Enfoque UTE

Caracterización de las propiedades tensiles de un material compuesto laminado Epoxi-Carbono empleado en la fabricación de un monoplaza tipo Fórmula SAE

Resumen El presente artículo analiza las propiedades tensiles de un material compuesto polimérico reforzado con fibras de carbono empleado en la fabricación del monoplaza para competición Fórmula SAE. Para ello se manufacturaron compuestos a partir de pre impregnados con diferentes orientaciones de fibra mediante un proceso de curado al vacío. Se evaluó el efecto de la orientación de las fibras sobre la resistencia y la rigidez de los compuestos formulados. Se instrumentaron las probetas de tracción con extensómetros biaxiales para obtener un registro real de la deformación y posterior determinación del módulo de Young. Los resultados experimentales fueron comparados con los resultados analíticos obtenidos a partir de la Teoría Clásica de Laminados mediante software especializado. Se desarrolló también un análisis microscópico de la región fracturada de las probetas para evaluar el efecto del proceso de manufactura. El conjunto de información generada a partir de los resultados experimentales y analíticos proporciona un entendimiento de la anisotropía de los materiales compuestos Epoxi-Carbono que permitirá tomar decisiones de diseño en futuros desarrollos dentro del proyecto Fórmula SAE.

Abstract: This article presents the analysis of the tensile properties of a carbon fiber reinforced polymer composite used in the manufacture of the single-seater for Formula SAE competition. Composites were manufactured from pre-pregs with different fiber orientations by a vacuum curing process. The effect of the fiber orientation on the strength and rigidity of the formulated composites was evaluated. The tensile specimens were instrumented with biaxial extensometers in order to obtain a real record of the deformation and subsequent determination of the Young's modulus. The experimental results were compared with the analytical results obtained from the Classical Laminate Theory using specialized software. A microscopic analysis of the fractured region of the specimens was also developed to evaluate the effect of the manufacturing process. The set of information generated from the experimental and analytical results provides an understanding of the anisotropy of Epoxy-Carbon fiber composites that will allow design decisions to be made in future developments within the Formula SAE project.

Tecnologías de impresión 3D: evaluaciones de FDM y Polyjet en la fabricación de autopartes de automóviles

Resumen El objetivo del estudio fue evaluar las tecnologías de impresión 3D realizadas por Modelado Deposición Fundida (FDM) y PolyJet, a partir de ensayos mecánicos con materiales de Acrilonitrilo Estireno Acrilato (ASA) y VeroWhitePlus RGD 835 para la selección del material y tecnología adecuada en la fabricación de ductos de aire aplicados a autopartes automotrices. Con el fin de alcanzar el objetivo se realizaron pruebas de tracción mecánica a probetas fabricadas por ambas tecnologías; según la norma ASTM D638-14 para las pruebas de tracción y para los ensayos a flexión con la norma ASTM 790; para evaluar el comportamiento del flujo del aire en ducto se seleccionó como caso de estudio el ducto de aire empleado en la camioneta pick up Toyota Stout 2200 modelado por medio del software Ansys Student. Los resultados mostraron que el material VeroWhitePlus RDG 835 utilizado en la construcción del ducto por medio de la tecnología PolyJet presentó los mejores resultados con límite de fluencia a la tracción de 4.7 MPa y esfuerzo máximo de flexión de 28 MPa.

Abstract The objective of the study was to evaluate the 3D printing technologies made by Molded Deposition Modeling (FDM) and PolyJet from mechanical tests with Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA) and VeroWhitePlus RGD 835 materials, for the selection of the material and adequate technology in the manufacture of air ducts applied to automotive auto parts. To achieve the objective, mechanical tensile tests were carried out on specimens manufactured by both technologies, according to ASTM D638-14 for tensile tests and for bending tests according to ASTM 790; To evaluate the behavior of air flow in the pipeline, the air duct used in the Toyota Stout 2200 pick-up truck modeled by the Ansys Student software was selected as the case study. The results showed that the VeroWhitePlus RDG 835 material used in the construction of the duct by means of the PolyJet technology presented the best results with a yield strength of 4.7 MPa and a maximum bending stress of 28 MPa.

Variaciones físico-químicas de la calidad del agua del río Carrizal en Manabí

Resumen El presente trabajo tiene como objetivo determinar las variaciones físico-químicas de la calidad del agua del río Carrizal (Manabí) en 21 estaciones de muestreo, cubriendo una extensión de 51 km. Se muestrearon 7 puntos en (i) la microcuenca, 5 puntos en (ii) el embalse La Esperanza y 9 puntos en (iii) la subcuenca del río Carrizal. Se tomaron muestras siguiendo un diseño experimental de bloques al azar con arreglo factorial; según los resultados, se evidenció una correlación entre los parámetros y las diferentes posiciones geográficas monitoreadas. Ante esto, se calculó un nuevo índice de calidad de agua denominado índice de dureza, el cual relaciona la alcalinidad, potencial de óxido-reducción, dureza, conductividad, sólidos suspendidos, sólidos totales. Según este índice, se evidenció que la concentración de minerales de calcio, magnesio, sulfatos y carbonatos, incrementó junto con la concentración de sólidos en el agua, así como el potencial REDOX y la conductividad eléctrica, que incrementaron desde la cuenca alta hasta la cuenca baja del río Carrizal. Esta correlación entre parámetros físico-químicos del agua y las diferentes posiciones geográficas monitoreadas es probablemente influenciada por actividades antropogénicas.

Abstract The objective of this work is to determine the physical-chemical variations in the water quality of Carrizal River (Manabí), in 21 sampling stations, covering an area of 51 km. Seven points were sampled in (i) the microbasin, 5 points in (ii) La Esperanza reservoir and 9 points in (iii) the sub-basin of Carrizal river. Samples were taken according to an experimental design of random blocks with factorial arrangement, and according to the results we show a correlation between the parameters and the different geographical positions monitored. Thus, we calculate a new water quality index called hardness index, which relates the alkalinity, oxide-reduction potential, hardness, conductivity, suspended solids, and total solids. According to this index, it is evident that, the concentration of minerals of calcium, magnesium, sulphates and carbonates, increased along with the concentration of solids in the water, as well as the REDOX potential and electrical conductivity, increased from the upper basin to the lower basin of Carrizal river. This correlation between physical-chemical parameters of the water and the different geographical positions monitored is probably influenced by anthropogenic activities.

Optimización de la formulación de chocolate oscuro a partir de la mezcla de granos de cacao y contenido de cacao aplicando método de superficie de respuesta

Resumen En esta investigación se buscó optimizar la formulación de chocolate oscuro a partir de la mezcla de granos de cacao peruano y el contenido de cacao en ella, teniendo como criterio de optimización la mejora de las propiedades físicas del chocolate: color, tamaño de partícula, propiedades reológicas y textura, aplicando la metodología de superficie de respuesta. Se encontró que la formulación óptima presentó una mezcla de granos de cacao de 10 partes de CCN 51 más 90 partes de ICS 6, chocolate oscuro al 70 % de contenido de cacao, 29.6 % de azúcar y 0.4 % de lecitina. Finalmente, la validación de las propiedades físicas alcanzó el 91.6 % como promedio.

Abstract: It sought to optimize the mix of Peruvian cocoa beans and the cocoa content for the dark chocolate formulation, having as an optimization criterion the improvement of the physical properties of chocolate: color, particle size, rheological properties and texture, applying the response surface methodology. It was found that the optimal formulation presented a mixture of cocoa beans of 10 parts of CCN 51 plus 90 parts of ICS 6, dark chocolate at 70 % cocoa content, 29.6 % sugar and 0.4 % lecithin. Finally, the validation of physical properties reached 91.6 % on average.

Estudio multiespectral del cultivo de tuna para determinar los índices NDVI, CWSI y SAVI, a partir de imágenes SENTINEL 2A, en el cantón Guano, provincia de Chimborazo, Ecuador

Resumen En este trabajo se evalúan: el Índice de Vegetación Diferencial Normalizado (NDVI, por sus siglas en inglés), el Índice de Vegetación Ajustado al Suelo (SAVI, por sus siglas en inglés) y el Índice de estrés hídrico (CWSI, por sus siglas en inglés) en los cultivos de tuna, ubicados en el cantón Guano de la provincia de Chimborazo, Ecuador. El área de interés (AOI, por sus siglas en inglés) son las parroquias San Andrés y Guano, en las cuales se determinó la textura del suelo con los datos existentes en el Sistema Nacional de Información (SNI) del Ecuador, para ello se utilizó una imagen satelital de Sentinel 2A del 16 de junio de 2018; y mediante operaciones de funciones raster se obtuvo una media aproximada y referencial de NDVI, la reflectancia recibida tanto del suelo como del cultivo de tuna (SAVI) y la transpiración que corresponde al estrés hídrico (CSWI) de las parcelas de tuna. Finalmente, se obtuvieron datos aproximados y referenciales de NDVI con un valor de 0.31, valores de SAVI que reflejan datos del suelo y del cultivo y un CWSI muy bajo que determinan que la transpiración es mínima, por lo que se puede concluir que una de las posibles técnicas más adecuadas para incrementar la producción de la tuna es la de riego por goteo.

Abstract This work evaluates the Normalized Differential Vegetation Index (NDVI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), and Water Stress Index (CWSI) in tuna crops, located in the Guano Canton of Chimborazo Province, Ecuador. The area of interest (AOI) included the parishes of San Andres and Guano, in which the texture of the soil was determined with the existing data in Ecuador's National Information System (SNI), a satellite image of Sentinel 2A from June 16 2018 was used. Raster functions were applied to obtain an approximate and referential mean of NDVI, the reflectance received from both the soil and the tuna crop (SAVI) and the perspiration corresponding to the water stress (CSWI) of the tuna plots. Finally, we obtained approximate and referential NDVI data with a value of 0.31, SAVI values reflecting soil and crop data, and a very low CWSI, showing that perspiration is minimal, so it can be concluded that drip irrigation is a suitable technique for increasing tuna production.

Análisis paramétrico de BFOA para problemas de minimización utilizando una función de evaluación

Abstract This paper presents the social foraging behavior of Escherichia coli (E. Coli) bacteria based on Bacteria Foraging Optimization algorithms (BFOA) to find optimization and distributed control values. The search strategy for E. coli is very complex to express and the dynamics of the simulated chemotaxis stage in BFOA is analyzed with the help of a simple mathematical model. The methodology starts from a detailed analysis of the parameters of bacterial swimming and tumbling (C) and the probability of elimination and dispersion (Ped), then an adaptive variant of BFOA is proposed, in which the size of the chemotherapeutic step is adjusted according to the current suitability of a virtual bacterium. To evaluate the performance of the algorithm in obtaining optimal values, the resolution was applied to one of the benchmark functions, in this case the Ackley minimization function, a comparative analysis of the BFOA is then performed. The simulation results have shown the validity of the optimal values (minimum or maximum) obtained on a specific function for real world problems, with a function belonging to the benchmark group of optimization functions.

Resumen: Este trabajo estudia el comportamiento de búsqueda de alimento social de la bacteria Escherichia Coli (E. Coli), para ello se basa en algoritmos de Optimización de Bacteria Foraging (BFOA) con el fin de encontrar valores de optimización y control distribuido. La estrategia de búsqueda de E. Coli es muy compleja de expresar y la dinámica de la etapa de quimiotaxis simulada en BFOA se analiza con la ayuda de un simple modelo matemático. La metodología parte de un análisis detallado de los parámetros de natación y tumbling bacteriano (C) y de la probabilidad de eliminación y dispersión (Ped), para luego proponer una variante adaptativa de la BFOA, en la que se ajusta el tamaño del paso quimioterapéutico en función de la idoneidad actual de una bacteria virtual. Para evaluar el rendimiento del algoritmo en la obtención de valores óptimos, se aplicó la resolución a una de las funciones de referencia, en este caso la función de minimización de Ackley, a continuación se realiza un análisis comparativo del BFOA. Los resultados de la simulación han mostrado la validez de los valores óptimos (mínimos o máximos) obtenidos en una función específica para problemas del mundo real, con una función perteneciente al grupo de referencia de funciones de optimización.

Análisis topológico mediante el Método de Elementos Finitos del chasis de una motocicleta de competencia

Resumen En este estudio se implementó una técnica de optimización topológica en el bastidor de una motocicleta de competencia Honda CRF 230, con el objetivo de reducir el peso del componente original manteniendo los límites de seguridad de las propiedades mecánicas del material, para obtener un mayor rendimiento del motor y mayor maniobrabilidad para el piloto en una competencia. Para ello, se efectuó la caracterización del material original del chasis de la motocicleta mediante un procedimiento llamado Espectrometría de Chispa, además se realizó el análisis estático del chasis para determinar las condiciones de frontera para la simulación. Para el desarrollar el CAD del chasis y la simulación se utilizó el SolidWorks Simulation. La aplicación de la optimización topológica se realizó utilizando un criterio de distribución de esfuerzos, por medio de la utilización del método de MEF. Finalmente, se analizó la estructura original frente a la modificada para obtener como resultado una reducción del 67.6 % de peso del chasis original, con un factor de seguridad de 1.41.

Abstract This model presents a technical application of topological optimization, applied through the study of the behavior of the frame of a brand competition motorcycle, Honda CRF 230 model, with the aim of reducing the weight of the original component without altering its mechanical properties, and obtain a higher performance of the engine, greater maneuverability for the pilot and the reduction of manufacturing costs. This method of analysis is used to obtain the percentages of the chemical elements of a piece by the intensity of the light emitted by a spark, thereby acquiring the mechanical properties of the material. By means of the results, they are analyzed in different points of stress concentration of the frame; the conditions of the border are set to establish the simulation in the CAD model, and the application of the optimization of the structure through the use of the MEF method. Finally, the reduction of 67.6 % of the weight of the original chassis was included, with a safety factor of 1.41.

Técnicas de reconocimiento facial usando SVM: un análisis comparativo

Abstract This paper presents a literary review of facial recognition in 2D, which plays an important role in the life of the human being in terms of safety, work activity, etc. The focus is on the results obtained by some researchers with the application of feature extraction techniques, pattern classifiers, databases and their respective percentage of efficiency obtained. The objective is to determine efficient techniques that allow an optimal 2D facial recognition process, based on the quality of databases, feature extractors and pattern classifiers.

Resumen Este trabajo presenta una revisión literaria sobre reconocimiento facial en 2D, la cual juega un papel importante en la vida del ser humano en cuanto a su seguridad, actividad laboral, etc. El enfoque está en los resultados obtenidos por algunos investigadores con la aplicación de técnicas de extracción de características, clasificadores de patrones, bases de datos y su respectivo porcentaje de eficiencia obtenida. El objetivo es determinar técnicas eficientes que permitan realizar un proceso óptimo de reconocimiento facial en 2D, en función de la calidad de bases de datos, extractores de características y clasificador de patrones.