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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
COMITE EDITORIAL
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01. INCORPORAÇÃO DO LODO DAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E AGREGADO RECICLADO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL EM ELEMENTOS DE ALVENARIA - TIJOLOS ESTABILI-ZADOS COM CIMENTO.
02. COMPORTAMIENTO DE UNA MEZCLA DENSA DE ASFALTO EN CALIENTE MODIFICADA CON DESECHO DE POLICLORURO DE VINILO (PVC).
03. GICS-GA SERVICIO GRID DE CLASIFICACIÓN DE IMÁGENES LANDSAT QUE UTILIZA EL SISTEMA CLASIFICADOR INTELIGENTE XCS.
04. LABORATORIO VIRTUAL PARA EL DISEÑO DE RADIO ENLACES EN UN AMBIENTE GRID.
05. DESARROLLO TECNOLÓGICO DE LOS LABORATORIOS REMOTOS DE ESTRUCTURAS E INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA ESTRUCTURAL.
06. ANÁLISIS DE LOS SECRETOS COMPARTIDOS PARA LA AUTENTICACIÓN DE NODOS EN LAS WIRELESS SENSOR NETWORKS MEDIANTE EL ALGORITMO DE SHAMIR.
07. SISTEMA DE CONTROL INTELIGENTE PARA UN GRUPO DE ELEVADORES.
08. LABORATORIO REMOTO APLICADO A LA EDUCACIÓN A DISTANCIA.
CONTENIDO
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INCORPORAÇÃO DO LODO DAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUA E AGREGADO RECICLADO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL EM ELEMENTOS DE ALVENARIA - TIJOLOS ESTABILIZADOS COM CIMENTO
Autores
Álvaro, Chávez Porras
Ricardo, de Lima Isaac
Dione, Morita
ARTICULO 1
RESUMEN
Resíduos, lodos, de estações de tratamento de água brasileiras são, freqüentemente, lançados diretamente nos corpos d’água, causando impacto ambiental negativo neles. Também, resíduos da construção civil são gerados em grande quantidade e comumente são dispostos em locais inadequados. No entanto, estes podem ser reaproveitados como matérias-primas na própria indústria da construção civil. O presente trabalho está sendo desenvolvido com o objetivo de avaliar a viabilidade da utilização dos lodos dos decantadores das estações de tratamento de água 3 e 4 da Cidade de Campinas, SP, Brasil, juntamente com o agregado reciclado miúdo de resíduo da construção civil deste município, na fabricação de tijolos estabilizados com cimento. Procurou-se incorporar a máxima quantidade de lodo e minimizar a de cimento. Desta forma, foram investigadas as proporções mássicas cimento:agregado reciclado miúdo:lodo de 5:85:10, 5:80:15, 5:75:20, 5:50:25, 10:80:10, 10:75:15, 10:70:20 e 10:65:25. Para cada uma destas proporções, variou-se, como componente principal de avaliação, o teor de umidade do lodo: 0, 50, 70 a 74% e 75 a 80%. Os tijolos foram confeccionados com prensa manual, tipo solo-cimento, e na umidade ótima pré-determinada através de ensaio de PROCTOR. Os resultados mostraram que a umidade do lodo influenciou significativamente na qualidade dos tijolos, sendo possível sua confecção somente com teor de umidade abaixo de 50%. Nenhum tijolo produzido nas condições estudadas no presente trabalho atendeu simultaneamente aos requisitos das normas brasileiras de qualidade - dimensões, absorção de água e resistência à compressão.
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ABSTRACT
Garbage and sludge, from treatment water Brazilian plant station are, frequently, disposed and launched directly in the water bodies, causing a negative impact in the environment. Also, residues from the civil construction which are generated in great amount and are usually thrown away in the last place to put them. However, these can be reused as raw materials in the proper industry of civil construction. The present work is being developed with the objective of evaluating the viability of the use of the sludge from the decanters of the treatment water plant stations 3 and 4 of the Campinas city SP, Brazil, along with the aggregated recycled residue from the civil construction of this city,to manufacture stabilized bricks with cement. It was tried to incorporate a maximum amount of the sludge so that the amount of cement will be minimized. In such a way, the ratio of mass cement: aggregated small recycled debris and sludge had been investigated mass ratios cement: aggregated small recycled debris(aggregate): sludge in 5:85:10, 5:80:15, 5:75:20, 5:50:25, 10:80:10, 10:75:15, 10:70:20 and 10:65:25. For each one of these ratios, the main component of evaluation, varied according to the texture of humidity of the sludge: 0, 50, 70 74% and 75 80%.The bricks had been manufactured with a manual pressing machine, and a type of ground-cement, and it has to have an excellent predetermined humidity through a testing PROCTOR. The results had shown that the humidity of the sludge influenced significantly in the quality of the bricks, being possible their manufacture only with a texture of humidity 50%(humidity) below. None other brick produced in the studied conditions as in the present work, has taken into account the requirements of the Brazilian norms of quality - water dimensions, absorption and compressive strength.
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COMPORTAMIENTO DE UNA MEZCLA DENSA DE ASFALTO EN CALIENTE MODIFICADA CON DESECHO DE POLICLORURO DE VINILO (PVC)
Autores
Hugo Alexander, Rondón Quintana
Fredy Alberto, Reyes Lizcano
Blanca Esperanza, Ojeda Martínez
ARTICULO 2
RESUMEN
En el mundo la tecnología de los asfaltos modificados ha sido una técnica ampliamente utilizada para mejorar las características que presentan las mezclas asfálticas convencionales cuando experimentan niveles elevados de tránsito y gradientes de temperatura. Por lo general lo que se busca con este tipo de tecnología es mejorar algunas de las propiedades mecánicas y reológicas de los asfaltos y las mezclas asfálticas convencionales tales como la susceptibilidad térmica, la rigidez, y la resistencia al envejecimiento, a las deformaciones plásticas y a la fatiga. El artículo presenta los resultados experimentales de ensayar una mezcla asfáltica densa en caliente modificada con desecho de policloruro de vinilo (el cual se denominará en el presente trabajo PVC). Para la evaluación del comportamiento de las mezclas asfálticas convencionales y modificadas se realizaron ensayos Marshall, módulo dinámico y deformación permanente. Para el cemento asfáltico (CA) con y sin aditivo se realizaron ensayos de caracterización de asfaltos como penetración, punto de ablandamiento y viscosidad. La modificación de las mezclas se realizó por vía húmeda y seca. Adicionando desecho de PVC al cemento asfáltico y a las mezclas, se obtiene un material más rígido con mayor resistencia a la penetración y menor susceptibilidad térmica a fluir.
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ABSTRACT
Modified Asphalt Technology has been widely used in the world, as a mean to improve the characteristics of conventional paving asphalt submitted to high traffic loads and high temperature gradients. The main purpose of this technology is to make improvements of some mechanical and rheological properties of asphalt and conventional paving asphalt mixtures such as thermal susceptibility, stiffness, resistance to the aging, to plastic deformation and to mechanical fatigue. This article presents the experimental results of testing the behavior of a dense mixture of asphalt in warm modified with waste of polychloride of vinyl, that it will be called in the present research as PVC. Different testings, such as Marshall, dynamic modulus, and permanent strain were carried out to evaluate the behavior of both conventional paving asphalt and modified asphalt mixture. Also, both normal and modified asphalt cement with and without additives were being tested to characterise the asphalt such as penetration, viscosity and ball tests. Moreover, mixtures were modified by dry and wet means. As a main conclusion, the modification of asphalt cement and asphalt mixtures by adding PVC waste is yielded a material with higher rigidity, higher resistance to penetration and less thermal susceptibility.
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GICS-GA SERVICIO GRID DE CLASIFICACIÓN DE IMÁGENES LANDSAT QUE UTILIZA EL SISTEMA CLASIFICADOR INTELIGENTE XCS
Autores
Jorge Gabriel, Hoyos Pineda
José Nelson, Pérez Castillo
ARTICULO 3
RESUMEN
El proyecto descrito en este artículo explora la aplicación de la tecnología Grid como apoyo a la formación y la investigación, a través de la promoción de un sistema clasificador de imágenes de satélite a un ambiente Grid, mediante la implementación de un servicio Grid al que tendrá acceso la comunidad de RENATARENATARENATA por medio de un portal Grid desarrollado para tal fin. El desarrollo de nuevas tecnologías de comunicación que soportan mayores anchos de banda y el advenimiento de redes de alta velocidad, han dado un gran impulso a la computación Grid, y ha incentivado la conformación de comunidades científicas que ahora pueden compartir sus recursos, aunque estos se encuentren dispersos geográficamente, recursos tales como hardware, software y capacidad de procesamiento y almacenamiento [6]. Una de las áreas que puede sacar provecho de esta nueva infraestructura es la relacionada con el procesamiento de imágenes de satélite, y más concretamente el proceso de clasificación, teniendo en cuenta la gran cantidad de recursos de procesamiento que este exige. En este documento se describen los resultados de investigación del proyecto GICS-GA que consiste en la implementación de un servicio Grid de clasificación de imágenes Landsat que implementa la funcionalidad definida por los estándares del Consorcio Abierto Geoespacial (Open Geospatial Consortium, OGC) y que para las operaciones de entrenamiento y clasificación utiliza el clasificador inteligente XCS, que al igual que la mayoría de los Sistemas Clasificadores Inteligentes hace uso de los algoritmos genéticos como mecanismo evolutivo.
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ABSTRACT
This document describes the GICS-GA Project which explores the application of Grid technology to support training and research, through (the promotion of) a satellite image classification system to a Grid environment by a Grid Service implementation, which will be available by RENATA community through a Grid portal developed for this purpose. The advent of high-speed networks and the increasing development of communication technologies, have given a great impetus to Grid computing, and have encouraged the comprising of scientific communities who would share resources both physical and knowledge even though those resources are spread geographically resources such as hardware, software, processing and storage [6]. One area that could benefit from this new infrastructure is related to the satellite images processing, and more specifically the classification process, taking into account the vast amount of processing and storage resources that this process requires. This document presents the results within the research project, consisting of implementing a Landsat images classification Grid Service that has the functionality defined by the standards of the Open Geospatial Consortium (OGC) and that for training and classification operations uses the Learning Classifier System XCS, which like most of the Learning Classifier Systems makes the use of genetic algorithms as evolutionary mechanism.
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LABORATORIO VIRTUAL PARA EL DISEÑO DE RADIO ENLACES EN UN AMBIENTE GRID
Autores
Luz Hermencia, Santamaría Granados
José Nelson, Pérez Castillo
ARTICULO 4
RESUMEN
Es un prototipo de Laboratorio Virtual (Virtual Laboratory, LVLV) que presenta un modelo tridimensional de un sector de la ciudad de Bogotá (la zona entre las sedes de la Universidad Distrital). El usuario interactúa en este laboratorio ubicando antenas de Radio Enlaces (Radio Links, RL) dentro de esta zona virtual para analizar su correcta interconexión. Tecnológicamente, el proyecto dispone de un Objeto Virtual de aprendizaje (OVAVA) para el diseño del RL sobre un Modelo Digital de Elevación (Digital Elevation Model, DEM) Tridimensional (3D). El LVLV se accede a través de un portal grid (un portal de interfaz gráfica que puede acceder a la malla computacional, sistema distribuido de computación), que utiliza una interfaz de acceso al mundo virtual 3D. El artículo involucra la definición de una arquitectura para ambientes grid con sus respectivos protocolos y servicios disponibles para el funcionamiento del LVLV en la Web.
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ABSTRACT
This is a prototype of Virtual Laboratory (VL), which presents a three-dimensional model of a section of the Bogotá city (the area between the branches of the Distrital University). The user interacts in the laboratory by placing antenna of Radio Links (RL) within this zone to analyze the correct virtual networking. Technologically, the project has a Virtual Learning Object (OVAVA) for the design of the RL on a Digital Elevation Model (DEM) Three-dimensional (3D). The LVLV is accessed through a grid portal (a graphical interface portal that can access the grid computing, distributed computing system), which uses an interface to access the virtual 3D world. The article involves the definition of an architecture for grid computing environments with their respective protocols and available services for the operation of the LVLV on the Web.
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DESARROLLO TECNOLÓGICO DE LOS LABORATORIOS REMOTOS DE ESTRUCTURAS E INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA ESTRUCTURAL
Autores
John Anderson, Sandoval Moreno
José Miguel, Ramirez Scarpetta
Ana Lilian, Valencia De Oro
ARTICULO 5
RESUMEN
Este documento presenta el diseño y automatización de dos Laboratorios Remotos manejados virtualmente a través de Internet: Laboratorio Remoto de Estructuras y Laboratorio Remoto de Ingeniería Sísmica y Dinámica Estructural; el laboratorio de estructuras consta de 3 módulos correspondientes al Módulo de Estabilidad, Módulo de Resistencia de Materiales y Módulo del Marco Universal. El módulo de dinámica estructural es una mesa vibratoria que a través de un sistema de control reproduce diferentes movimientos como sismos, impulsos y vibraciones armónicas y permite realizar ensayos con pequeñas estructuras modelo. A cada módulo se le adicionaron actuadores y sensores electrónicos de desplazamiento, aceleración, y fuerza, una tarjeta de adquisición de datos para enviar y recibir señales y comunicar el hardware de experimentación con el computador asociado; los cuales se interconectan a un Servidor Central que recibe a los usuarios y autoriza el acceso al módulo experimental adecuado gracias a la interconexión de estos equipos por medio de un switch. Además, se presenta la estructura general de las interfaces de experimentación y el procedimiento realizado por el estudiante para utilizar los laboratorios remotos.
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ABSTRACT
This paper presents the design and automation for two remote laboratories virtually operated through Internet: Remote Laboratory of Structures and Remote Laboratory of Seismic Engineering and Structural Dynamics. The Remote Laboratory of Structures contains 3 modules which correspond to Stability Module, Strength of Materials Module and Universal Testing Machine Module. The Remote Laboratory of Structural Dynamics is a shaking table, which with a control system reproduces different movements as earthquakes, impulses and harmonic vibrations and permits to use model structures. To each module have been attached actuators and displacement, acceleration and force electronic sensors, a data acquisition card for sending and receiving signals and for communicating the hardware of experiments with the assigned computer of each module; which interconnect to a Central Server that receives the users and authorizes the access to the adequate experimental module, by the interconnection of these equipments through a switch. Besides, this paper presents the general structure of the interfaces of experimentation and the procedure made by the student for using the remote laboratories.
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ANÁLISIS DE LOS SECRETOS COMPARTIDOS PARA LA AUTENTICACIÓN DE NODOS EN LAS WIRELESS SENSOR NETWORKS MEDIANTE
EL ALGORITMO DE SHAMIR
Autores
Miguel Alfredo, Acedo Arias
María Aurora, Molina Vilchis
Ramón, Silva Ortigoza
Magdalena, Marciano Melchor
Edgar Alfredo, Portilla Flores
ARTICULO 6
RESUMEN
Una nueva generación de redes está naciendo a partir de la evolución de dispositivos móviles de comunicación y de la convergencia de las diferentes tecnologías de redes en Internet. Estas son las denominadas redes Ad hoc, cuyas características imponen retos en el enrutamiento, administración eficiente de energía, seguridad, aplicaciones y estandarización. Las WSN (Wireless Sensor Network) son una clase especial de redes Ad hoc, en las que se manejan poblaciones numerosas de dispositivos sensores, describiendo topologías en malla dinámicas. Estas redes igual que Internet son objeto de múltiples ataques de suplantación de identidad realizados por usuarios maliciosos que persiguen objetivos diversos. En este artículo se presenta un protocolo de autenticación de nodos basado en el esquema de secretos compartidos de Shamir para una red de WSN con una población alta de nodos.
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ABSTRACT
There is a new net generation that is growing up with the evolution on mobile communication and many Internet technologies. These nets are named Ad hoc and their characteristics challenge aspects like routing, power management, security, standardization and applications. The Wireless Sensor Networks are just a kind of Ad hoc networks that can handle numerous nodes in dynamic cluster tree topologies. Like Internet, these networks are a target for hackers’ attacks. In this work we introduce a security protocol to authenticate nodes in WSN that is based on secret sharing technology from Shamir.
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SISTEMA DE CONTROL INTELIGENTE PARA UN GRUPO DE ELEVADORES
Autores
Andrés Enrique, Rosso Mateus
José Jairo, Soriano
ARTICULO 7
RESUMEN
En este artículo se trata el problema del tráfico vertical en edificios de gran altura y se describe el análisis, diseño y evaluación de un sistema de control para un grupo elevadores que busca mejorar el desempeño respecto a un sistema de control tradicional. El controlador propuesto busca asignar de una forma inteligente las llamadas que se generan a los ascensores que hacen parte del grupo, el desempeño del sistema se traduce en una reducción de los tiempos de servicio y de la energía que invierte el sistema. El controlador propuesto está basado en lógica difusa y las reglas de inferencia expresan el conocimiento de un experto orientado hacia la obtención de los objetivos mencionados. El controlador inteligente se evalúa en un simulador gráfico desarrollado para este fin, este simulador permite ingresar parámetros de configuración para que se adapte y represente una edificación real. Se corrieron dos simulaciones, una usando un controlador convencional y otra usando el controlador inteligente, esto con el fin de comparar su desempeño y cuantificar valores como tiempo de esperar de los usuarios y energía consumida por el sistema.
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ABSTRACT
This paper shows the problem of the vertical traffic in buildings of great height and describes the analysis, design and evaluation of a control system for an elevator group that seeks to improve the performance with regard to a system of traditional control. The proposed controller seeks to assign in an intelligent way the calls which are generated to the elevators that are part of the group. The performance of the system is translated in a reduction of the service time and the inverted energy. The proposed controller is based on fuzzy logic, and the inference rules express the knowledge of an expert orientated towards to obtain the mentioned aims. The intelligent controller is evaluated in a graphical simulator developed for this purpose, this simulator allows inputting parameters of configuration in order to represents a real building. To test the controller two simulations were made, the first one was using a conventional controller and the second was using an intelligent controller, this in order to compare the performance and to quantify the values like, time of waiting by the users and the energy consumed by the system of each controller.
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LABORATORIO REMOTO APLICADO A LA EDUCACIÓN A DISTANCIA
Autores
Carlos Fernando, Ariza Ladino
Darío, Amaya Hurtado
ARTICULO 8
RESUMEN
Este trabajo muestra la arquitectura de un laboratorio remoto aplicado a la educación a distancia, a través de esta herramienta los estudiantes pueden realizar prácticas desde cualquier punto de conexión a Internet. El artículo muestra la arquitectura de un sistema de acceso remoto aplicado en un área como lo es la automatización industrial. Se realizó una aplicación Web que permite la identificación de usuarios, la administración del laboratorio y el acceso remoto de los equipos conectados a un ordenador servidor desde un ordenador de un cliente. El resultado de este trabajo es una herramienta de acceso público que permite utilizar los equipos de un laboratorio de automatización sin restricciones de tiempo ni espacio con el fin de complementar su aprendizaje.
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ABSTRACT
This work shows the architecture of a remote laboratory applied to distance education. By means of this tool the students can execute practices from any Internet point. The article describes concepts about distance learning and remote laboratory software. The software was made by means of a Web application which allows users identification and the laboratory administration and remote laboratory software which allows users to control the devices in line with a server PC from a client PC. The result of this development is a public access tool which allows using automation laboratory equipment without time or space restrictions in order to complement their learning.
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| Ultima actualización: Marzo 12 de 2010
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