Doctorado en Ingeniería - Tesis
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Ítem Acceso Abierto Amenaza en el riesgo hídrico en sistemas hidrológicos de llanura ante escenarios de cambio climático: aplicación al sistema hidrológico “Las Encadenadas”, Sur de la Provincia de Santa Fe(2022-11) Soria, Magalí Valeria; Basile, Pedro Abel; Riccardi, Gerardo AdriánEn la presente Tesis se estudia la amenaza asociada a diversos escenarios de cambio climático (CC), en el riesgo hídrico del sistema hidrológico (SH) no típico Las Encadenadas, ubicado al sur de la provincia de Santa Fe; conteniendo herramientas y metodologías que permiten ser replicables para otro tipo de sistema hidrológico de llanura. Debido a que el sistema no se encuentra muy estudiado, hubo que realizar la caracterización del mismo, con el objeto de comprender el comportamiento de este frente a eventos conocidos y, posteriormente, pronosticar su desenvolvimiento frente a eventos futuros acrecentados por cambio climático. Las herramientas y metodologías utilizadas para la obtención y manipulación de la información característica del sistema hidrológico fueron principalmente de la rama de la geomática; tanto por la inexistencia de información, la cual hubo que generar, como así también por la precisión y confiabilidad de trabajar con dichas herramientas. En lo que respecta a las representaciones del comportamiento del sistema, se trabajó con un modelo hidrológico-hidráulico distribuido y físicamente basado, resultando el más adecuado para sistemas hidrológicos de llanura. Como principales resultados del trabajo, fue lograda la cuantificación y mapeo de superficies de agua y caudales presentes en el SH, la permanencia del agua superficial y la cercanía de la misma a ejidos urbanos y redes viales, para recurrencias con y sin consideración del efecto por CC. Para las condiciones más desalentadoras: recurrencia de 100 años, suelo cuasi-saturado y Coef. de CC de 1.30; se obtuvo una superficie de 64,514 ha ocupadas con agua (19.92% de la superficie total del sistema) y caudales pico del orden de los 320 m³/s en la sección de cierre de la cuenca, un escurrimiento del agua presente del 11.6% en las primeras 24 hs y del 51.2% pasadas las 193 hs; con un total de 202 tramos de vías de comunicación (viales y ferroviarias) con agua en sus proximidades, 26 de los cuales presentan una longitud superior a los 1.4 km. Además, se obtuvo una nueva delimitación del sistema, la cual contempla superficies que aportan al mismo frente a eventos a partir de los 100 años de recurrencia; y se realizaron mejoras, para el área de estudio, en la zonificación y regulación del uso del suelo en áreas inundables en sistemas hídricos de la provincia de Santa Fe, de acuerdo con ley N° 11,730 en referencias a la definición de áreas con Riesgo Hídrico.Ítem Acceso Abierto Caracterización de las propiedades viscoelásticas de mezclas asfálticas mediante el empleo de una viga semicircular en flexión(2023-12-07) Cauhape Casaux, Marina Lorena; Martínez, Fernando OscarActualmente, los métodos de diseño de pavimentos empírico-mecanísticos requieren para su implementación el conocimiento de las propiedades fundamentales de los materiales intervinientes. En el caso de las mezclas asfálticas, las propiedades viscoelásticas (módulo dinámico y ángulo de fase) son las de mayor interés. Históricamente, han sido determinadas experimentalmente en laboratorio mediante ensayos dinámicos de compresión uniaxial y triaxial, ensayos de tracción-compresión, vigas de dos y cuatro puntos y ensayos de tracción indirecta por compresión diametral, principalmente. En Argentina, ha ganado difusión esta última metodología por su relativa simplicidad de implementación utilizando probetas compactadas en laboratorio o caladas de pavimentos existentes. Su mayor inconveniente radica en la necesidad de adoptar una relación de Poisson para el cálculo del módulo dinámico debido al estado biaxial de tensiones generado durante el ensayo. Este trabajo presenta una nueva configuración para determinar las propiedades reológicas de mezclas asfálticas: la viga semicircular en flexión (SCB por su nombre en inglés). Ésta ha sido extensamente aplicada para caracterizar el comportamiento a fractura de rocas y mezclas asfálticas, sin embargo, no se han encontrado experiencias en la determinación de módulo dinámico. Sus ventajas incluyen la simpleza de la geometría de la probeta (ya sean elaboradas en laboratorio o testigos calados del pavimento) y la forma de aplicación de cargas y la posibilidad de empleo de equipos no específicos usualmente presentes en laboratorios. Se propone el desarrollo de un modelo de elementos finitos para establecer una ecuación para el cálculo del módulo dinámico a partir de la carga aplicada y los desplazamientos resultantes en la muestra y demostrar que la relación de Poisson no influencia su cálculo. Se presenta la instrumentación de probetas y la evaluación de diferentes mezclas asfálticas bajo diferentes condiciones de ensayo (temperatura y frecuencias de carga) para validar este innovador procedimiento propuesto.Ítem Acceso Abierto Caracterización de procesos hidrológicos superficiales y subterráneos mediante hidrogeoquímica y técnicas isotópicas para la modelación hidrológica de la cuenca Península de Magallanes (El Calafate, Santa Cruz, Argentina)(2022-11) Baumann, Osvaldo Guillermo; Martinez, Daniel; Zimmermann, ErikLa conceptualización del modelo hidrológico de la cuenca del río Mitre, situada en la Península de Magallanes ubicada a 40 Km de la localidad de El Calafate provincia de Santa Cruz, Argentina, se logra mediante herramientas de la hidrología computacional, hidroquímica y dos puntos de vista en la representación del modelo. El primero considerado como clásico en la que se emplean series hidrológicas, y el segundo en el que se explotan las propiedades de los isótopos ambientales, oxígeno 18 (18O) y deuterio (2H). Estos enfoques permitieron definir el ciclo hidrológico. La precipitación se determinó mediante el uso del sistema PERSIANN CCS (Precipitation Estimation from Sattelite Information using Aritifical Neural Networks), una red neuronal desarrollada por el Centro de Hidrometeorología y Detección Remota (CHRS) de la Universidad de California, Irvine (UCI). El módulo pluviométrico del área se estableció en 1757 mm. El caudal histórico, variable de salida del sistema, se definió en una longitud equivalente de 1004 mm. El contenido isotópico de la precipitación nívea δ2H ‰ quedó determinado en -121.8 ± 0.21; en cuanto al δ18O ‰ fue de -16.48 ±0.04. Estos datos sirvieron para demostrar la existencia de un régimen nivo pluvial que determina los dos máximos observados, uno en primavera y el otro en verano (tardío). Los valores de un agua empobrecida en primavera, noviembre δ2H ‰ -121.1 y δ18O ‰ 16.03, denotan un efecto estacional inverso que se da como resultado de la acumulación de hielo y nieve en invierno en la parte alta de la cuenca, lo que provoca que, en primavera como resultado de la fusión, se alcancen los máximos caudales 7.29 m³/s.Ítem Acceso Abierto Comportamiento de refuerzos en hormigón armado con láminas de PRFV frente a efectos dinámicos(2023-05) López, Rubén Edgardo; Tornello, Eduardo; Busnelli, Pedro AlbertoEn el presente trabajo se estudió el comportamiento bajo cargas dinámicas de un sistema de refuerzo para elementos de hormigón armado utilizando láminas pultruídas de fibra de vidrio vinculadas mediante sistemas resinosos y mecánicos. En investigaciones previas, se pudo comprobar que los elementos reforzados mediante una vinculación mixta adhesiva-mecánica presentan una considerable capacidad de carga residual que otorga a las estructuras la posibilidad de desviar resistencias hacia otros elementos sin producir el colapso global. Esta característica hace que este sistema sea recomendado para estructuras sometidas a grandes esfuerzos que pueden llegar a ser destructivos como los sismos.Ítem Acceso Abierto Contribuciones a la planificación de sistemas eléctricos de potencia: estabilidad de pequeña señal, fortaleza de red y acciones topológicas correctivas(2024-07-27) De Marco, Fernando Javier; Martins, Nelson; Rullo, Pablo; 0000-0002-9492-732XEste informe propone nuevos métodos y herramientas para la plani cación operativa y de largo plazo de sistemas eléctricos de potencia. Las contribuciones que se presentan ofrecen soluciones prácticas directamente aplicables a sistemas de gran escala basadas en modelos de simulación y algoritmos de optimización. La eficacia y la utilidad práctica de las metodologías propuestas se demuestran mediante su aplicación a diversos modelos de sistemas eléctricos, incluyendo modelos de pequeña escala (máquina versus barra infinita), sistemas de referencia IEEE (3, 39 y 73 barras) y modelos de gran escala que representan sistemas del mundo real. Las contribuciones de este trabajo de investigación se publicaron en revistas Q1 revisadas por pares y en conferencias internacionales.Ítem Acceso Abierto Control basado en conjuntos con aplicación en robótica agrícola(2024-04) Comelli, Román; Kofman, Ernesto; Munich, Mario; 0000-0002-1088-0852En esta tesis se desarrolla un concepto matemático novedoso que luego se aplica al diseño de esquemas de control predictivo basado en modelo (MPC, por sus siglas en inglés). La idea básica consiste en reemplazar un conjunto invariante de control (CIS) por dos regiones, una interior y otra exterior, que cumplen propiedades más débiles que la invariancia y que constituyen una aproximación a dicho CIS. La condición más relajada que define a este par de conjuntos interior-exterior hace que su obtención sea más simple que computar un invariante. Más aún, en el trabajo se brindan procedimientos que permiten hallar dichas regiones en casos en los cuales, debido a la presencia de no linealidades o de entradas finitas, por ejemplo, es imposible calcular un CIS o los mismos resultan demasiado complejos para ser utilizados en la práctica. En lo que respecta a control propiamente dicho, lo que se presenta en esta investigación es una forma de usar estos conjuntos interior y exterior en el diseño de esquemas MPC de manera tal que, cumpliéndose ciertas hipótesis, los mismos garanticen factibilidad recursiva y estabilidad práctica. La técnica propuesta parte de una formulación MPC tradicional e introduce ciertas modificaciones para lograr las propiedades mencionadas. Estos cambios consisten en agregar una restricción diferente a las comúnmente utilizadas y en escalar de un modo particular el costo de etapa. Así, esta estrategia logra que el estado converja en tiempo finito y permanezca en una región objetivo sin la utilización de una restricción terminal ni un CIS y sin depender de una ley de control diferente local al conjunto al que se desea arribar. El controlador MPC propuesto es luego aplicado a un problema de seguimiento de camino para un robot agrícola tipo auto. Para simplificar la implementación en tiempo real se considera que la acción de control (velocidad de giro de la dirección) pertenece a un conjunto finito, lo que sumado a la no linealidad del modelo haría imposible la obtención de un CIS para garantizar estabilidad y factibilidad recursiva en esquemas MPC tradicionales. Veremos, sin embargo, que es posible asegurar dichas propiedades con la estrategia propuesta.Ítem Acceso Abierto Control de gestión de energía en sistemas de potencia con fuentes renovables(2020-03-05) Patrone, Mauro; Feroldi, Diego; Haimovich, Hernan; Grupo de Ingeniería de Sistema de Procesos. CIFASIS (UNR-CONICET)En esta tesis se aborda el control y la gesti ón de energía en sistemas de potencia compuestos de diversos elementos capaces de generar, consumir y almacenar energí a. La tesis esta focalizada en sistemas de potencia que basan su generación a partir de fuentes renovables aprovechando los beneficios econ ómicos y ambientales que estas presentan. Sin embargo, la naturaleza intermitente de los recursos renovables hace necesaria la combinación de mas de una fuente para lograr un suministro de energí a regular y confiable, constituyendo un sistema de generación h íbrido. Además, estos sistemas suelen incluir almacenadores de energí a para hacer frente a los per íodos de escasa generaci ón de manera de aumentar la con fiabilidad del sistema en términos de su capacidad de satisfacer la demanda de las cargas el eléctricas. Esta diversidad de elementos generadores y almacenadores se conectan entre sí a través de convertidores de potencia conformando una red.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de aceros de alto manganeso para la industria automotriz(2023-05) Sklate Boja, María Florencia; Druker, Ana VeliaLos aceros TWIP (plasticidad inducida por maclado) de alto contenido de manganeso resultan de gran interés para la industria automotriz debido a sus excelentes propiedades mecánicas: resistencia mecánica de 1 GPa y deformación total mayor al 50 %. Su elevada resistencia permite utilizar chapas de menores espesores y, por ende, reducir el peso total del chasis de los vehículos. Sumado a esto, su gran capacidad de deformación permite aumentar la conformabilidad de las chapas, y fabricar piezas que requieran embutidos profundos. Además, su alto potencial para absorber energía frente a un impacto, mejora la seguridad pasiva de los vehículos. En este trabajo elaboramos un acero TWIP del cual seleccionamos la composición química y los procesamientos termomecánicos que potencian sus propiedades mecánicas, y garantizan la estabilidad del flujo plástico durante la deformación. Concretamente, establecimos datos tecnológicos de procesamiento que facilitan la producción y uso del acero TWIP Fe-22Mn-0.6C-1.5Al. Las mejores propiedades mecánicas se obtuvieron en las chapas laminadas a temperatura ambiente y a 600 °C seguido de recocidos a 750 °C y 850 °C, respectivamente. Analizamos el efecto de las diferentes condiciones de procesamiento del material, mediante microscopía óptica y electrónica de transmisión, y difracción de rayos X. Esto permitió relacionar las microestructuras y las texturas cristalográficas desarrolladas en cada etapa de procesamiento con sus propiedades mecánicas. En los dos casos mencionados, el material presentó una estructura austenítica antes y después de la deformación, y el mecanismo principal de deformación fue el maclado junto con el deslizamiento de dislocaciones. No obstante, la cantidad de defectos y las texturas cristalográficas desarrolladas fueron diferentes. Para el caso laminado a temperatura ambiente, la textura fue la típica de laminación de materiales de baja energía de falla de apilamiento (SFE), mientras que la chapa laminada a 600 °C desarrolló una textura con componentes típicos de los materiales de media/alta SFE. Además, la cantidad de maclas presentes luego del laminado a temperatura ambiente fue sustancialmente mayor que luego del laminado a 600 °C. En consecuencia, y a pesar de su textura favorable al maclado, las chapas laminadas a temperatura ambiente tuvieron una menor disposición para maclar en el período de deformación plástica, reduciendo así su capacidad de endurecimiento. En cambio, al inhibirse el maclado durante la laminación a 600 °C, se genera en los granos austeníticos una alta densidad de fallas de apilamiento extrínsecas para activar el maclado por deformación durante los ensayos de tracción. En conclusión, hemos seleccionado la composición química e identificado los tratamientos termomecánicos más adecuados, logramos modificar las texturas cristalográficas desarrolladas y comprender el mecanismo por el cual se inhibe o fomenta la formación de maclas mecánicas en cada etapa del procesamiento. Estas maclas son responsables de la reducción gradual del camino medio de las dislocaciones mientras el material se deforma y de su extraordinario endurecimiento.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de aceros TRIP/TWIP con alto contenido de manganeso para aplicaciones automotrices(2019) Raposo, Marcio Daniel; Malarría, Jorge; Martín, Mauro; 0000-0003-1414-3339En esta Tesis se presenta un estudio sobre dos aceros de alto manganeso con efecto TRIP (HMn-TRIP), con el objetivo de contribuir al desarrollo de materiales para aplicaciones automotrices que conjuguen alta resistencia y alta ductilidad, con bajo peso específico. El trabajo realizado abarca el proceso de elaboración y tratamiento termomecánico de cada aleación, la caracterización microestructural y el análisis del comportamiento mecánico para diferentes condiciones de deformación. Se establece el rol de los elementos aleantes en el control de los mecanismos de deformación actuantes en cada caso.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de modelos estocásticos con la utilización de la Teoría de la Confiabilidad y su aplicación a la Ingeniería Forense(2022-03) Simon, Raúl D.J.; Medina, MabelEn esta Tesis Doctoral, se plantearon modelos estocásticos aplicables a ecuaciones determinísticas utilizadas en la Ingeniería Forense, en particular en la investigación y reconstrucción de accidentes de tránsito. Los procedimientos determinísticos y los resultados obtenidos, no determinan el error en que se incurre, dando soluciones absolutas, no contemplando la existencia del principio de incertidumbre. Los modelos estocásticos propuestos, al considerar las variables con sus valores medios, desvíos estándar y distribución estadística, permiten obtener resultados con un entorno de probabilidad cuantificada. La aplicación de la teoría de confiabilidad y la simulación numérica por medio de la técnica de Monte Carlo, permiten obtener un número exponencial de escenarios posibles, de modo tal que se pueda discernir entre situaciones que correspondan a escenarios seguros y aquellas que correspondan a situaciones de falla, con la determinación de la probabilidad acumulada. Se emplean técnicas de recolección de datos, análisis de fuentes documentales, simulaciones numéricas y determinación experimental de variables, además de programas informáticos estadísticos y de análisis de riesgos (coeficiente de variación, correlación, intervalo de confianza, etc.). Los modelos se aplican a casos testigos para validar, ejemplificar y aplicar el método de análisis estocástico propuesto. Este trabajo espera ser un aporte metodológico a la Ingeniería Forense haciendo posible presentar a los jueces dictámenes periciales con mayor confiablidad, donde el resultado de la reconstrucción de eventos de tránsito sea producto de la aleatoriedad de las magnitudes físicas, con un entorno de probabilidad acotada y mejorando la fiabilidad de las conclusiones.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de técnicas de optimización via simulación aplicadas a sistemas de tráfico(2019-12) Baquela, Enrique Gabriel; Olivera, Ana CarolinaEl objetivo general de esta tesis doctoral fue desarrollar algoritmos basados en el concepto de Optimización vía Simulación (OvS) para el tratamiento de problemas de optimización asociados a los sistemas de tráfico urbano. OvS es una metodología general de optimización en la cual las funciones objetivo y/o las restricciones son evaluadas mediante el uso de un simulador. Utilizar Optimización vía Simulación presenta un alto costo computacional, por ello se desarrolló un esquema general de optimización basado en metamodelos (“Kriging” en este caso), que permite reducir la cantidad de simulaciones a realizar. Asimismo, se desarrolló un segundo esquema donde se define en forma dinámica la longitud de cada simulación, a fin de reducir los tiempos de cálculo de cada una de ellas. Por último, dada la naturaleza multi-objetivo y estocástica de algunos problemas tratados, se plantea una metodología de optimización que permite obtener Fronteras de Pareto que incrementa la probabilidad de que una solución a implementar sea óptima (o cercana al óptimo) en el mayor número de escenarios posibles.Ítem Acceso Abierto Desarrollo de un modelo operacional de medición y gestión del capital intelectual en pymes de base tecnológica para potenciar la innovación(2023-12-15) Ricci, Marlen; North, Klaus; Detarsio, RicardoEsta investigación, además de las dimensiones de capital intelectual tradicionalmente utilizadas, el capital humano (CH), el capital estructural (CS) y el capital relacional (CR), incorpora una dimensión emergente, el capital emprendedor (CE) para lograr una mejor comprensión en el contexto de pymes de base tecnológica. El objetivo principal de fue evaluar la relación entre el capital intelectual y el desempeño innovador en pymes de base tecnológica de la Argentina. Para llevarlo a cabo se desarrolló un modelo estructural que permitió caracterizar y evaluar estas relaciones, con un enfoque cuantitativo y una muestra compuesta por 233 pymes de base tecnológica de la Argentina. Las hipótesis fueron testadas utilizando la técnica de modelos de ecuaciones estructurales con mínimos cuadrados parciales (PLS-SEM). Los resultados empíricos permitieron comprobar la influencia del capital intelectual en el desempeño innovador de pymes de base tecnológica de la Argentina, lo cual evidencia una relación positiva y directa entre el capital estructural, capital relacional, capital emprendedor y el desempeño innovador. Se constató la influencia del capital humano en el desempeño innovador, a través del efecto mediador de los demás capitales, como un hallazgo de suma importancia, a pesar de que su influencia directa no fue comprobada. Se comprobó que el liderazgo influye directa y positivamente en el capital intelectual. Por otro lado, esta investigación contribuyó a mejorar el entendimiento del vínculo entre el liderazgo y el desempeño innovador al verificar el efecto mediador del capital intelectual en esta relación. Esta tesis comprueba empíricamente la importancia del capital intelectual para potenciar la innovación en pymes de base tecnológica en la Argentina y destaca la relevancia de los líderes al fomentar el desarrollo del capital intelectual para contribuir de esta forma a mejorar el desempeño innovador. Al mejorar la comprensión de estas relaciones, permite implementar estrategias y prácticas que incrementen el potencial innovador de estas organizaciones.Ítem Acceso Abierto Determinación y análisis de parámetros de marea terrestre para la República Argentina usando mediciones continuas de gravedad y GPS(2021-03) Navarro, Juan Carlos; Miranda, Silvia A.; Pacino, Cristina M.Los efectos de marea deben ser removidos de las mediciones geodésicas para una gran cantidad de estudios geofísicos. Actualmente, esto se puede hacer utilizando los parámetros predichos por modelos teóricos o parámetros locales determinados por observaciones in situ. Los instrumentos más precisos para determinar el efecto de marea en un sitio son los gravímetros superconductores, pero su costo y por ende su escasa cobertura espacial, hacen que en la actualidad se tenga que recurrir a otros instrumentos o técnicas de medición como por ejemplo gravímetros de resorte, GPS y VLBI. El éxito del uso de datos de gravedad relativa de resorte en el análisis de mareas depende de una calibración precisa y la eliminación adecuada de la deriva instrumental del gravímetro. Este trabajo reporta los resultados del análisis de los registros de mareas en la provincia de San Juan (Argentina) adquiridos con un gravímetro vertical de resorte (Scintrex CG5). El factor de calibración de amplitud del gravímetro se determinó mediante mediciones simultáneas de la gravedad con el gravímetro superconductor SG038 instalado en la ciudad de La Plata (Buenos Aires, Argentina), analizadas en el dominio del tiempo y la frecuencia. La deriva instrumental de los diferentes segmentos del registro se modeló mediante funciones polinomiales. Los parámetros de marea de los armónicos K1 y M2 derivados del análisis de mareas son consistentes (mejor que ± 0,05%) con los parámetros teóricos para diferentes modelos del interior de la Tierra. La diferencia entre los modelos de mareas oceánicas probados es despreciable.Ítem Acceso Abierto Diseño e implementación de un SSD (Sistema de Soporte a la Toma de Decisiones) para la evaluación y seguimiento del peligro de contaminación del acuífero de Mar del Plata por fuentes puntuales(2020-12) Barilari, Agustina; Massone, Héctor E.En el campo de las problemáticas urbanas y periurbanas de las ciudades que se abastecen del agua subterránea, la contaminación del agua de consumo es uno de los que más atención recibe; en este sentido, vincular la gestión hídrica con la territorial requiere entre otras cosas el desarrollo de herramientas que contribuyan a la toma de decisiones. El objetivo general de esta tesis es diseñar, generar e implementar un sistema de soporte a las decisiones espaciales (SDSS) en gestión de recursos hídricos subterráneos, aplicado especialmente a fuentes puntuales de contaminación para ciudades intermedias, tomando el Partido de General Pueyrredon (PGP; provincia de Buenos Aires) como estudio de caso. Este trabajo se realizó a partir de fuentes de información primarias y secundarias que permitieron identificar, clasificar y ponderar más 800 fuentes puntuales de potencial contaminación del agua subterránea, desarrollar una metodología para priorizarlas en términos de optimizar las tareas de control estatal a partir de un “índice de peligrosidad” (IP), evaluar el proceso de gestión del peligro de contaminación del acuífero en el PGP mediante la sistematización de lo establecido por 29 guías y normativas, proponer acciones de gestión que permitan mejorar el cumplimiento de estas guías/normativas e identificar territorialmente las áreas de mayor necesidad de implementación de estas acciones a través de técnicas de análisis multicriterio en dos talleres participativos y mediante la utilización del software Criterium Decision Plus. Finalmente, todo el trabajo realizado se aplicó al desarrollo de una herramienta (SDSS) para la ayuda en la toma de decisiones a través de una interfase web (http://www.mdp.edu.ar/hidrogeologia/SSDaguasubterranea), que permite acceder tanto a los modelos multicriterio y a la planilla Excel para el cálculo del IP, como a datos e información del medio físico y social en un entorno de Sistema de Información Geográfica (QGIS).Ítem Acceso Abierto Diseño y gestión energética óptima de microrredes eléctricas inteligentes con inclusión de almacenamiento de energía y potencia(2019-04) Cabello, Javier Martín; Junco, SergioLas redes eléctricas se encuentran ante un importante desafío: resolver cómo incorporar una creciente generación distribuida, principalmente de fuentes renovables - intermitentes, variables y estocásticas por naturaleza - y al mismo tiempo aumentar su confiabilidad ante una demanda cada vez más exigente. Una solución tecnológica la provee el concepto de Micro Red Eléctrica Inteligente (MREI) que se caracteriza por poseer la capacidad de gestión y de control planificado en tiempo real de la generación, el almacenamiento y el consumo de la energía y de los flujos multi-direccionales de la potencia al interior de la red y bidireccional en su interacción con el sistema de potencia global.En este contexto, el trabajo de tesis estuvo orientado a obtener resultados teóricos y de aplicación directa para resolver los problemas de ingeniería más relevantes en el diseño de las MREI. Las investigaciones se concentraron en la búsqueda de métodos sistemáticos para analizar y decidir sobre la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía en las microredes, ya que son un elemento clave para poder gestionar inteligentemente la energía en ellas. Además, se investigaron y proveyeron métodos para la validación experimental eficiente y precisa de los resultados anteriores. En una primera instancia se desarrolló un método para caracterizar Sistemas Almace- nadores de Energía (SAE) que consiste en obtener su Área de Operación Segura (AOS) en el plano Energía-Potencia (EP) definida por sus capacidades de EP. Diferentes dispositivos de distintas tecnologías son fácilmente comparables representando sus AOS en una misma gráfica. El concepto del AOS-específica es interesante para realizar una comparación más justa entre dispositivos. Posteriormente se desarrolló un método de dimensionamiento de SAE basado en equiparar sus capacidades de EP y las demandadas por el sistema. Este método separa las etapas de caracterización, síntesis del perfil demandado y dimensionamiento per se. La consideración del problema en el plano EP y la posibilidad de reutilizar resultados de etapas anteriores permiten que el método sea sumamente rápido y pueda ser integrado dentro de un proceso iterativo de optimización.Ítem Acceso Abierto Efecto de tratamientos superficiales en el daño por fatiga de aceros inoxidables de baja aleación(2022-12) Spadaro, Leticia; Hereñú, Silvina A. N.; Strubbia, RenataEl proceso de impactos láser o laser shock peening (LSP) es una nueva técnica que mejora la vida a fatiga de componentes metálicos, ofreciendo ventajas respecto del convencional tratamiento de granallado o shot peening (SP). Estas se basan en una mayor profundidad de las tensiones residuales de compresión (compressive residual stresses,CRS) así como en beneficiosos cambios microestructurales en el material tratado. Sin embargo, los efectos beneficiosos del LSP dependen de la estabilidad de las CRS tanto bajo carga cíclica como a temperatura. Además, si no se usa capa protectora durante el tratamiento de LSP, pueden ocurrir efectos térmicos en el sustrato del metal. El propósito de esta tesis es estudiar la influencia del LSP sin capa protectora (laser shock peening without coating, LSPwC), con diferentes densidades de pulso, en el comportamiento a fatiga de un acero inoxidable ferrítico (UNS S44600) y de un acero inoxidable austenítico (253 MA, UNS S30815). Mediante microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de transmisión (transmission electron microscopy, TEM) y microscopía electrónica de barrido (scanning electron microscopy, SEM) con espectroscopía de rayos X por dispersión en energía (X-ray energy dispersive spectrometry, EDS) se analizaron las características microestructurales en los aceros con y sin tratamiento superficial. Además, se obtuvo el perfil de microdureza y la rugosidad superficial. La combinación de los métodos del agujero ciego (hole drilling) y difracción de rayos X permitieron hallar los perfiles de tensiones residuales en profundidad. Se realizaron ensayos de fatiga de bajo número de ciclos (low cycle fatigue, LCF) con deformación plástica controlada y ensayos de fatiga de alto número de ciclos (high cycle fatigue, HCF) a temperatura ambiente.Ítem Acceso Abierto Elaboración y caracterización de aleaciones ferrosas con memoria de forma para uso industrial: un proceso de producción de acoples sin costura(2021) Esquivel, Isidro G.; Druker, Ana VeliaEl primer objetivo de esta tesis fue evaluar el efecto memoria de forma (EMF) en dos aleaciones inoxidables Fe-Mn-Si-Cr-Ni, analizando cómo afecta la composición química y el procesamiento termomecánico. Colamos dos aleaciones de composiciones Fe-16,9Mn-6,2Si-9,3Cr-5,0Ni (17Mn), y Fe21,2Mn-3,7Si-9,4Cr-4,4Ni (21Mn), y las procesamos por laminado a 650, 800 y 1000 °C; luego aplicamos recocidos de 30 minutos a diferentes temperaturas entre 500 y 1000 °C para modificar la estructura de defectos. Encontramos que el mejor comportamiento de MF en ambas aleaciones se logra con un recocido a 700 °C en las chapas laminadas a 1000 °C. La aleación 17Mn muestra un EMF claramente superior a la 21Mn, con GRF de 88 y 78% medidos en ensayo de flexión y tracción respectivamente, y una tensión de retransformación de 490 MPa. El segundo objetivo fue diseñar un método que combina características del punzonado y la extrusión directa, para el conformado de tubos sin costura de aleación 17Mn.Ítem Acceso Abierto Establecimiento de una herramienta para la redefinición del sistemas de alturas de Costa Rica mediante la obtención de un geoide gravimétrico estático(2018-04) Varela Sánchez, Mauricio; Miranda, Silvia; Pallejá , EzequielLa superficie del geoide es una superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre, de gran importancia para la Geodesia. Su determinación se ha convertido en uno de los objetivos fundamentales, para dar lugar a una solución del problema altimétrico. Esta problemática es considerada en el contexto del modelado del campo de gravedad terrestre, ya que todos los métodos de cálculo involucran su conocimiento. Uno de los objetivos de este trabajo es el estudio y cálculo de modelos de geoide estáticos que puedan servir como base para la redefinición del sistema altimétrico de Costa Rica. Siendo ésta el área geográfica de estudio, a modo de comparar y validar la metodología de cálculo se determinó trabajar en la región de la Mesopotamia Argentina. Se calcularon 4 modelos de geoide para Costa Rica, y 4 para la Mesopotamia Argentina. Se utilizó el modelo de terreno SAM3s_v2 y el modelo de mareas oceánicas DTU10 para completar y calcular las anomalías gravimétricas, junto con observaciones terrestres. Los modelos de geopotencial global GO_CONS_GCF_2_DIR_R5 y EIGEN6C4, aportaron las contribuciones de larga longitud de onda en el cálculo por medio de la técnica Remover – Restaurar, limitados hasta un cierto grado y orden.Ítem Acceso Abierto Estudio de dinámica de los excedentes hídricos superficiales en cuencas urbanas de alta pendiente y sus implicancias en los procesos erosivos. Caso de estudio región urbana de la ciudad de Oberá, Misiones(2018-06) Rodriguez, Darío Tomás; Riccardi, Gerardo Adrián; Ruberto, Alejandro RicardoLas alteraciones del paisaje en cuencas urbano-rurales causadas por el aumento de asentamientos de población conducen a un progresivo aumento en la cantidad de escurrimiento superficial y producción de sedimentos. Estos procesos son relevantes en zonas con climas subtropicales húmedos y con topografía de pendientes escarpadas como la zona noreste de nuestro país y en particular en la provincia de Misiones. En este contexto el presente trabajo tiene por objeto describir, mediante herramientas computacionales de mediana complejidad, la dinámica de los excedentes hídricos superficiales en cuencas urbanas de alta pendiente y sus implicancias en los procesos erosivos en ambientes de la región serrana de Misiones. En particular se logró constituir, calibrar y validar un modelo hidrológico-hidráulico con alto nivel de detalles en la cuenca Mbotaby de la ciudad de Oberá y el posterior acople con modelos de producción de sedimentos por erosión hídrica superficial a distintas escalas temporales. Los resultados demuestran que la amenaza por inundación está determinada por la ocurrencia simultanea de niveles de desborde y altas velocidades (superiores a los 4 m/s), no así por la permanencia del agua. Además, las mediciones de erogación de sedimentos indican que la región presenta un comportamiento más cercano a valores determinados por las metodologías que determinan mayores volúmenes de sedimentos. Se demostró además que, en caso de mantenerse las tendencias actuales de urbanización, los niveles de amenaza de inundación y vulnerabilidad a la erosión se verán incrementadas, sobre todo para eventos frecuentes.Ítem Acceso Abierto Estudio experimental de descargas eléctricas no-térmicas de alta presión: descargas tipo Glow y plasma-jet(2022-07) Cejas, Ezequiel; Prevosto, Leandro; Fischfeld , GerardoSe reportan actividades de índole experimental y numérico en el área de los plasmas no– térmicos a presión atmosférica, y sus aplicaciones tecnológicas. En particular, dentro de las diferentes fuentes de plasma, se estudiaron descargas tipo glow en regímenes intermedios de corriente (descargas híbridas), descargas tipo plasma–jet; y descargas estabilizadas por barrera dieléctrica (DBD). En la faz numérica se realizó un modelo global de la cinética química del aire a alta temperatura del gas (hasta ~ 6000 K), considerando la ionización asociativa con la participación de átomos en diferentes niveles de excitación, como característica distintiva. El modelo fue aplicado a dos configuraciones experimentales distintas: una descarga tipo glow en aire ambiente y con un flujo de gas precalentado de alta velocidad. Los resultados numéricos indican que las reacciones de ionización asociativas entre átomos excitados N(²P,²D) y el estado fundamental O(³P), juegan un rol importante en la generación de carga en el aire a altas temperaturas. Además, se estudió la transición glow–arco empleando un modelo de fluido extendido que tuvo en cuenta el carácter no–local de la ionización en la lámina catódica de una descarga en aire con cátodo frío. El modelo permitió describir los diferentes regímenes de una descarga estacionaria: desde el régimen glow normal, pasando por el glow anormal, hasta las primeras fases de la transición glow–arco. Los resultados indicaron que existe una densidad de corriente crítica (que depende fuertemente de las características superficiales del cátodo) por sobre la cual se produce la inestabilidad glow–arco, que es disparada por un cambio en el mecanismo de emisión catódico de electrones: desde la emisión secundaria estimulada por impacto iónico hasta la emisión por campo. En la faz experimental, se aplicó la técnica refractiva schlieren en la caracterización de una descarga tipo plasma–jet de oxígeno y una descarga híbrida pulsada en aire ambiente. En el primer caso el foco estuvo puesto en la evaluación de los errores en la determinación de la temperatura del gas asociados con el ingreso de aire ambiente en el jet de oxígeno por difusión turbulenta; mientras que, en el segundo caso, se estudió por primera vez la influencia de las fluctuaciones de la corriente de la descarga sobre el índice de refracción medido del plasma. Además, se empleó la técnica de espectroscopía de absorción en el UV–Vis para estudiar la concentración en fase gaseosa de ozono generada por una DBD, con vistas a su aplicación en el área de “plasmas en la agricultura”. Finalmente, dentro de este marco, se reportan los resultados del tratamiento de semillas del gran cultivo argentino a través de descargas DBD. Los resultados en este sentido mostraron que el plasma es una tecnología novedosa y amigable con el ambiente, capaz de controlar efectivamente patógenos de interés agropecuario y mejorar significativamente atributos de calidad de las semillas; aumentando a su vez la velocidad de crecimiento de las plántulas y la imbibición de las semillas. Como conclusión de este trabajo de Tesis, entendemos haber realizado una contribución en el área de las descargas no–térmicas a presión atmosférica, en particular en el entendimiento de la cinética química del aire a alta temperatura, de las inestabilidades en la lámina catódica que inducen la transición glow–arco, de la aplicación cuantitativa e interpretación de datos de técnicas refractivas en escenarios fluctuantes; y en el área emergente a nivel global de “plasmas en la agricultura”.