Ingeniería y Competitividad
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Publicación Acceso abierto 3D discrete model for thermal contrast enhancement and defects depth estimation in CFRP slabs.(2015-05-21) Restrepo Girón, Andrés D.; Loaiza Correa, HumbertoTwo finite difference discretization approaches of the Fourier’s 3D heat propagation model are introduced, from which a new technique is proposed to enhance the thermal contrast of infrared sequences of images acquired from pulsed active thermography experiment for non-destructive testing of CFRP slabs. The discrete models defined are easily adaptable to a spatial filter structure, which can be applied to each image of the infrared sequence to obtain a better contrast between possible internal flaws and sound regions of material, and hence, a better probability of flaws detection. The performance of the technique proposed is evaluated using artificial thermal sequences generated by ThermoCalc6L, software that is able to compute dynamic thermal distributions in anisotropic layered solids, simulating internal defects and different excitation sets. Results show that this technique offers a better contrast between defects and image background than other relevant techniques like modified-differential absolute contrast, and a potentially faster execution than techniques based on thermal distribution reconstruction like the 3D thermal filtering method. Resumen Se introducen dos aproximaciones por diferencias finitas al modelo clásico de Fourier de propagación del calor en 3D a partir de las cuales se propone una nueva técnica para mejorar el contraste térmico en secuencias de imágenes infrarrojas adquiridas a partir de experimentos de termografía activa pulsada para ensayo no destructivo de láminas delgadas de CFRP. Los modelos anteriores se adaptan fácilmente a una estructura de filtro espacial que puede aplicarse a cada imagen de la secuencia con el fin de obtener un mejor contraste entre posibles defectos internos y las regiones sanas del material, y por tanto, una mayor probabilidad de detección. El desempeño de la técnica propuesta se evalúa empleando secuencias artificiales sintetizadas con el software ThermoCalc6L, que permite computar las distribuciones de temperatura en láminas sólidas anisotrópicas, simulando defectos internos y diferentes esquemas de excitación. Los resultados muestran que la técnica propuesta ofrece un mejor contraste térmico que técnicas relevantes como el contraste absoluto diferencial modificado, y una velocidad potencialmente superior de ejecución sobre las técnicas basadas en la reconstrucción de la distribución térmica, como el caso del método de filtrado térmico 3D.Publicación Acceso abierto 75 años de la Facultad de Ingeniería y el COVID - 19(Universidad del Valle, 2020-05-26) Machuca Martínez, Fiderman(Spa) El año 2020 se recordará como aquel el año en el cual el virus COVID-19 se expandió por el mundo paralizando a más de 200 países. Así las fechas especiales y eventos que se celebrarían se han visto cancelados y/o aplazados y al nombrar el 2020 lo primero que se nos vendrá a la mente será el coronavirusPublicación Acceso abierto A critical evaluation of the Colombian model of mass or bus rapid transit systems.(2012-10-04) Moller, RolfUn gran número de ciudades en el mundo y en América Latina están desarrollando en la actualidad proyectos de transporte masivo con base en el modelo y la experiencia colombiana del sistema de transporte rápido en bus (BRT, bus rapid tránsit), el TransMilenio de Bogotá que se caracteriza por el uso de buses articulados de ´plataforma alta´ en carriles exclusivos y estaciones elevadas cerradas. El artículo compara el sistema TransMilenio de BRT con la alternativa del transporte masivo con la tecnología de buses de ´piso bajo´. Muestra las deficiencias serias del modelo TransMilenio para los pasajeros: el sistema es relativamente lento, muy costoso, produce exclusión social y no contribuye al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo del Milenio. El artículo se basa principalmente en las experiencias de Bogotá y Santiago de Cali, ColombiaPublicación Acceso abierto A heuristic method for the inventory control of short life-cycle products.(2011-10-13) Rodríguez, Jesús A.; Vidal Holguín, Carlos JulioEn diversos sectores manufactureros, el ciclo de vida de los productos es cada vez más corto. La aplicación directa de técnicas convencionales de pronóstico y control de inventarios a productos de corto ciclo de vida (SLCPs) no es efectiva porque su demanda es transitoria, no estacionaria y altamente variable. En este artículo, desarrollamos un método heurístico de fácil implementación para el control de inventarios de SLCPs durante su temporada de ventas. El método heurístico comprende un submodelo de un solo despacho al comienzo de la temporada de ventas y un submodelo que considera múltiples despachos a lo largo de dicha temporada. Ambos modelos trabajan bajo un ambiente de inventario manejado por el proveedor (VMI) dentro de una cadena de abastecimiento con una bodega y N detallistas, donde se busca minimizar el costo total relevante del sistema, compuesto por los costos de devoluciones, los costos de faltantes y los costos fijos de despacho. Estos últimos costos han sido escasamente considerados en la literatura para productos de corto ciclo de vida. En el modelo de múltiples entregas, se determina el tamaño de envío mediante una adaptación del conocido modelo de la cantidad económica de pedido (EOQ). El inventario de seguridad es determinado mediante la razón crítica del modelo del vendedor de periódicos. Con base en datos reales de ventas de una empresa productora de textos escolares, se compara el desempeño del método heurístico con la estrategia actual de despachos de la firma. En todos los casos de prueba, el costo total relevante del método heurístico fue menor que el de la actual política de control de la compañía.Publicación Acceso abierto A literature review of bounding volumes hierarchy focused on collision detection(Universidad del Valle, 2015-06-19) Dinas, Simena; Bañón, José M.(Eng) A bounding volume is a common method to simplify object representation by using the composition of geometrical shapes that enclose the object; it encapsulates complex objects by means of simple volumes and it is widely useful in collision detection applications and ray tracing for rendering algorithms. They are popular in computer graphics and computational geometry. Most popular bounding volumes are spheres, Oriented-Bounding Boxe s (OBB’ s), Axis-Align ed Bound ing Boxes (AABB’ s); moreover , the literature review includes ellipsoids, cylinders, sphere packing, sphere shells , k-DOP’ s, convex hulls, cloud of points, and minimal bounding boxe s, among others. A Bounding Volume Hierarchy is ussualy a tree in which the complete object is represented thigter fitting every level of the hierarchy. Additionally, each bounding volume has a cost associated to construction, update, and interference te ts. For instance, spheres are invariant to rotation and translations, then they do not require being updated ; their constructions and interference tests are more straightforward then OBB’ s; however, their tightness is lower than other bounding volumes. Finally , three comparisons between two polyhedra; seven different algorithms were used, of which five are public libraries for collision detection.Publicación Acceso abierto A methodological approach for asynchronous implementation of the Rijndael Algorithm.(2014-03-12) Nieto, Rubén D.; Bernal, ÁlvaroEn este artículo se describe una metodología de implementación del algoritmo de Rijnda el para el proceso de encriptación. Se utilizó el estilo de diseño asíncrono con la ayuda de una herramienta conocida como Balsa, la cual permite simulación funcional, descripción y síntesis de circuitos digitales asíncronos. Los resultados obtenidos corresponden a implementaciones que utilizan los protocolos de codificación dual-rail y 1-of-4, para bloques de datos y claves de 128 bits sobre una plataforma hardware de un arreglo de compuertas reprogramable por el usuario (FPGA). Para la síntesis automática sobre la FPGA se utilizó la herramienta Xilinx ISE, que muestra un completo nivel de integración con el sistema Balsa.Publicación Acceso abierto A simple regionalization approach as an alternative to obtain rainfall data in a tropical and ungauged catchment(Universidad del Valle, 2016-01-19) Alvis, José F.; Martínez Cano, Carlos; Galvis, Alberto(Eng) The availability of rainfall information with high spatial resolution is of fundamental importance in many applications in the field of water resources. Commonly, the rainfall data in developing countries are obtained by rain gauge stations. However, many studies show that traditional measures based on rain gauge stations may not reflect the spatial variation of rainfall effectively. Although satellite data have been widely used around the world, when applied to local regions the spatial resolution of these products is too coarse. In this paper, an approach to identify a downscaling method through geostatistical regionalization to improve water resources models with short spatial and temporal scales and with limited rainfall data is presented. Three different models were applied: Cokriging, Inverse Distance Weight (IDW) and Kriging. Statistical parameters such as mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) were computed. A cross-validation process showed a better fit for most of the stations using the Cokriging method. The regionalization results were quite comparable with the rain gauge stations data. Although the model outcomes did not improve remarkably, the contribution of this approach may have the potential to provide useful rainfall data at spatial scales shorter than the present resolution.Publicación Acceso abierto A survey of computational calculi used in musical applications(2014-03-13) Sarria M., Gerardo M.En las últimas décadas muchos modelos formales han sido propuestos para formalizar aplicaciones musicales, para resolver problemas musicales y de improvisación, y para probar propiedades en la música. En este artículo describiremos brevemente algunos de estos modelos formales (los cálculos computacionales); proveeremos una descripción de algunas aplicaciones de dichos formalismos; finalmente discutiremos algunas consideraciones sobre cada cálculo mencionado aquí, resaltando fortalezas y debilidades.Publicación Acceso abierto A unified integral interpretation of thermal analysis data(Universidad del Valle, 2016-01-19) Carrero Mantilla, Javier Ignacio; Rojas González, Andres F.; Cárdenas Giraldo, J.M.(Eng) Most integral methods for thermal analysis data use linear regressions based on some approximate representation of the temperature integral. But this approach is inconvenient because there are many approximations and each one can produce a different result for the same data set. This work shows how to reduce the search of kinetic parameters to a non-linear regression calculating the temperature integral through the incomplete gamma function. In this way the use of approximations is avoided and dependence of the preexponential factor on temperature can be included in the model. An isoconversional analysis of a data set available in the literature is used to explain the proposed method.Publicación Acceso abierto Ácido poliláctico (PLA) : propiedades y aplicaciones(2011-10-13) Albán Achinte, Fred; Rodríguez De Stouvenel, Aida; Serna Cock, LilianaEl ácido poliláctico (PLA), es un biopolímero termoplástico cuya molécula precursora es el ácido láctico. Debido a su biodegradabilidad, propiedades de barrera y biocompatibilidad, éste biopolímero ha encontrado numerosas aplicaciones ya que presenta un amplio rango inusual de propiedades, desde el estado amorfo hasta el estado cristalino; propiedades que pueden lograrse manipulando las mezclas entre los isómeros D(-) y L(+), los pesos moleculares, y la copolimerización. En este artículo se presenta una revisión actualizada de sus formas de polimerización, las propiedades físicas y mecánicas que lo hacen interesante, sus mecanismos de biodegradabilidad y reabsorción y sus aplicaciones en diferentes campos. Se revisa además el proceso de producción biotecnológica de su molécula precursora, destacándose el gran interés de los investigadores en la búsqueda de nuevos sustratos, nuevos microorganismos productores y diferentes métodos de purificación.Publicación Acceso abierto Advances in traditional production of panela in Colombia: analysis of technological improvements and alternatives(Universidad del Valle, 2018-01-30) Gutiérrez Mosquera, Luis F.; Arias Giraldo, Sebastián; Ceballos Peñaloza, Adela M.(Eng) Panela, or unrefined non centrifugal brown sugar, is a natural sweetener obtained from the evaporation and concentration of sugarcane juice (Saccharum officinarum), essential for food security, agricultural economics and rural development in Latin America. The degree of process efficiency and the marketing evaluation for this product in Colombia is as yet incipient. This study presents the traditional system for panela production, from a technical and engineering perspective, also highlighting some aspects of qual - ity and innovation. Improvements to the traditional furnace design, extraction and milling, clarification, and heat transfer are analyzed. By criteria of competitiveness and efficiency, was evidenced the need to continue the development and transfer of innovative technological alternatives. It is also imperative the participation of the panela producers in new and potential markets.Publicación Acceso abierto Alkali-activated materials: cementing a sustainable future(2014-06-03) Bernal, Susan A.; Mejía de Gutierrez, Ruby; Rodríguez, Erich D.En este documento se presenta una revisión de las propiedades microestructurales y macroestructurales decementantes de activación alcalina basados en escorias granuladas de alto horno, metacaolín y sus mezclas, desarrollados por el Grupo Materiales Compuestos de la Universidad del Valle durante la última década. Resultados de durabilidad de cementos activados cuando son expuestos para agentes agresivos tales como cloruros y dióxido decarbono son reportados. Los resultados de esta investigación han elucidado la gran viabilidad de la adopción de latecnología de activación alcalina en Colombia para la producción de concretos de alto desempeño basados en subproductos industriales, con un rango amplio de propiedades que puedan ser adecuadas para diferentes aplicaciones de infraestructura civil, y contribuye a la valorización de sub-productos industriales de bajo costo a través de la producción de materiales de construcción más amigables con el medio ambiente. Nuestros resultados resaltan el hecho que un entendimiento profundo de la química de estos sistemas permite la manipulación de la microestructura y por lo tanto el desempeño de los productos finales hacia la producción de materiales sostenibles y versátiles.Publicación Acceso abierto Amenazas y defensas de seguridad en las redes de próxima generación.(2011-10-13) Anías Calderón, Caridad; Baluja García, WalterEl advenimiento de las redes de próxima generación (NGN) es una realidad en el desarrollo de las telecomunicaciones. Si bien su introducción constituye un salto tecnológico, también representa un enorme reto desde el punto de vista de la seguridad. El presente artículo realiza un análisis integral sobre aspectos relacionados con la seguridad de estas redes. Inicialmente, se abordan las amenazas que se heredan de las redes telefónicas públicas conmutadas (PSTN), las redes de datos de protocolos de Internet (IP) y las redes de televisión, así como la forma en que éstas se combinan, para obtener las amenazas propias de las NGN. Luego, se analizan los mecanismos de defensa de las redes que convergen en las NGN para proponer los mecanismos de defensa aplicables a estas últimas, los principios de su combinación, así como los requerimientos de las herramientas de seguridad. El análisis presentado constituye un importante primer paso para organizar y hacer homogéneo el trabajo de seguridad en NGN.Publicación Acceso abierto An area efficient high speed, fully on-chip low dropout –LDO- voltage regulator(Universidad del Valle, 2015-06-19) Amaya, Andrés F.; Gómez, Héctor I.; Espinosa, Guillermo(Eng) This paper presents the design of a low-dropout voltage regulator which has a low area and power consumption, as well as an improved transient response. The area reduction is achieved by biasing the power transistor in the triode region. In addition, a dynamic bias network is used in order to reduce its settling time to 300ns for any change in the load current from 100μA to 100mA. The regulator is designed in a Silterra 0.18μm standard CMOS technology and brings a regulated output voltage of 1.8V. All the circuit is biased with 2.3μA only at loads smaller than 1mA, and can recover within 0.3μs for maximum load and input voltage changes. Moreover, the regulator does not need any external capacitor to guarantee its stability.Publicación Acceso abierto An overview on the standard of digital video broadcasting – terrestrial.(2013-09-24) Trujillo, MariaDigital Video Broadcasting (DVB) es un consorcio formado por industriales de los medios de comunicación, que está integrado por radiodifusores, fabricantes, operadores de redes, desarrolladores de software y organismos reguladores. El consorcio fue creado con el fin de definir las normas técnicas para estandarizar todos los aspectos relacionados con la prestación de servicios de televisión digital. El estándar DVB ha sido adoptado en Europa, Oriente Medio, Suráfrica y Australasia. Adicionalmente, el estándar DVB fue seleccionado en Colombia y Panamá como el sistema de transmisión de televisión digital terrestre (DVB-T/T2). El estándar DVB es un conjunto de especificaciones que permiten la integración de información multimedia para proveer servicios de información, educación, negocios y entretenimiento. La implementación de DVB requiere de acuerdos entre los radiodifusores, operadores de redes y fabricantes en la definición de los parámetros de operación, además de tener en cuenta las normativas gubernamentales. Este artículo presenta un resumen de los principales elementos definidos en el estándar DVB-T/T2, basado en los documentos guía elaborados por el consorcio DVB, e incluye algunas de las acciones tomadas durante el proceso de implementación de DVB-T/T2 en Colombia.Publicación Acceso abierto Anaerobic digestion of food waste. Predicting of methane production by comparing kinetic models(Universidad del Valle, 2017-01-30) Parra Orobio, Brayan A.; Donoso Bravo, Andrés; Torres Lozada, Patricia(Eng) Anaerobic Digestion (AD) of food waste (FW) reduces risks to human health and environment, also increases the life of landfills, and mainly is an important strategy to produce energy renewable as methane. Kinetic models can determine the influence of the factors that affect the process of AD and predicts more precisely methane production in order to prevent overestimation or underestimation, which may lead to the definition of real criteria to implement the technology. This study evaluated by means of Biochemical Methane Potential (PBM) assays, the AD of FW from a university restaurant using as inoculum sludge from a UASB reactor in charge of treating municipal wastewater. The factor evaluated was the influence of Substrate-Inoculum (S/I: 0.5, 1, 2 and 4 gVSsubstrate·gVSinoculum -1) ratio. For the prediction of methane were applied the kinetic models: Transfer Function, Logistics Function and Modified Gompertz models. It was found that the S/I ratio affect both, the efficiency of AD process and prediction of methane production, presenting the better results for S/I ratio below one. Within the kinetic models evaluated, the Logistic Function presented the best settings for predicting methane production and lag phase (R2> 0.9).Publicación Acceso abierto Análisis cinemático de un miembro inferior para determinar el centro de rotación en el plano sagital.(2015-05-11) Tinoco, Héctor A.; Arias Moreno, Andrés J.En esta investigación se establece una metodología que permite describir el movimiento de miembros inferiores usando cadenas cinemáticas cerradas. Este análisis es realizado con el objetivo de determinar la posición del centro de rotación (CR) de la rodilla localizado en el plano sagital. Un paciente sano y sin antecedentes patológicos realizó pruebas de flexión-extensión con uno de sus miembros inferiores. Cuando el paciente realizo el movimiento articular (la flexo-extensión) un dispositivo de video y un programa (World In motion v4.0) determinan la posición de cuatro marcadores pasivos ubicados en el miembro inferior. Los datos obtenidos de los marcadores son utilizados en un modelo propuesto que permite localizar la posición del CR de la rodilla. En este estudio se concluye que el CR de la rodilla presenta movimiento relativo respecto a un punto fijo marcado en un miembro inferior. Los resultados comprueban que el CR de la rodilla delimitado en el plano sagital no presenta comportamiento de una junta completa (junta con un grado de libertad) como ha sido presentado en otros estudios. Abstract A methodology is established in this research which permits to describe the movement of a lower limb using closed kinematic chains. This analysis is developed with the aim to determine the location of the center of rotation (CR) of the knee joint in the sagittal plane. Flexion-extension tests were carried out on one of the lower limbs of a healthy patient without pathological antecedents. When the patient does articular movement (flexion-extension), a video equipment and a software determine the position of four passive markers installed on the lower limb. The information obtained from the markers is applied to the proposed model which allows to locate the center of rotation of the knee joint. Hence it was concluded that the CR of the knee joint undergoes a relative movement with respect to the fixed point marked on the lower limb. The results prove that the knee joint established in the sagittal plane does not show the behavior of a complete joint (a joint with one degree of freedom) as it has been described in other studies.Publicación Acceso abierto Análisis comparativo de metaheurísticas para calibración de localizadores de fallas en sistemas de distribución.(2013-10-03) Gil González, Walter J.; Mora Flórez, Juan J.; Pérez Londoño, SandraEn este artículo se presenta un análisis comparativo de cuatro técnicas metaheurísticas que permiten la calibración óptima de un localizador de fallas basado en máquinas de soporte vectorial (MSV), con el objetivo de determinar cuáles técnicas presentan un mejor rendimiento para este problema. El localizador propuesto se prueba en un sistema de distribución estándar de 34 nodos de la IEEE, en el que se obtienen precisiones promedio para las mejores alternativas de 99%, utilizando una base de datos de 13824 registros de fallas monofásicas, bifásicas, bifásicas a tierra y trifásicas. La comparación de las alternativas de parametrización muestra que las técnicas metaheurísticas basadas en población presentaron un mejor rendimiento que aquellas basadas en trayectoria, en todos los casos estudiados.Publicación Acceso abierto Análisis conceptual y metodológico de la innovación tecnológica(2011-10-13) Carrillo, Alexander; Castellanos, Oscar; Castro, Fernando; Jiménez, ClaudiaSe presenta la evaluación del proceso de innovación tecnológica en algunas empresas biotecnológicas colombianas, realizada mediante la aplicación de instrumentos de consulta a sus directivos. El trabajo consta de dos partes: el estudio de la manera en que estas firmas asumen la innovación tecnológica y los diferentes aspectos que ésta involucra, y un análisis FODA que se tomó como característico para la totalidad de empresas del sector biotecnológico, complementado con el aporte de expertos en el tema a través de un análisis estructural, con el cual se obtuvo un conjunto de variables clave que sirvió de base para el desarrollo de la segunda parte, en donde, por medio de la aplicación del Benchmark, se estudió la forma en que la innovación se implementa en la organización. Finalmente se plantean estrategias a corto, mediano y largo plazo para las empresas analizadas, extrapolables al sector biotecnológico, y se propone su adaptación a otros sectores y organizaciones en donde la innovación es fundamental para su permanencia y competitividadPublicación Acceso abierto Análisis de falla del dispositivo de sujeción de una fresadora.(2011-10-13) Coronado S., John JairoEn este trabajo se usan las herramientas que nos entrega la ingeniería para determinar las causas que llevaron a la falla del dispositivo de sujeción de una fresadora. Se efectuó el análisis metalográfico del dispositivo y finalmente se dan las recomendaciones necesarias para evitar la falla del dispositivo de sujeción en futuros diseños, especialmente en el proceso de fabricación, el diseño mecánico y el tratamiento térmico del hierro fundido del cual estaba constituida la pieza.