Doctorado en Ingeniería - Tesis

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Acceso Abierto
Caracterización y variaciones espaciotemporales del transporte de sedimentos en el tramo inferior del río Uruguay
(2025-10) Nardin, Alejandro; Szupiany, Ricardo Nicolás; Basile, Pedro Abel
El río Uruguay, el segundo en importancia de la Cuenca del Plata, carece de desarrollo científico en áreas clave como la hidráulica fluvial y el transporte de sedimentos. Por este motivo, esta tesis aborda el tema del transporte de sedimentos en los últimos 350 kilómetros del río, estudiando también la constitución del lecho y las formas de fondo predominantes. Se emplearon mediciones disponibles y tecnología acústica para estimar variables representativas del transporte de sedimentos. Utilizando perfiladores acústicos Doppler y un software desarrollado para este fin, se transformaron los datos relevados con este equipo en estimaciones de transporte de sedimentos en suspensión y de fondo. Además, se calculó el transporte de fondo mediante el ajuste de ecuaciones. Se documentaron las formas de fondo del río mediante un software automatizado basado en un algoritmo reconocido en la literatura. Esto permitió describir diferencias en las formas de fondo según el sedimento del lecho y la hidrodinámica del río. Con las mediciones indirectas de transporte de sedimentos, se construyeron curvas de descarga para las distintas componentes del proceso: fondo en suspensión, fondo y material fino o carga de lavado. Estas curvas, junto con datos de altura del río, facilitaron la estimación del transporte de sedimentos en varias secciones y la carga anual para cada modalidad de transporte. De la serie 1980-2023, se obtuvo una carga sólida media de 4,35 millones de toneladas al año en el tramo analizado del río. El 72% de ese material se transportó como carga de lavado (limos y arcillas), el 18% como arenas finas en suspensión y el 10% como carga de fondo (arenas y gravas finas). También se verificó una relación esperable entre el caudal medio anual y la carga anual de sedimentos, lo cual implica cierta relación del comportamiento sedimentológico con fenómenos meteorológicos.
Acceso Abierto
Desarrollo de modelos de fatiga para mezclas asfálticas, en métodos empírico mecanicistas argentinos
(2025-08-27) Raffaelli, Juan Pablo; Giovanon, Oscar
La fisuración debido a la fatiga que sufren las capas asfálticas de un pavimento flexible es una de las dos fallas estructurales relevantes que se producen durante la vida en servicio del mismo. A medida que esta falla progresa hacia estados más severos de deterioros, se ocasiona una pérdida de serviciabilidad del pavimento, provocando una degradación de las condiciones de confort y seguridad; como también el incremento en los costos de los usuarios y de las tareas de mantenimiento. El empleo de métodos de diseño sofisticados como son los empíricos mecanicistas, permite una más realista representación de la compleja realidad estructural, contribuyendo a disminuir las dispersiones existentes entre las predicciones y el comportamiento en servicio. Estos métodos se basan en la determinación de los esfuerzos críticos en cada capa que compone la estructura y en la determinación de su vida útil a partir de la comparación con leyes de falla de cada uno de los materiales. Estos criterios de fallas se obtienen a partir de ensayos de caracterización, pero los resultados alcanzados no pueden ser directamente utilizados en los métodos de diseño, debido a que no representan exactamente las condiciones reales a los que están expuestos los materiales en el camino, producto del conjunto de simplificaciones que se realizan en el modelo apartándolo de la realidad. Resulta necesario su calibración a partir del comportamiento de tramos a escala real. Se aborda el desarrollo y calibración de modelos de predicción de la resistencia a la fatiga de mezclas asfálticas utilizadas en Argentina, a partir de ensayos de desempeño y aplicando un Método de Diseño Mecanicista - Empírico desarrollado en nuestro país, capaz de predecir el comportamiento en servicio de los pavimentos. Los factores de ajuste obtenidos posibilitan, dentro del software BackViDe, la incorporación de nuevos tipos de mezclas asfálticas o fuera del dominio de la experiencia.
Acceso Abierto
Utilización de la energía solar para la degradación de contaminantes orgánicos del agua a través de descargas eléctricas no‒térmicas
(2025-07-02) Milardovich, Natalio Jorge; Prevosto, Leandro; Fischfeld, Gerardo
El área de los procesos de oxidación avanzada asistidos por plasma para la descontaminación de líquidos constituye un campo de investigación en pleno desarrollo, sin embargo, el escalado de la tecnología constituye uno de los desafíos técnicos más importantes. En esta Tesis se reporta la caracterización experimental y numérica de un reactor de plasma a escala piloto de película descendente para la degradación de contaminantes orgánicos acuosos, operando en modo batch con alimentación fotovoltaica. Una descarga de corona pulsada en aire húmedo se excita mediante pulsos de voltaje cortos (< 100 ns) generados por una fuente capacitiva y un spark gap de gas a alta presión. Se elige índigo carmín como contaminante de referencia. Un volumen de 20 L de solución de índigo carmín con una concentración inicial de 20 mg/L se decolora completamente después de 11 min de tratamiento para una potencia media del reactor de 33 W. La eficiencia energética eléctrica por orden de magnitud y el rendimiento energético del proceso se calculan en 0.25 kWh/m3 y 101 g/kWh, respectivamente. También se evalúa la generación de especies reactivas tanto en la fase líquida como en la fase gaseosa. La descarga prácticamente no causa la acidificación del agua. Las principales especies gaseosas producidas por la descarga corona son los radicales O3 y HO2·. Además, se presenta un modelo numérico del reactor y se compara con los datos medidos. Los resultados numéricos indican que las reacciones en la película líquida contigua a la interfase gas-líquido son esenciales para explicar las tasas de eliminación medidas. El rápido régimen cinético de la película de líquido acelera fuertemente las tasas de absorción de HO2· (rápidamente convertido a O2–·) y O3, que superan ampliamente las tasas de absorción predichas por el coeficiente de transferencia de masa para una película sin reacción.
Acceso Abierto
Desarrollo de un sistema de monitoreo y alerta hidrometeorológico en la región pampeana
(2025-03-21) Blanco Pérez, Martin Alejandro; Zimmerman García, Erik Daniel; Demaria, Eleonora
El pronóstico hidrológico es esencial para gestionar inundaciones y sequías, especialmente en la región pampeana, donde los cambios en el uso del suelo y la variabilidad climática han incrementado las áreas inundables. A pesar de su importancia económica, esta región carece de herramientas para prever excesos hídricos, afectando la producción agrícola y ganadera. Esta tesis busca desarrollar aplicaciones basadas en sensoramiento remoto para predecir excesos hídricos en la cuenca del río Salado, un sistema hídrico con relieve plano que, en épocas húmedas, tiene inundaciones temporales debido a su limitada capacidad de drenaje. La metodología aplicada para la predicción de caudales se basó en una estructura de múltiples modelos y múltiples satélites y se desarrolló en tres etapas. Primero, se validaron y corrigieron tres productos de precipitación satelital (TMPA, CMORPH e IMERG) comparándolos con datos observados y aplicando el método Quantile Mapping para remover el sesgo. Luego, se implementaron tres modelos hidrológicos (HydroBID, HBV y HEC-HMS). Finalmente, se validaron técnicas de ensamble combinando los productos de precipitación satelital corregidos y los modelos calibrados para generar pronósticos de caudales, utilizando promediado de pesos iguales y de varianza inversa. Los resultados más destacados indican que los productos de precipitación corregidos reducen los errores entre 6,6 y 7,4 mm/día, mejorando su desempeño. Los modelos hidrológicos seleccionados tienen potencial para pronosticar en cuencas de llanura, con mayor precisión en crecientes de gran magnitud. Además, las técnicas de promediado de modelos mejoran significativamente la predicción de caudales. El promedio de pesos iguales sobresale en su rendimiento, reduciendo el NMSE en un 40% y mejorando el R hasta 56%. En conclusión, el método aplicado en este estudio propone una estrategia prometedora para pronosticar inundaciones en cuencas de llanura. Combinar modelos hidrológicos con datos de precipitación satelital y técnicas de ensamble, mejora la predictibilidad de los caudales, abordando las incertidumbres meteorológicas e hidrológicas.
Acceso Abierto
Efecto de innovadores tratamientos superficiales en las propiedades tribológicas de aceros inoxidables dúplex con diferentes contenidos de níquel
(2025-04-14) Dib, Josefina Andrea; Hereñú, Silvina Andrea Noemí; Strubbia, Renata; https://orcid.org/0000-0002-0768-5212
Los aceros inoxidables dúplex (duplex stainless steels, DSS) se distinguen por su elevada resistencia mecánica, ductilidad y resistencia a la corrosión, además de presentar un costo reducido gracias a su bajo contenido de níquel. Sin embargo, su uso en aplicaciones tribológicas se ve limitado por su baja dureza y resistencia al desgaste. Para superar estas limitaciones, se evaluaron dos tratamientos superficiales: procesamiento por impactos láser sin recubrimiento (laser shock processing without coating, LSPwC) y nitruración por plasma, en dos DSS, uno de bajo grado de aleación (LDX 2101 - UNS S32101) y otro de alto grado de aleación (SAF 2507 - UNS S32750). La microestructura de los materiales se caracterizó antes y después de los tratamientos mediante microscopía óptica, electrónica de barrido, difracción de rayos X y mediciones de microdureza. En el caso del LSPwC, también se analizaron las tensiones residuales y la microestructura con microscopía electrónica de transmisión, mientras que en las muestras nitruradas se evaluó la resistencia a la corrosión. El desempeño tribológico se estudió mediante ensayos ball-on-disc sin lubricación. El LSPwC indujo tensiones residuales de compresión en ambos materiales. En el SAF 2507, aunque no produjo cambios significativos en microestructura, rugosidad o microdureza, sí redujo la tasa de desgaste. En el LDX 2101, generó deformación plástica y aumentos en rugosidad y microdureza; sin embargo, no mejoró su resistencia al desgaste. Por otro lado, la nitruración por plasma a baja temperatura (250 °C) en una atmósfera de 25 % N₂ y 75 % H₂ evitó la precipitación de nitruros de cromo, incrementó significativamente la microdureza y redujo la tasa de desgaste en ambos materiales, sin alterar la rugosidad ni comprometer la resistencia a la corrosión. En los dos aceros estudiados, este tratamiento produjo una reducción notable de la tasa de desgaste. En conclusión, el LSPwC mejoró ligeramente la resistencia al desgaste del SAF 2507, mientras que la nitruración por plasma optimizó las propiedades tribológicas en ambos DSS.
Acceso Abierto
Modelo sistémico para la evaluación del impacto ambiental a nivel de cuenca
(2010-05) Monroy Vargas, Edgar Ricardo; Pouey, Nora
Hoy en día, en el que el mundo continuamente sufre transformaciones, el hombre se ha preocupado por conocer y hacer de su entorno ambiental un lugar vivible, pero al mismo tiempo, el mismo se ha encargado de maltratarlo y llevarlo a situaciones que desdibujan un verdadero caos. Ese caos, conocido como Impacto Ambiental, es necesario medirlo, para lo cual se ha empleado la metodología de la Evaluación del Impacto Ambiental EIA, sin contar hasta hoy con un modelo sistémico para hacerlo cuantitativamente al nivel de una Cuenca Hidrográfica y por consiguiente estimar un Indicador que asocie condiciones económicas y ambientales al mismo nivel de Cuenca, generando así un Problema en términos de la Evaluación para la Gestión Ambiental. La aplicación del modelo desarrollado en este trabajo denominado IVAFIC, responde al problema presentado, evaluando a través de un modelo matemático y con la ayuda de herramientas computacionales de Programación Estructurada y de Sistemas de Información Geográfica, el impacto ambiental en una cuenca de forma cuantitativa definido como Factor de Impacto Corregido FIC. Ahora bien, con el apoyo de un modelo de Lógica Difusa, se resuelve la parte final del problema planteado, toda vez que se relacionan variables económicas con el valor determinado de FIC, obteniendo así un Indicador de valor Ambiental denominado IVA.
Acceso Abierto
Parametrización de modelos matemáticos hidrológicos aplicados a sistemas de llanura: estimación de la humedad superficial del suelo
(2024-09) Suárez Buitrago, Ángela Mildred; Zimmermann, Erik; Cotlier, Carlos
La estimación de humedad superficial del suelo (HS) es un parámetro de gran importancia en diversos procesos hidrológicos, debido a que representa una variable de estado clave en el ciclo hidrológico. En esta área, su correcta estimación y comprensión dinámica espacio-temporal es trascendente a la hora de realizar modelaciones de predicción meteorológica e hidrológica en los sistemas de alerta temprana, permitiendo mejorar la calibración de los modelos de escorrentía que en consecuencia, contribuyen en la formulación y planificación de políticas de prevención tanto de inundaciones como de alivio o alerta temprana de sequía y calentamiento global. La presente investigación utiliza la oferta de sensores remotos para desarrollar una modelación que permita estimar la HS a través de las imágenes satelitales Landsat 5 TM. El trabajo metodológico desarrollado, correlacionó datos de HS tomadas espacio temporalmente en una parcela piloto ubicada a 2Km del Sudoeste de la ciudad de Rosario, con las reflectancias de las imágenes satelitales, coincidentes con el día y hora del trabajo de campaña. Mediante un proceso de regresión, se realizaron análisis estadísticos de modelación donde se examinaron diferentes combinaciones de variables. Como resultado se obtuvo una modelación paramétrica satisfactoria (r² =0,88) para las variables NDVI, NDWI, bandas 1, 4 y 5. Posteriormente, se aplica el modelo a nivel de cuenca, donde, a partir de tormentas monitoreadas, se estiman los escurrimientos netos mediante un modelo hidrológico-hidráulico, los cuales se comparan con los valores observados. Aunque la modelación es satisfactoria, se observaron diferencias entre las humedades estimadas y las observadas con la imagen satelital, debido al desfasaje temporal entre el paso del satélite y el momento del evento. Para tener en cuenta los eventos climáticos que ocurren durante este desfasaje, se propuso un coeficiente correctivo que actualiza el patrón de humedad estimado por la imagen satelital, mediante el uso de un índice de precipitación antecedente. Esto mejora notablemente la HS. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones correspondientes.
Acceso Abierto
Desarrollo de un método de medición tridimensional para la caracterización del viento en ambientes urbanos complejos
(2024-07) Saez de Arregui, Gastón César; Concari, Sonia Beatriz; Lassig, Jorge Luis
Actualmente existen métodos de medición tridimensional del viento empleando instrumentos de origen extranjero que poseen un costo de importación que excede las posibilidades de muchas instituciones de investigación. La ausencia de estos equipos dificulta realizar dichas mediciones en nuestra región limitando, de este modo, el estudio del recurso eólico en ambientes urbanos. Atendiendo a esta problemática, en esta tesis, se desarrolló un método de medición tridimensional para la caracterización del viento en ambientes urbanos complejos. La contribución más relevante de este trabajo al campo de la investigación en energías renovables ha sido comprobar la factibilidad de caracterizar las variables complejas presentes en el viento urbano con equipamientos que usualmente son utilizados para determinar escurrimientos unidimensionales y en valores medios temporales. Así mismo, el método permite disponer de suficiente información para decidir la mejor localización de un aerogenerador sobre la azotea de un edificio emplazado en un ambiente urbano, contribuyendo al uso eficiente de la energía.
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, Ricardo
Esta 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.
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; 0000-0002-9492-732X
Este 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.
Acceso Abierto
Control basado en conjuntos con aplicación en robótica agrícola
(2024-04) Comelli, Román; Kofman, Ernesto; Munich, Mario; 0000-0002-1088-0852
En 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.
Acceso Abierto
Desarrollo de aceros TRIP/TWIP con alto contenido de manganeso para aplicaciones automotrices
(2019) Raposo, Marcio Daniel; Malarría, Jorge; Martín, Mauro; 0000-0003-1414-3339
En 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.
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 Oscar
Actualmente, 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.
Acceso Abierto
Problemas de implementación de prácticas de calidad: un estudio empírico en un área económica local
(2023-11) Meretta, Javier Ángel; Gómez, Carlos E.; Feraboli, Luis
En las últimas décadas, la gestión de la calidad y sus prácticas asociadas han ocupado la agenda de numerosas organizaciones radicadas en el norte de la provincia de Buenos Aires, Argentina. Sin embargo, trabajos de investigación recientes han demostrado que, una vez lograda la certificación de los sistemas de gestión de la calidad (SGC) bajo las normas de la Organización Internacional de Normalización (ISO, por sus siglas en inglés: International Organization for Standardization) —especialmente, la norma ISO 9001—, muchas organizaciones eran incapaces de mantenerla. En este escenario, surgen los siguientes interrogantes: ¿Cuáles son las principales motivaciones que tienen las organizaciones de la región para implementar prácticas de calidad? ¿Qué problemas enfrentan al hacerlo? ¿Y para obtener y sostener su certificación? ¿Cómo podemos ayudarlas? La investigación presentada en esta tesis tiene por objetivo responder estas preguntas, analizando las particularidades locales en la difusión del aseguramiento de la calidad y su impacto en la implementación, certificación y mantenimiento de la misma. En esta dirección, llevamos a cabo dos estudios de caso en organizaciones de la región. Por un lado, estudiamos el Honorable Concejo Deliberante de la ciudad de San Nicolás, donde predomina el ambiente institucional. Por el otro, analizamos una empresa manufacturera, con predominio del ambiente técnico. En primer lugar, estudiamos las trabas que enfrentaban dichas organizaciones al implementar un SGC, identificando la falta de institucionalización como las más significativa. Luego, basados en un modelo evolutivo de tres etapas —habituación (pre-institucionalización), objetivación (semi-institucionalización) y sedimentación (institucionalización completa)— y los principios de autoevaluación de la norma ISO 9004:2018, propusimos una herramienta para determinar el nivel de institucionalización de un SGC. Finalmente, identificamos los principales factores intervinientes en el proceso, destacando la motivación, la cultura organizacional orientada a la calidad y la capacidad técnica de las organizaciones para, a través de entrevistas, determinar el grado de madurez del SGC en cada organización estudiada y evaluar su camino hacia la calidad total.
Acceso Abierto
Modelado y control con inspiración física-energética de robots móviles en operación multiagente
(2023-11) Crespo , Martín Andrés; Junco, Sergio José; Siciliano, Bruno
En los últimos años numerosas investigaciones se enfocaron en el control de sistemas multiagentes (MAS, Multi-agent System) debido a su potencial en aplicaciones de robótica, micro redes eléctricas inteligentes, telecomunicaciones, logística y transporte. El gran interés generalizado por los MAS se debe a que también se consideran como una tecnología y una herramienta que ayuda a analizar y desarrollar nuevos modelos y teorías en sistemas distribuidos a gran escala o en sistemas centrados en el ser humano. En los últimos años numerosas investigaciones se enfocaron en el control de sistemas multiagentes (MAS, Multi-agent System) debido a su potencial en aplicaciones de robótica, micro redes eléctricas inteligentes, telecomunicaciones, logística y transporte. El gran interés generalizado por los MAS se debe a que también se consideran como una tecnología y una herramienta que ayuda a analizar y desarrollar nuevos modelos y teorías en sistemas distribuidos a gran escala o en sistemas centrados en el ser humano. En particular la coordinación y control inteligente de los agentes, inspirados en el comportamiento colaborativo observado en la naturaleza como bandadas de pájaros o cardúmenes de peces, plantean innumerables desafíos en el plano teórico de control. El control de formación, que es uno de los tópicos más estudiados dentro del área de MAS, tiene por objetivo conducir múltiples agentes para que alcancen determinadas restricciones en sus estados. Así, desde el punto de vista de la implementación, cada agente opera en el ambiente con cierto nivel de autonomía y capacidad de sensado, toma de decisión y actuación. En este contexto, las investigaciones de esta tesis se concentran sobre MAS robóticos, compuestos de bases móviles (BM) y manipuladores móviles (MM), y están orientadas a obtener resultados a problemas de control local y superior de coordinación, con una formulación sobre modelos del mismo tipo (una base energética común).
Acceso Abierto
Estudio numérico-experimental de la respuesta límite de chapas de Zn-Cu-Ti en procesos de conformado
(2023-06) Nicoletti, Emanuel A.; Signorelli, Javier W.; Roatta, Analía
El uso de las aleaciones de zinc laminadas se ha incrementado debido a los beneficios que le otorgan elementos aleantes como en Cu y el Ti. Características como su maleabilidad, resistencia mecánica y al creep, han ampliado notablemente sus aplicaciones en el campo de la arquitectura. Debido a la marcada anisotropía, evolución de la textura cristalográfica y la microestructura relacionada con el fenómeno de recristalización dinámica continua, las chapas de Zn-Cu-Ti han generado diferentes desafíos de interés científico y tecnológico relacionados a la comprensión y predicción de la respuesta mecánica y formabilidad del material con la aplicación de modelos. En el presente trabajo de tesis se estudia numérica y experimentalmente la respuesta límite del material en procesos de conformado. Por el lado experimental, se aborda la caracterización de la chapa por medio de micrografía óptica y electrónica de barrido, evolución de la textura cristalográfica medidas con difracción de rayos X y la respuesta mecánica ante distintos estados de cargas en diferentes orientaciones con respecto a la dirección de laminado. Además, se analiza la evolución de los coeficientes de anisotropía y la localización de la deformación. La formabilidad se analiza con la aplicación del diagrama límite de conformado del material inicial y con una etapa previa de deformación involucrando deformaciones monótonas y no monótonas. Los ensayos mecánicos de tracción son utilizados para calibrar la ley de endurecimiento que se utiliza en el modelo policristalino de base micromecánica, conocido como viscoplástico autoconsistente. Las texturas cristalográficas experimentales son discretizadas en orientaciones suficientes para tener una representación de los aspectos más significativos de la textura inicial del material. La información de las observaciones microestruturales son utilizadas para la determinación de diferentes parámetros del modelo. Los resultados de la calibración se validan con la evolución de las texturas cristalográfica y curvas de tensión-deformación de corte (no utilizado en la calibración). En el presente trabajo de tesis, se tiene en cuenta el mecanismo de fragmentación provocado por la recristalización dinámica continua. Su efecto sobre la evolución de la textura es imitado forzando la continuidad del campo de rotación reticular entre grupos de orientaciones elegidas aleatoriamente. El criterio de inestabilidad plástica de Marciniak-Kuczynski asume la presencia de una imperfección inicial en el material que induce la localización de la deformación y es utilizado en conjunción con el modelo viscoplástico para la predicción de curva límite de conformado del material recibido. Por último, se evalúa la capacidad del modelo para reproducir la curva límite de conformado y texturas cristalográficas inducidas en el material con una etapa de deformación previa.
Acceso Abierto
Modelación numérica del sistema suelo-agua-planta con una metodología de optimización multi-objetivo para la calibración de la dinámica de crecimiento y desarrollo de soja HaHB4
(2023-07) Montero Bulacio, Enrique; Portapila, Margarita Isabel; Otegui, María Elena
El impacto de cambio climático podría traer significativas perdidas en los rendimientos de los cultivos por el efecto que generará el aumento de la temperatura y las sequías, sumado a esto la demanda mundial de alimento se incrementa con una tasa mayor a la de incremento de la producción de alimento. La soja HaHB4 es un transgénico de segunda generación que podría mitigar estas adversidades porque la introgresión del gen proveniente del girasol, HaHB4, le otorga mayor resistencia a condiciones de temperaturas altas y estrés hídrico. La soja HaHB4 se ha aprobado en Argentina, EEUU, Brasil, Paraguay, Canadá y China. Con un análisis de sensibilidad de parámetros se caracteriza el efecto en las variables de estudio. Luego, en esta tesis se presenta una metodología robusta para la calibración del modelo CROPGRO-soybean para el crecimiento y desarrollo de soja HaHB4, se realiza un tratamiento holístico de parámetros, funciones objetivo, respuestas del modelo y datos medidos. Basado en las diferencias obtenidas en experimentos a campo entre HaHB4 y control se incluyen parámetros relacionados a las diferencias fisiológicas entre los cultivares. Una vez calibrado el modelo en fenología, balance hídrico, biomasa y rendimiento es validado con datos independientes. En rendimiento presentó valores de RMSE de 636 kg/ha para calibración y 542 kg/ha para validación. Luego, se evaluó su performance con múltiples experimentos de diferentes regiones productivas de Argentina. En la cuenca baja del Río Carcarañá se realiza un análisis del efecto de cambio climático sobre este cultivar y se generan series sintéticas para la calibración del modelo agrohidrológico SWAT en el periodo 1993-2015 que da un NS=0,76. La importancia de modelar el crecimiento y desarrollo de un cultivo con respuesta diferencial a las condiciones climáticas en el sistema suelo-planta-atmosfera es un paso para asegurar el manejo sustentable del suelo y la seguridad alimentaria.
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, Renata
El 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.
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, Erik
La 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.
Acceso Abierto
Desarrollo de aceros de alto manganeso para la industria automotriz
(2023-05) Sklate Boja, María Florencia; Druker, Ana Velia
Los 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.

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