Tesis de maestría
http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/118
2024-03-28T21:51:45ZMedición de contaminantes en flujos turbulentos, aplicando técnicas de edición de videos y procesamiento digital de imágen
http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51784
Medición de contaminantes en flujos turbulentos, aplicando técnicas de edición de videos y procesamiento digital de imágen
Vázquez, Raimundo Damián
El estudio de procesos de dispersión atmosférica permite evaluar problemas específicos y el análisis de modelos de difusión. La necesidad de contar con resultados experimentales en conjunto con los elevados costos de la experimentación a escala natural conduce a desarrollar estudios de laboratorio. El objetivo de este trabajo de investigación es evaluar la aplicación de técnicas de edición de video para el estudio de procesos de dispersión. Para tal fin, se desarrolla e implementa un procedimiento para estimar el campo de concentración en un proceso de dispersión atmosférica, utilizando modelos a escala reducida en un túnel de viento de pequeño porte.Para obtener el campo de concentraciones en la pluma de dispersión, se utiliza la edición de videos y técnicas de procesamiento de imágenes. La edición de video genera fotogramas representativos de sucesivos estados de la pluma de emisión simulada con humo. Técnicas de procesamiento digital permiten la segmentación del humo en las imágenes respectivas. Utilizando el modelo de distribución espacial Gaussiana de las concentraciones, a partir de los fotogramas, se calculan coeficientes de dispersión para cada posición a sotavento de la emisión. Esto constituye la calibración del sistema óptico y permite estimar la relación existente entre la escala de gris y la concentración de humo en una posición determinada, partiendo de un ensayo en situaciones semejantes a las ideales. Una vez establecida la calibración, sus resultados pueden ser extendidos a aquellas situaciones de dispersión más complejas. El desarrollo experimental planteado define además el rango de aplicación y las limitaciones de sistema de análisis.La evaluación del proceso de dispersión se complementa y profundiza mediante el uso de herramientas estadísticas denominadas descriptores. Histogramas y funciones de probabilidad acumulada son determinados con el fin de realizar comparaciones de cuadros en diferentes regiones de la imagen digital o verificar la similitud de comportamientos en experimentos semejantes. El uso de este tipo de herramientas podría extenderse al análisis de las fluctuaciones de concentración, al menos hasta las frecuencias de fluctuación que permitan las muestras de los sucesivos fotogramas, aplicando el análisis espectral.
2011-01-01T00:00:00ZSedimentos en el drenaje urbano
http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51783
Sedimentos en el drenaje urbano
Méndez, Guillermo José
Unos de los más importantes poluentes de la escorrentía urbana son los sedimentos. Los problemas que estos generan no solo atañen la calidad del agua sino que conllevan pérdidas de suelo y afectación del sistema de conductos del drenaje, por lo que el abordaje de su problemática exige un enfoque mixto en donde intervienen entre otras disciplinas, la sedimentología y la hidrología. La ciudad de Resistencia, no escapa a esta problemática. En efecto, en el sector sur de esta ciudad, donde los efluentes pluviales son transportados por conductos cerrados y cúneteos hacia el canal de la Av. Soberanía, el sistema presenta deposición de sedimentos en los conductos y en el mencionado canal, generando la reducción en su capacidad de flujo. Ante la complejidad de los fenómenos que originan los sedimentos transportados y el efecto que estos producen en el medio ambiente, es fundamental contar con un mayor conocimiento en la materia, datos confiables y una adecuada interpretación. El presente estudio comprende un análisis de los procesos de generación y transporte de sedimentos en la ciudad de Resistencia, tomando como estudio de caso una microcuenca representativa del conjunto. Para ello se realizaron mediciones sistematizadas a fin de determinar: las cargas de sedimentos acumulados en tiempo seco y; las cargas de sedimentos transportadas por la escorrentía urbana durante las precipitaciones. Fue posible realizar una interpretación de los fenómenos analizados y aportar una crítica a uno de los modelos más utilizado mundialmente. Se observó una acumulación en tiempo seco de tipo exponencial. El ajuste del modelo de acumulación indicó un valor máximo posible de 600 g/m2 y una constante de crecimiento de 0,05. Sin embargo, se detectaron valores de cargas totales de sedimentos ostensiblemente altos, luego de ciertas precipitaciones. Esto puede deberse a la importación de sedimentos de zonas aledañas, principalmente de suelo de calles de tierra que son transportados a la microcuenca, adherido a las ruedas de los vehículos. El modelo de calidad de agua, diseñado bajo el programa Stormwater Management Model (SWMM), fue calibrado y validado con resultados satisfactorios para el área de aporte sin influencia de suelo descubierto. Sin embargo, tal influencia no pudo considerarse por el retardo provocado en el pico del polutograma respecto al pico hidrograma. La metodología adoptada ha resultado eficiente, sencilla y de bajo costo para en el análisis de tal fenómeno. De igual forma, este procedimiento puede ser adaptado para el estudio de otro tipo de contaminantes o bien para el mismo poluente pero en cuencas de otro uso de suelo (e.g. industrial, comercial, etc.).; One of the most important pollutants of the urban runoff is sediments. The problems produced by sediments not only concern the water quality but that also carry along soil loss, and the affectation of the drainage pipe system, for which the view of its problematic requires a mixed approach where intervene among other disciplines, sedimentology and hydrology. Resistencia city does not slip from this problematic. In fact, in the south area of the city, where pluvial effluents are transported by closed pipes, and ditches towards the Soberanía channel, the system present sediments depositions in the pipes, and in the mentioned channel, producing the reduction of its flow capacity. Given the complexity of the phenomena and its effects on the environment, it was fundamental to have a better understanding of the subject, to get reliable data and to achieve a proper interpretation of it. This study ineludes an analysis of the process involved in the generation and transport of sediments in Resistencia city. As a study case, a representative microbasin was considered. A ser build up during a dry time and; the suspended loads carried by the urban runoff during precipitations. It was possible to make an interpretation of the phenomenon and a review of one of the most used model around the world. It was observed an exponential accumulation during a dry time. The adjustment of the buildup model indicated a máximum possible valué of 600 g/m2 and buildup rate constant of 0.05. However it was detected ostensible high valúes of build up sediments after some precipitations due to sediments from nearby areas, mainly soil of the dirt road which is transported to the microbasin attached on the vehicles wheels. The water quality model, designed by the Stormwater Management Model software (SWMM), was satisfactory calibrated and validated for input areas without the influence of bare soil. However, that influence could not be considered due to the delay between the pollutograph and the hydrograph peaks. The adopted methodology resulted efficient, simple and with low cost considering the analysis of the studied phenomenon. The procedure could be applied in the study of other pollutants or even to the same pollutant in other basins with different land uses (e.g. industrial, commercial, etc.).
2012-01-01T00:00:00ZMetodologías para la determinación del desplazamiento de fluencia en la cima de pórticos de hormigón armado sismorresistentes
http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51725
Metodologías para la determinación del desplazamiento de fluencia en la cima de pórticos de hormigón armado sismorresistentes
Lucca, Oscar Roberto
En los últimos años se han realizado importantes avances en el desarrollo de nuevos criterios sobre el diseño sismorresistentes de estructuras, destacando que la respuesta sísmica es esencialmente de naturaleza dinámica, y se refiere principalmente a desplazamientos impuestos y no a fuerzas. Para acomodar los desplazamientos importantes que se producen, la estructura debe poseer ductilidad, capacidad de disipar energía a través de la incursión en el campo inelástico de las deformaciones, sin perder resistencia.Si a ciertas regiones de la estructura se las diseña para cumplir esa función - disipar y no absorber energía-, se tiene una de las aplicaciones de la nueva filosofía, el “método de diseño por capacidad”.El otro nuevo enfoque es la llamada “Ingeniería sísmica basada en el desempeño”, que consiste en diseñar la estructura para alcanzar distintos niveles de comportamiento para distintos niveles de terremotos de diseño. Esos niveles de comportamiento estructural son límites de ductilidad, distorsiones de piso, índices de daño límites, aceleraciones máximas.En el proceso de diseño preliminar, donde se definen las características de rigidez - resistencia para cumplir con los estados límites propuestos, el parámetro invariante es la curvatura de fluencia de las secciones de la estructura que van a incursionar en el campo no lineal, y en consecuencia el desplazamiento de fluencia del sistema.En esta tesis se evalúan varias metodologías para determinar el desplazamiento de fluencia en la cima de pórticos de hormigón armado sismorresistentes, y se propone una nueva alternativa que consiste en aproximar los resultados discretos obtenidos con análisis estático no lineal (push- over), mediante redes neuronales.La modelización de la estructura se realiza con un número de variables que son consideradas esencialmente influyentes en la determinación de la respuesta. Las combinaciones de las variables (de ingreso) que definen el problema, se obtienen a través del “diseño de experimentos por computadoras” dentro del entorno dado por sus valores límites. Con la base de datos de los desplazamientos de fluencia en la cima, resultante en cada combinación obtenidos con análisis estático no lineal (push-over), se entrena una red neuronal.Cuando se realiza un diseño preliminar particular, la red neuronal permite rápida y eficientemente calcular el desplazamiento de fluencia.Se presentan ejemplos numéricos, analizando comparativamente las diferentes alternativas, y validando el método propuesto frente a resultados experimentales disponibles.; In the last years been made significant progress in the development of new criteria conceming the seismic design, concluding that the seismic performance is essentially made of a structural dynamic and have to do with imposition displacement and not with forces.The structure must have ductility to assessment the impact from a force-based of seismic, and capacity to dissipate energy through the incursión in the inelastic field of the deformations, without losing strength.The special design of portions of structures with this function- dissipate the seismic wave energy and not absorb the impact of this energy-, is provides for the new philosophy of the “method of design by capacity”.The other new perspective is the “Seismic performance analysis” that is the design of the structure to get different levels of behavior associated with different levels of earthquakes. This levels of structural behavior are the limits of ductility, inter-story drift, damage indices limits, accelerations principies.In the process of preliminary design, where the characteristics of stiffness-strength to satisfy the proposed limits are defined, the invariant parameter is the yield curvature of the portions of the structures that will be in the nonlinear field, and in consequence the displacement yield drift of the system.In this paper are analyzed several methodologies for determined the displacement yield drift in top of reinforced concrete frames seismic structures, and is provides a new altemative that consist to approximate the discreet results of the nonlinear static analysis through neural network.The modeling of the structure is made with a number of variables that are considered essentially influential in the determination of the response. The combination of the variables input that defined the problem, are obtained through the “design of Computer experiments methodology” in the context of the limit valúes. With the results of the data-base of the displacements yield drift in the top, obtained in every combination with the nonlinear static analysis (push-over), one trains a neural network.When a preliminary particular design is performed, the neural network allow to calculated the displacement yield drift in a fast and efficient way.In addition number examples are offered, with a comparative analysis of the different altematives, proving the method that was proposed in front of the available experimental results.
2010-01-01T00:00:00ZAnálisis numérico de la adhesión fibra matriz con un modelo de interfaces cohesivas acoplado
http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51704
Análisis numérico de la adhesión fibra matriz con un modelo de interfaces cohesivas acoplado
Morel, Claudia Alejandra
El proceso de propagación de fisuras puede ser descripto por medio de modelos cohesivos. Entre sus aplicaciones más importantes, se encuentra el modelado del despegado de la interface fibra/matriz en un material compuesto (como por ejemplo hormigones reforzados con fibra). La resistencia al despegado puede medirse, utilizando un ensayo de extracción de fibra (en inglés pushout o pullout): consiste básicamente en extraer por compresión o por tracción una fibra de la matriz. Se pueden usar dispositivos de cualquier geometría, pero se ha observado experimentalmente que en el ensayo de pullout es preponderante el corte, dando una alta resistencia al despegado. En este trabajo se realiza la simulación numérica de un ensayo de extracción de fibra, mediante el método de los elementos discretos (MED), utilizando un modelo de interfaz cohesiva para la zona de contacto fibra/matriz. Se aplica el modelo numérico a un sistema en 3D de poliéster/epoxi, y el proceso de despegado fibra/matriz es capturado con la ayuda de elementos cohesivos agregados al MED. Posteriormente se aplica el modelo numérico para realizar un estudio de la influencia de la variación de diversos parámetros no geométricos, en el proceso de falla de la interfaz fibra/matriz.; The crack propagation process can be described by means of cohesive models. One of the most important applications of the cohesive law, is the modeling of the interface fiber / matrix debonding in a composite material (for example, fiber reinforced concrete). The debond resistance can be measured using a fiber pushout or pullout test. This test consists basically in extracting a fiber from the matrix either by compression or traction. Any geometry can be used to measure debond resistance, but it has been observed experimentally that the fiber pullout is shear dominant, giving a high debond resistance. In this work a numerical simulation of a 3D fiber pullout test is presented, using the discrete element method (DEM) and a cohesive interface model for the fiber / matrix contact area. The numerical model is applied to a polyester / epoxy composite, and the fiber / matrix debonding is simulated with the addition of cohesive elements. +This model is used to perform a study of the effect of different nongeometric parameters on the failure mechanism of the composite model.
2010-01-01T00:00:00Z