinuas capaces de mantener el modo deslizante desde el principio. La estabilidad en lazo cerrado de estos sistemas se presenta de forma impresionante. La eficacia y la exigencia de las leyes de control diseñadas se verifican mediante la simulación y los resultados experimentales del sistema de bolas y vigas.

Este artículo trata del desarrollo de un control en cascada basado en redes neuronales predictivas para reactores de pH. La estructura en cascada consta de un lazo de control maestro (proporcional-integral difuso) y uno esclavo (red neuronal predictiva). El lazo maestro se elige para que sea más preciso pero más lento que el esclavo. Las características de la estructura en cascada se han añadido a las inherentes a la red neuronal predictiva. La red neuronal se utiliza para aliviar las dificultades de modelado encontradas con el reactor de pH y para predecir su comportamiento. Los parámetros del algoritmo predictivo se determinan mediante un algoritmo de optimización. La eficacia y viabilidad del diseño propuesto se han demostrado utilizando MatLab.

En Santiago de Cuba existe un patrimonio arquitectónico construido con el sistema prefabricado I-464, conocido popularmente como Gran Panel Soviético, con más de 50 años de uso. Los edificios presentan daños como la corrosión del acero en los forjados, paneles y juntas horizontales entre ellos. Para analizar el comportamiento sismorresistente de los edificios deteriorados, es necesario especificar las peculiaridades del acero utilizado como refuerzo de los elementos estructurales. Se llevan a cabo pruebas destructivas del acero, así como la correlación de los resultados de pruebas no destructivas con el hormigón, en particular la velocidad de impulsos ultrasónicos, la humedad y el potencial de corrosión. También se realizan inspecciones visuales para identificar los patrones de agrietamiento, el avance de la carbonatación y el color de la superficie. Entre los principales resultados obtenidos destaca que la calidad del acero de las barras de 3 mm de diámetro, que componen las mallas electrosoldadas de los paneles, no cumple los requisitos actuales de diseño antisísmico. Estas barras, además de un límite elástico superior al recomendado, son barras lisas con un comportamiento no dúctil, ya que no tienen un límite elástico definido. Se obtuvo una reducción considerable de los diámetros de las barras corroídas en relación a los altos niveles de corrosión, debido a que los altos porcentajes de humedad provocan, sin duda, una reducción apreciable del límite elástico de estas barras. Se observa que, en los elementos con mayores porcentajes de humedad, se alcanzan los valores de potencial más negativos y los de mayor velocidad de corrosión.I. INTRODUCCIÓNSólo en un período de 26 años se levantaron 665 edificaciones en el municipio de Santiago de Cuba, construidas con el sistema prefabricado I-464, conocido popularmente como Gran Panel Soviético (GSP). Para un total de 769 inmuebles en la provincia del mismo nombre. Los edificios se construían según dos tipologías (con balcón y sin balcón) y fundamentalmente de 4 o 5 niveles.En la concepción de este sistema prefabricado se utilizaron criterios adecuados para ser implementado en zonas de alta peligrosidad sísmica. A pesar de los códigos de diseño de la época en que surgió el sistema prefabricado, estas edificaciones han mostrado un comportamiento adecuado ante grandes terremotos, tanto en Chile en 1985, 2010 y 2012 como en Armenia en 1988 [ 1 - 2 ] . El sistema de transmisión de carga es cruzado y las uniones horizontales y verticales, húmedas, rígidas al nivel de la superestructura. Sin embargo, es preocupante el comportamiento de las edificaciones en Santiago de Cuba, ya que tienen más de 50 años de funcionamiento y presentan factores que condicionan la aparición de potenciales daños sísmicos, como daños patológicos y modificaciones estructurales.En [ 3 ] muestran que el daño patológico representativo (80%) es la humedad, la cual se manifiesta a través de la corrosión del acero (60%) principalmente en las losas, paneles y juntas horizontales entre ellos.