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La revista “Ciencia e Ingeniería Neogranadina” es una publicación semestral de artículos de alta calidad técnica y científica dirigida a investigadores, docentes y demás miembros de la comunidad académica. Descripciones de experimentos originales son aceptables al igual que desarrollos teóricos y computacionales; artículos que combinen nuevos experimentos con profundidad teórica son especialmente bienvenidos. Los editores aprecian particularmente las contribuciones en tópicos emergentes; e.g. micro-electrónica, micro-fluidica, la síntesis y procesamiento de materiales avanzados y la aplicación de técnicas experimentales y computacionales novedosas a la ingeniería. Se buscan también artículos que describen aplicaciones de ingeniería que contribuyen a solucionar problemas críticos del país. Todas las áreas de la ingeniería son bienvenidas.
FORMA TRANSFERENCIA DERECHOS DE AUTOR
GUIA PARA AUTORES
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01. USO DE LA DESCOMPOSICIÓN TOEPLITZ EN LA ESTRATIFICACIÓN DE MATRICES
02. INERCIA CON FUENTES MATERIALES EN LA DINAMICA DE PARTICULAS
03. ESTUDIOS AB-INITIO DE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y ELECTRONICAS DEL NITRURO DE VANADIO
04. CÁLCULO DE LA DIMENSIÓN FRACTAL DE LA FALLA GEOLÓGICA DEL SUR OCCIDENTE DE COLOMBIA
05. PERSPECTIVAS EN LA ESTIMACIÓN DEL ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO DE PUENTES EN COLOMBIA
06. ALGUNAS APLICACIONES DE LOS ELEMENTOS FINITOS EN EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE UNA MÉNSULA, UNA ZAPATA SOBRE PILOTES, CASCARONES Y CONEXIONES EN CONCRETO
07. ANÁLISIS PRELIMINAR DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN COLOMBIA
08. RECONOCIMIENTO DE PATRONES EN UN ARREGLO SENSÓRICO USANDO REDES NEURONALES
09. EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE HERRAMIENTAS DE CORTE EN EL PROCESO DE CILINDRADO MEDIANTE EL USO DE NÚMERO ADIMENSIONALES
10. ANÁLISIS DE UN MODELO CONVERSACIONAL PARA AMBIENTES VIRTUALES DE APRENDIZAJE
Indice
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USO DE LA DESCOMPOSICIÓN TOEPLITZ EN LA ESTRATIFICACIÓN DE MATRICES
Autor
Adrián Ricardo Gómez Plata
ARTICULO
RESUMEN
Las matrices Normales N son una subvariedad estratificada en forma de estrella de R^(2n^2); se prefiere para propósitos prácticos, tener en forma concreta como es la estratificación de algunas matrices. Se presentará aquí algunos teoremasque permiten decantar una estratificación de las matrices Normales hecha por medio de la descomposiciónToeplitzy que conlleva a realizar el cálculo de valores propios usando el método Hermitiano de Lanczos o el método de Arnoldo según Huthanen [4].
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ABSTRACT
Normal matrices N are a submanifold stratified in star shape R^(2n^2) for practical purposes, it is convenient to know the details concerning the stratification of certain matrices. This article displays useful theorems that allow decanting a stratification of normal matrices using Toeplitz decomposition. The procedure will also facilitate the calculation of eigenvectors and eigenvalues using either Arnoldy or Lanczos Hermithian method according to Huthanen [4].
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INERCIA CON FUENTES MATERIALES EN LA DINAMICA DE PARTICULAS
Autores
Favio Ernesto Cala Vitery
José Amilcar Rizzo Sierra
ARTICULO
RESUMEN
Durante los años de gestación de la Teoría General de la Relatividad (TGR) y de la subsiguiente cosmología relativista, Albert Einstein esperaba que su teoría de gravitación satisficiera las ideas de Mach sobre la inercia. Ello ocurría a causa de postular un origen material para la inercia. Se sabe que Einstein encontró dificultades importantes para reconciliar su TGR con el Principio de Mach. En este artículo se discuten los alcances de la teoría alternativa de gravitación clásica de J. Barbour y B. Bertotti. Ésta pretende incorporar en forma consistente el Principio de Mach en el contexto de la dinámica clásica. Su relevancia conceptualy heurística es discutida.
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ABSTRACT
While creating his General Theory of Relativity (GR) and the subsequent relativistic cosmology, Einstein hoped that this new theory of gravitation would conform to Mach's ideas on inertia. In doing so, he faced important difficulties trying to ensure GR's accordance with the material origin of inertia. The scope of Barbour and Bertotti's alternative gravitation theoryis examined. Thistheory intends to incorporate Mach 's principIe consistently in the context of classical dynamics. It's conceptual and heuristic relevance is discussed.
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ESTUDIOS AB-INITIO DE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y ELECTRONICAS DEL NITRURO DE VANADIO
Autores
Rafael Julián Gonzalez Hernández
Jairo Arbey Rodríguez Martinez
William Rafael López Pérez
ARTICULO
RESUMEN
En este estudio se presentan las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto nitruro de vanadio VN en las estructuras cloruro de sodio (NaCI), cloruro de cesio (CsCI), blenda de zinc (ZnBI) y wurzita usando cálculos de primeros principios o ab-initio. Se encontró que la fase NaCIes la estructura de cristalización más estable para este compuesto, con parámetro de red a =4.12Ay módulo de volumen Bo=305 GPa. Los cálculos se realizaron en el marco de la Teoría del Funcional Densidad (DFT), usando el método de Ondas Planas Aumentadas y Linealizadas (FP-LAPW). Los efectos de intercambio y correlación se trataron dentro de la Aproximación del Gradiente Generalizado (GGA), implementada en el método Perdew-Burke- Ernzerhof (PBE).
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ABSTRACT
In this paper, first principies -or ab-initio- calculations of structural and electronic properties of vanadium nitride in the phases sodium chloride, cesium chloride, zincblende and wurtzite are presented. It has been found that NaCI phase is the most stable structure for this compound, with lattice parameter a =4.12 A and bulk modulus Bo=305 GPa. Calculations were performed in the framework of Density Functional Theory (DFT), using Full Potential Linearized Augmented Plane Wave Method (FP-LAPW).Exchangeand correlation eftectswere treated with Generalized Gradient Approximation (GGA) implemented in the Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) method.
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CÁLCULO DE LA DIMENSIÓN FRACTAL DE LA FALLA GEOLÓGICA DEL SUR OCCIDENTE DE COLOMBIA
Autores
Karol Johana Toro Salas
Luis Felipe Murcia Duran
Darío Dominguez Cajeli
ARTICULO
RESUMEN
Enesteartículose presentaunejemploespecíficoparala aplicaciónde lasgeometrías Fractales a la ingeniería. El trabajo presenta resultados sobre un sistema de fallas, juntas y fracturas para establecer si satisfacen distribuciones fractales. Para lograr el objetivo de esta investigación se utilizan diferentes aplicativos computacionales para el calculo de la dimensión fractal, entre los que se incluyen: el Demo de HarFA y el programa Benoit 1.3 donde se compara el desempeño del método de Boxcounting como alternativade cálculo, dichos resultadosse comparan posteriormente con el calculo provenientede la relaciónGutemberg-Richterde los registrossísmicos. Los resultados obtenidos indican que para una zona sísmica de riesgo alto en Colombia el rango de la Dimensión Fractal está entre 1.27 - 1.40.
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ABSTRACT
In this article a specific example for the application of fractal geometry in the engineering is presented.The work presents results for a system of faults meetings and fractures to establishifthey satistyfractaldistributions.To reachthe objectiveof this investigation, different methods in the calculation from the fractal dimension are used, being such methods: the DEMO of HarFA and the Benoit 1,3 program by the Box-counting method. Later, resultswere compared to the calculation from the Gutemberg-Richter relation of the seismic registries. The obtained results indicate that for a seismic zone of high risk in Colombia the rank of the Fractal Dimension is between 1,27 - 1.40.
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PERSPECTIVAS EN LA ESTIMACIÓN DEL ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO DE PUENTES EN COLOMBIA
Autores
Darío Farías García
Wilmer Julián Carrillo León
ARTICULO
RESUMEN
Teniendo en cuenta la ubicación geográfica de Colombia y los avances investigativos alcanzados en países desarrollados,es necesarioactualizary modificar la normativa vigente en cuanto al diseño sismo-resistente de los puentes en Colombia. Uno de los parámetros de diseño que se busca mejorar y actualizar es el espectro de diseño (demanda sísmica) teniendo en cuenta los estudios de amenaza sísmica local realizados en las ciudades más importantes del país. En este trabajo se presentan los resultados preliminares de una investigación analítica en el campo de la ingeniería estructural y sísmica donde se realiza la evaluación y comparación de las metodologías propuestas en Colombia y el mundo para estimar la demanda sísmica en las estructuras de los puentes. Adicionalmente, se muestra un caso de estudio y los resultados obtenidos al utilizar los espectros de diseño propuestos en las diferentes metodologías analizadas.
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ABSTRACT
Considering the geographic location of Colombia and the advances in research reached by developed countries, it is necessary to update and modify the current standard in earthquake-resistant design of bridges in Colombia. One of the design parameters that requires improving and updating is the design spectrum (seismic demand) considering the studies of local seismic risk, already made in many of the most important cities of the country. In this paper, the preliminary results of an analytical investigationinthe field of structuraland seismicengineeringare presented, where an evaluation and a comparison of the methodologies proposed in Colombia as well as world-wide are made, to evaluate the seismicdemand in bridge structures. Additionally, a case of study is shown, and the results obtained using the proposed design spectrums in the different analyzed methodologies are presented.
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ALGUNAS APLICACIONES DE LOS ELEMENTOS FINITOS EN EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE UNA MÉNSULA, UNA ZAPATA SOBRE PILOTES, CASCARONES Y CONEXIONES EN CONCRETO
Autores
Giovanni González Peñuela
Diego Velandia Manchego
Wilmer Julián Carrillo León
ARTICULO
RESUMEN
Actualmente la modelación estructural se centra en el análisis de estructuras convencionales como pórticos y armaduras. A pesar de la existencia de métodos para el análisis de estructuras más complejas, hay una tendencia a modelar los mismos tipos de estructuras. El método de los elementos finitos y su implementación por medio de aplicaciones computacionales, permite modelar todo tipo de estructura, hasta aquellas en las que aun no se tienen claros los diferentes comportamientos que se generan frente a diferentes tipos de solicitaciones; algunas de estas estructuras son las ménsulas, las zapatas sobre pilotes, los cascarones y las conexiones de concreto. Los programas especializadosen la modelación por medio del método de los elementos finitos, interpretan el comportamiento de las estructuras de una forma gráfica, en donde se pueden discutir las diferentes zonas críticas y proporcionar resultados más aproximados debido al buen manejo defronteras. Este método se basa en la conversión de las ecuaciones de equilibrio a sistemas lineales o no lineales para llegar a la solución de un análisis tanto estático como dinámico. A partir de la utilización de un programa especializado, en este caso Ansys Civilfem, se reconoce que el método de los elementos finitos proporciona la mayor aproximación del comportamiento de una estructura bajo condiciones reales, facilitando la búsqueda de las falencias y también de las formas y diseños óptimos con los cuales se puede mejorar su desempeño.
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ABSTRACT
Nowadays structural modeling is focused in frames and trusses structural analysis. Although there are some methods to analyze much complex structure, there is a tendency to keep modeling the same type of structures. The finite element method and its implementation by computational applications lets to model any kind of structure, even those structures which do not have a clear behavior facing any type of load; some of these structures are corbels, footing over piles, shells and concrete connections. The finite element modeling software displays the structural behavior by graphics where can be discussed critical zones giving more accurate results by the proper use of frontiers. This method is based on the conversion from the equilibrium equations to linear or non linear system to reach the solution of both the static and dynamic analysis. By using specialized software, in this case Ansys Civilfem, it must be recognized that the finite element method gives a better approximation of the behavior of a structure under real conditions, making easier not only the searching of the problems but also designs and geometrics that can improve the structure performance.
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ANÁLISIS PRELIMINAR DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN COLOMBIA
Autor
Jorge Luis Corredor Rivera
ARTICULO
RESUMEN
En los estudios hidrológicos que se realizan en Colombia se efectúa la evaluación de la precipitación máxima con aquella metodología que se considere más conveniente en el contexto de un proyecto de obras hidráulicas específico. Este estudio solamente refleja un análisis preliminar para lluvias máximas en 24 horas utilizando la información suministrada por ellDEAM a este respecto, en su aplicación se utilizó la teoría de valores extremos Gumbel Tipo III, mediante el empleo de los denominados factores de frecuencia en su presentación estadística, para 518 estaciones con registros de tipo pluvial. Este documento únicamente busca llegar a los interesados en esta temática; por tal motivo se ha dado importancia a los aspectos metodológicos, además, porque los resultados que se obtienen son simplemente la primera aproximación a este tipo de evaluación sobre precipitación máxima en 24 horas.
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ABSTRACT
In the hydrologic studies that are made in Colombia, the evaluation of the highest precipitation level is made with the methodology that is considered the most convenient in the context of a specific hydraulic project. This project reflects a preliminary analysisff the highest levels of precipitation in 24 hours usingt he information provided by the IDEAM to this respectoIn its application the theory of extreme values Gumbel Type III was used, by using the denominated factors of frequency in its statistical presentation, for 518 stations with registers of pluvial type. This document only aims to reach the interested ones in this topic; for this reason, special importance has been given to the methodological aspects. In addition the obtained results are presented as guidelines only.
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RECONOCIMIENTO DE PATRONES EN UN ARREGLO SENSÓRICO USANDO REDES NEURONALES
Autores
Julián Andrés Ramos Rojas
Mauricio Anibal Sierra Sarmiento
Watson Lawrence Vargas Escobar
ARTICULO
RESUMEN
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema para el procesamiento de señales provenientes de un arreglo sensórico mediante la implementación de redes neuronales artificiales. Ejemplossimples de aplicación se presentan para demostrar la potencialidad del sistema y su adaptabilidad a diferentes entornos.
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ABSTRACT
In this work, the development of a system for the processing of signals from a sensor array, based on artificial neural networks is presented. Simple applications are presented to show the performance and the potential of the proposed system. The implementation was tested with a sensoric array of gas sensors intended to identify vapors of different compounds.
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EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE HERRAMIENTAS DE CORTE EN EL PROCESO DE CILINDRADO MEDIANTE EL USO DE NÚMERO ADIMENSIONALES
Autores
Humberto Ballestas Moreno
Luis Eduardo Llano Sánchez
William Gómez Rivera
ARTICULO
RESUMEN
El presente trabajo consiste en la aplicación de la técnica de análisis dimensional utilizando el teorema p de Buckingham al estudio del desgaste de herramientas de acero rápido sinterizado, acero rápido, de metal duro widia e inserto de carburo de tungsteno, realizando operaciones de cilindrado. Las pruebas se llevaron a cabo en talleres industriales de Bogotá y Barrancabermeja, utilizando diferentes materialespara la piezadetrabajoy variadascondicionesdecorte parala herramienta hasta llegar a desgastarla. La información recopilada permitió graficar la relación log-Iog entre dos parámetros adimensionales (PI1 , PI2). Los datos de corte mostraron convergencia en torno a zonas particulares que facilitaron hacer las comparaciones entre herramientas. La comparación experimental, basada en los parámetros adimensionales PI1 y PI2, demostró que es posible elaborar una norma Colombiana para evaluar herramientas en variadas condiciones de operación.
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ABSTRACT
The present paper consists of the application of the method of dimensional analysis using the Buckingham's p Theorem for the study of the tool wear of sintered high speed steel, conventional high speed steel, hard metal widia and tungsten carbide insert in turning. The testing in turning operations took place at workshops in Bogotá and Barrancabermeja, under different sequences of work piece materials and cutting conditions to wear out the tools. Data was collected to develop a graph relating two non-dimensional numbers (PI1 , PI2). Graphs constructed with collection of much data show to be convergent to a zone where all data can be agglutinated of dimensionless parameters PI1 and PI 2 that facilitate the comparisons between tools.The experimental comparison, based on the dimensionless parameters1tt and 1t2demonstrated that it is possibleto elaboratea ColombianStandardto evaluatetools in severaloperational conditions.
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ANÁLISIS DE UN MODELO CONVERSACIONAL PARA AMBIENTES VIRTUALES DE APRENDIZAJE
Autores
Luz Yolanda Morales Marín
Edmundo Leiva-Lobos
Héctor Antillanca Espina
ARTICULO
RESUMEN
Este artículo analiza los límites de un modelo para facilitar el aprendizaje colaborativo en ambientes electrónicos llamado Modelo de Conversación para el Aprendizaje (MCA).Este análisis demanda cuestionar los supuestos implícitos que tienen nociones usadas por los autores del modelo tales como la conectividad comunicativa y el modelo conversacional adoptado. La propuesta termina haciendo reflexiones sobre el diálogo, proponiendo líneas concretas para reparar el MCA y haciendo indicaciones sobre artefactos más concretos que se deben incluir en una nueva versión del modelo.
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ABSTRACT
This paper analyzes the limits of a model to facilitate the collaborative learning in electronic environments called Conversation Model for Learning (CML).This analysis demands to question the implicit assumptions that the notions used by the authors of the model,such as the communicative connectivity and the adopted conversational model have. The proposal ends up making reflections on the dialogue, proposing concrete lines to repair the CML and making indications on more concrete devices to include in a new version of the model.
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| Ultima actualización: Mayo 21 de 2008 |
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