Characterization of phase changes during fabrication of copper alloys, crystalline and non-crystalline, prepared by mechanical alloying
La fabricación de aleaciones en estado sólido tiene muchas diferencias con el proceso de fusión (colada) convencional. En el caso de la molienda de alta energía o aleado mecánico, las trasformaciones de fases de las materias primas son promovidas por una gran cantidad de energía que se introduce mediante impacto con medios de molienda; no hay fusión, pero sí cambios microestructurales que van desde refinamiento microestructural hasta amorfización en estado sólido. En este trabajo se estudia el comportamiento de metales puros (Cu y Ni) y diferentes aleaciones binarias (Cu-Ni y Cu-Zr) sometidas a las mismas condiciones de molienda con el objetivo de analizar el efecto del proceso en metales similares (Cu y Ni) y con solubilidades muy diferentes (Cu-Ni y Cu-Zr). Después de la molienda de alta energía, se analizaron los patrones de difracción de rayos X para determinar cambios en parámetros de red, y calcular las micro-deformaciones y el tamaño de las cristalitas, los cuales fueron calculados por el método de Williamson Hall (W-H), para luego ser comparados con los datos de las imágenes obtenidas por microscopía electrónica de transmisión (MET). Los cálculos muestran una apropiada similitud con las observaciones en MET; sin embargo, en general, las observaciones muestran heterogeneidades que no son consideradas en el método de W-H. De acuerdo a los resultados, en los metales puros se observó mayor cantidad de micro-deformaciones en níquel y fue más abrasivo que el cobre. En las aleaciones binarias, el sistema Cu-Ni formó soluciones sólidas con solubilidad total y las del sistema Cu-Zr mostraron amorfización, en función del contenido de Zr. Los métodos matemáticos no pueden ser aplicados en los casos donde se detecta amorfización debido a que aún no han sido creadas ecuaciones que representen este fenómeno cuando ocurre durante la molienda. Como conclusión se observó que bajo las mismas condiciones de molienda los resultados pueden ser muy diferentes debido al impacto significativo de la composición: el níquel formó fácilmente solución sólida mientras que el circonio incremento la habilidad de formación de vidrios.IntroducciónLa posibilidad de fabricar nuevos materiales con nuevas propiedades ha sido uno de los objetivos más importantes en los procesos de aleación mecánica. Más de cincuenta años después de su desarrollo, y más allá de los simples parámetros de fresado, muchos sistemas han demostrado capacidades extraordinarias, nunca obtenidas con otros métodos de fabricación; un ejemplo de ello es la formación de vidrio en sistemas binarios (Benjamin, 1970; Benjamin, 1974; Schwarz, 1986; Davis, 1988; Calka, 1991; Maurice, 1994; Lü, 1998).
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Characterization of phase changes during fabrication of copper alloys, crystalline and non-crystalline, prepared by mechanical alloying
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Investigating the influence of infill percentage on the mechanical properties of fused deposition modelled ABS parts
La impresión 3D es un proceso de manufactura que se basa en la fabricación de prototipos, partes y piezas funcionales. Existen diferentes métodos, en los cuales se utilizan distintos materiales en diversos formatos. Uno de los métodos más utilizados es el modelado por deposición fundida (FDM). A pesar de las ventajas que posee con respecto a otros procesos de fabricación, la impresión 3D no está libre de dificultades o problemas. Al momento de configurar una impresión, se deben ingresar parámetros para cada una de las variables presentes en el proceso, como por ejemplo: temperatura, velocidad, porcentaje de relleno, etc. La elección de dichos parámetros muchas veces resulta ser un problema para el operador, y generalmente se realiza en función de su experiencia, sin considerar la influencia que estos parámetros tendrán en las propiedades mecánicas del elemento terminado. Este trabajo analiza la influencia del porcentaje de relleno en la resistencia mecánica de piezas fabricadas en ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno). Para ello, se imprimieron probetas para ensayo de tracción y Charpy, variando el porcentaje de relleno, y manteniendo los demás parámetros constantes. Seguido de esto, se ensayaron las probetas para obtener los valores de resistencia a la tracción y resistencia al impacto. Esto se realizó con una impresora Makerbot Replicator 2X. Además, se analizó el tiempo efectivo de impresión para conocer la variabilidad de este parámetro al modificar el porcentaje de relleno.Este estudio permitió determinar la fuerza resistente máxima que se obtuvo con un porcentaje de relleno de 100%, fue de 1438N, con una resistencia de 34,57MPa. La máxima resistencia al impacto se obtuvo también con 100% de relleno fue de 1,55J. En cuanto al tiempo de impresión, los resultados son bastante interesantes, ya que se logró identificar que en el intervalo de 50 a 98% de relleno no es conveniente imprimir, ya que el tiempo de impresión es mayor que con 100%, y la resistencia a la tracción y al impacto son menores, por lo que no se justifica efectuar impresiones en ese rango de porcentaje de relleno.
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Compact spatio-spectral algorithm for single image super-resolution in hyperspectral imaging
Las imágenes hiperespectrales (HSI) son de vital importancia en una amplia gama de aplicaciones, tales como la teledetección, imágenes espaciales, la detección y la exploración de minerales. Desafortunadamente, es difícil adquirir HSI de alta resolución espacio-espectral debido a las limitaciones de los equipos de sensado. Para obtener versiones de HSI de alta calidad se usan técnicas tradicionales de superresolución. Éstas técnicas no permiten el uso directo de la información espacial y espectral que son un factor decisivo para una óptima reconstrucción. En este trabajo se propone la implementación de un novedoso algoritmo de superresolución de una sola imagen hiperespectral. El algoritmo integra la información espacial y espectral en las HSI para realizar una estimación precisa de alta resolución. Esta integración se obtiene mediante el uso de dos tipos de muestreo espacio-espectral y un interpolador tridimensional, que permite aumentar la coherencia de la información inherente en la imagen. Las imágenes resultantes son superiores hasta 2 dB comparas con reconstrucciones obtenidas por enfoques tradicionales.IntroducciónLas imágenes hiperespectrales (HSI) recogen una concatenación de imágenes bidimensionales que conllevan diferentes longitudes de onda en un determinado rango espectral. Así, los píxeles de las imágenes hiperespectrales están representados por vectores cuyas entradas corresponden a la intensidad en las diferentes bandas espectrales. La HSI permite la detección, clasificación e identificación de objetos y rasgos basados en las características espectrales (Chakrabarti, 2011).
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Identification of natural fractures using resistive image logs, fractal dimension and support vector machines
El propósito de esta investigación es aplicar un nuevo enfoque para identificar fracturas naturales en pozos de un yacimiento de hidrocarburo utilizando registros de imágenes resistivas, dimensión fractal y máquinas de soporte vectorial (MSV). La secuencia estratigráfica alcanzada por cada pozo está compuesta por rocas calcáreas cretácicas de la Cuenca del Catatumbo, Colombia. El método del conteo de cajas se aplicó a registros de imágenes, generando una curva que representa variaciones de dimensión fractal en las imágenes a lo largo de cada pozo. La media aritmética de dimensión fractal mostró valores desde 1,70 a 1,72 en intervalos con fracturas mineralizadas y desde 1,72 a 1,76 en intervalos con fracturas abiertas. La clasificación morfológica entre fracturas naturales abiertas y mineralizadas es realizada utilizando integración núcleo-registro de un pozo piloto. La dimensión fractal de las imágenes junto con registros de rayos gamma y resistividad son empleados como datos de entrada a un modelo de MSV identificando intervalos con fracturas naturales abiertas automáticamente, poco después de adquirir los registros y previo a su interpretación por especialistas. Aunque los resultados finales están afectados por condiciones del hoyo y calidad de registros, el modelo de MSV mostró exactitud entre 72,3% y 82,2% en 5 pozos evaluados del campo estudiado. IntroducciónLos pozos investigados durante este estudio están ubicados en un campo petrolero en el municipio de Tibú, Región Nororiental del Departamento de Norte de Santander, República de Colombia; el campo petrolero examinado durante este estudio, que no puede ser nombrado por razones de confidencialidad, tiene un tamaño de aproximadamente 2888 acres. En los yacimientos petrolíferos de la región, la identificación de las fracturas naturales es importante, particularmente, durante las actividades de perforación y producción.
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Effect of the height of the greenhouse on the plant - climate relationship as a development parameter in mint (Mentha Spicata) crops in Colombia
El objetivo del estudio es evaluar el efecto que produce la altura del invernadero en las condiciones climáticas generadas sobre un cultivo de menta (Mentha spicata). Los ensayos se realizaron en el municipio del Carmen de Viboral, a 40 minutos de la ciudad de Medellín (6º05?09? N y 75º20?19? W, 2150 m.s.n.m.). Se utilizaron 3 invernaderos de iguales dimensiones, variando solamente su altura de canal de 2m, 2,5m y 3m respectivamente. Se realizaron mediciones de temperatura y humedad relativa cada 30 minutos por 3 años, durante los cuales se evaluó la producción del cultivo. Se realizaron análisis estadísticos para determinar las variaciones climáticas causadas por la diferencia de altura entre los invernaderos, así como para determinar diferencias en los niveles de producción. Los resultados indican que para las condiciones del estudio la altura del invernadero incide directamente en las condiciones climáticas y en los rendimientos del cultivo de menta.IntroducciónLos cambios en el medio ambiente ejercen diferentes presiones sobre las plantas e influyen en el desarrollo de cada especie, lo que da lugar a diversas formas de crecimiento, que deben interpretarse como los diferentes caminos que han seguido las plantas para adaptarse a un determinado entorno (Sherry et al., 2007). El ciclo de vida biológico cambia con el genotipo y los factores climáticos, lo que significa que las plantas de un mismo genotipo plantadas bajo diferentes condiciones climáticas pueden tener diferentes etapas de desarrollo tras el transcurso del mismo tiempo cronológico. Por lo tanto, los eventos biológicos se utilizan como indicadores de la presencia o ausencia de ciertos factores ambientales para sacar ciertas conclusiones o hacer predicciones sobre las respuestas de las plantas (Dahlgren et al., 2007).
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Evaluation of coagulation sludge from raw water treated with Moringa oleifera for agricultural use
La coagulación-floculación es el proceso fisicoquímico responsable de la mayor producción de lodos residuales en la potabilización de aguas crudas naturales. Convencionalmente se ha utilizado como coagulante el sulfato de aluminio o alumbre. Sin embargo, la disposición de los lodos que produce ha resultado problemática para el ambiente debido al exceso de aluminio. Actualmente se estudia la conveniencia de utilizar coagulantes naturales como extractos de semilla de Moringa oleífera (MO), aunque se desconocen las propiedades del lodo residual que produce y su posible reutilización. En este trabajo se evaluaron las características físicas, químicas y nutricionales de los lodos de MO, siguiendo métodos estandar, para verificar su posible utilización en suelos agrícolas. El pH, la conductividad eléctrica, la capacidad de intercambio iónico, la materia orgánica y los micronutrientes del lodo de MO resultaron apropiados para ser aplicados en suelos con vocación agrícola; pero la deficiencia de macronutrientes y la presencia de coliformes fecales lo restringe a ser utilizado como mejorador de suelos y no como abono. La estabilización del lodo con cal hidratada, en dosis iguales o superiores a 3%, resultó efectiva para garantizar la eliminación de microorganismos patógenos y para la obtención de un biosólido de clase A, sin restricciones para uso agrícola y conveniente para suelos ácidos.IntroducciónLa purificación del agua cruda incluye procesos físicos y químicos, como la sedimentación, la coagulación, la floculación, la filtración y la desinfección. La coagulación y la floculación son las principales prácticas de pretratamiento empleadas por la industria del agua en todo el mundo y, convencionalmente, las sales de aluminio y hierro se han utilizado para este fin durante muchos años.
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Colombian fusel oil
Los subproductos para valorización en la industria de los biocombustibles es un tema importante para alcanzar un proceso global más eficiente, más rentable y más cerca del concepto de biorrefinería. El aceite de fusel es un subproducto de la producción de bioetanol que se puede considerar como una materia prima barata y renovable para la fabricación de productos de valor agregado. En este trabajo se presentan los resultados en términos de composición y de las propiedades físico-químicas de seis muestras de aceite de fusel de las instalaciones industriales de alcohol. La composición de los componentes principales se estableció mediante cromatografía de gases. Técnicas complementarias, como espacio de cabeza, microextracción en fase sólida, y cromatografía de gasesespectrometría de masas (GC-MS), fueron utilizadas para la detección de componentes menores. Se identificaron cincuenta y cinco compuestos. Se determinaron las propiedades físico-químicas, como la densidad, el índice de acidez, el contenido de humedad y las curvas de puntos verdaderos de ebullición. Los resultados son útiles en el diseño conceptual de las estrategias de separación para la recuperación de alcoholes superiores, así como para comprobar las opciones de alternativas de valorización del aceite de fusel.IntroducciónEl aceite de fusel es un subproducto de la fermentación de la biomasa en la producción industrial de bioetanol. Es una mezcla de alcoholes superiores, compuesta principalmente por i-amil y otros alcoholes de cadena corta. La industria del bioetanol está creciendo rápidamente, al igual que la producción de aceite de fusel. Además, en los países en los que se produce bioetanol a gran escala, el aprovechamiento de los subproductos se ha convertido en una cuestión importante para que el proceso global sea menos contaminante y más rentable. El aceite Fusel ha sido considerado como un material de bajo valor que algunos productores de etanol queman para producir energía. Sin embargo, puede ser utilizado como una fuente barata y renovable para la producción de biosolventes, extractores, agentes aromatizantes, medicinales y plastificantes (Güvenç et al., 2007).
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Conceptual model for the design of product systems
A partir del estudio de los conceptos de personalización, diferenciación y variabilidad, se caracterizaron a los sistemas de productos y se exploran las condiciones requeridas para su diseño. En el análisis de la literatura se identificaron 17 variables relacionadas con el diseño de estos sistemas y se utilizaron para elaborar un modelo conceptual. Para validar este hallazgo se aplicó una encuesta a 57 expertos en el área del diseño. Mediante el análisis factorial se reducen las variables y se identifican las relaciones conceptuales subyacentes. Como resultado de la validación, se identifican tres factores: estructura, coherencia y orden, los cuales contienen las variables que determinan los atributos de los sistemas de productos. Los hallazgos permiten afirmar que el origen de proceso de diseño de estos sistemas se basa en el análisis de los consumidores y los múltiples usos y experiencias que estos realizan con los productos. Se establecen los límites del estudio y se delinean futuras investigaciones.IntroducciónLa globalización y el auge de las TIC han impulsado transformaciones demográficas, tecnológicas y sociales que, desde el diseño industrial, se convierten en cambios en los patrones de consumo y en la interacción de los usuarios con los productos, forzando la ruptura del paradigma de la producción en masa y la lógica de la economía de escala. Martins, Oliveira y Relvas (2005), citando a Alves y Braga (2001), afirman que la masificación de las tecnologías de la información y la comunicación ha impulsado la estandarización de los productos, los servicios y los comportamientos de los consumidores, donde "las dinámicas sociales, las tendencias y las aplicaciones comerciales son cada vez más mutables" (p. 3); lo que lleva a un aumento de la frecuencia de los lanzamientos de productos, y a la multiplicación de las alternativas de productos, lo que complica la toma de decisiones de los consumidores.
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A simulation model of assistants? and technicians? engagement in processing generated requests at a university
En este trabajo se presenta un modelo de simulación para la optimización de la participación de asistentes y técnicos en el proceso de enseñanza de una universidad. Este modelo nos permite obtener los valores de los parámetros importantes para el análisis del proceso, incluso en el caso de un proceso complejo en departamentos de universidades grandes, que no se puede analizar fácilmente utilizando métodos analíticos. Si los técnicos disponibles no son suficientes para procesar todas las solicitudes generadas por profesores y asistentes, los asistentes asumen el control la tramitación de las solicitudes, que no pueden ser procesadas inmediatamente por los técnicos. Se lleva a cabo una comparación de las características del sistema para tres situaciones diferentes: cuando los técnicos están procesando las peticiones de todos los asistentes y los profesores; cuando los técnicos y asistentes se separan en grupos más pequeños; y cuando los técnicos están procesando sólo las peticiones de los profesores y los asistentes de su grupo.IntroducciónLa mejora del proceso de enseñanza en todos los grados del sistema docente es objeto de numerosos trabajos y estudios (Kotnour, 1999; Pardede et al., 2012; Aizpun et al., 2015; Nikolic et al., 2015; Bogoya et al., 2013; Siddiqi et al., 2010; Mbarika et al., 2003; Macias 2012). En estos trabajos se analizan diferentes aspectos del proceso de enseñanza. La aportación de Kotnour (1999) es la descripción y evaluación de un proceso de enseñanza aprendizaje organizativo. En Pardede (2012), se centra en la revisión y alineación de las tareas de evaluación para garantizar una evaluación eficaz y el logro de los resultados de aprendizaje de los estudiantes. Aizpun et al. (2015) destacan la importancia de estimular la creatividad de los estudiantes y analizan la colaboración Universidad-Industria como una de las posibilidades para lograr este objetivo.
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Optimal under voltage load shedding based on voltage stability index
En este artículo se presenta una metodología para realizar el deslastre de carga por baja tensión utilizando una técnica de optimización metaheuristica y criterios de estabilidad. Se proponen dos estrategias para encontrar tanto la cantidad mínima de carga a deslastrar como su localización en el sistema, para recuperar las condiciones normales de operación. El primero está basado en el criterio clásico del deslastre de carga por baja tensión, donde se identifica la carga a desconectar considerando los niveles de tensión en las barras del sistema; el segundo incluye el índice simplficado de estabilidad de tensión SVSI, el cual identifica las barras críticas en el sistema. La propuesta se valida en el sistema de prueba IEEE de 14 barras cuando es sometido a varias perturbaciones.IntroducciónA medida que la generación de energía y la demanda de carga crecen con una tendencia cada vez mayor, se ha informado ampliamente de que los sistemas de energía están funcionando actualmente más cerca de los límites de operación debido a la falta de expansión de las redes de transmisión a medida que las cargas crecen, debido principalmente a las restricciones ambientales y económicas. Esta situación ha conducido a sistemas de energía más sensibles, que son propensos a inestabilidades de tensión o colapsos. Este efecto se ha observado y notificado en varios sistemas eléctricos de todo el mundo (AIE, 2005; Kundur, 1994). Para aquellos sistemas de potencia que alcanzan los límites de estabilidad, se requieren estrategias para garantizar el equilibrio generación-demanda para evitar colapsos, minimizando la energía no suministrada y optimizando la eficiencia energética.Las alternativas durante un inminente colapso de tensión incluyen los esquemas de Desmantelamiento de Carga Bajo Tensión (UVLS), que se aplican cuando la operación de los dispositivos de control y compensación, como los FACTS (Nguyen y Wagh, 2009; Greene, Dobson y Alvarado, 1997), gobernadores de turbina, reguladores automáticos de tensión (Lerm y Silva, 2004), entre otros, son ineficaces para alcanzar un estado de funcionamiento estable después de una perturbación o una contingencia.
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Optimal under voltage load shedding based on voltage stability index