Universidad, Ciencia y Tecnología

Modelo matemático de la función diastólica

La función diastólica representa una de las partes fundamentales del ciclo cardiaco. Las patologías causadas por su mal funcionamiento han estado a un lado en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades cardiacas. Estudios sugieren que entre 30 y 50% de pacientes con insuficiencia cardíaca presentan como causa primaria una disfunción diastólica y a largo plazo muestran una mortalidad similar a la insuficiencia cardiaca sistólica. Del mismo modo, investigadores dedicados al modelado matemático de los sistemas fisiológicos, han desarrollado diferentes modelos haciendo hincapié en la función sistólica, obviando detalles de la parte diastólica. Este artículo presenta un modelo matemático para el estudio de la fase diastólica del ciclo cardiaco, definiendo la función de presión auricular dependiente del volumen y de una elastancia variante en el tiempo basada en una señal sinusoidal que considera la duración de las etapas del ciclo y la rigidez del ventrículo. Los resultados indican que el modelo es capaz de simular las diferentes etapas de la diástole en estado normal y/o patológico. Además, la respuesta del modelo muestra un desempeño fisiológicamente realista, logrando un mejor detalle para su estudio.

Diastolic function is one of the fundamental parts of the cardiac cycle; pathologies caused by its bad functioning have been set aside in the diagnosis and treatment of heart disease. Studies suggest that between 30 and 50% of patients with heart failure presents diastolic dysfunction as primary cause and long-term they show mortality similar to the systolic heart failure mortality. In the same way, researchers working on mathematical modelling of the physiological systems have developed different models emphasizing the systolic function, obviating details of the diastolic part. This article presents a mathematical model for the study of the diastolic phase of the cardiac cycle, defining an atrial pressure function dependent of the actual volume and a time-variant elastance, based on a sinusoidal signal that considers the duration of the cardiac cycle phases and ventricle stiffness. The results indicate that the model is capable of simulating the different phases of the diastole in normal and/or pathological state. Also, the model response shows a physiologically realistic performance, achieving a better detail for its study.

Calidad del aire de villa del rosario-norte de santander Colombia asociada con el material particulado (PM2.5) y la influencia de la combustión vehicular

El material particulado PM2.5 es uno de los contaminantes atmosféricos que la Organización Mundial de la Salud obliga a monitorear permanentemente en nuestras ciudades. La composición química del PM2.5 es una mezcla compleja de metales, compuestos orgánicos volátiles e hidrocarburos aromáticos poli cíclicos (HAP). Los HAP son la clase más grande de mutágenos asociada a partículas en el aire. El objetivo del presente estudio fue identificar los HAP presentes en el material particulado fracción respirable PM 2.5 del aire de Villa del Rosario emitido en la combustión incompleta de las fuentes móviles que circulan por esta ciudad. El PM 2.5 fue monitoreado usando un equipo Partisol 2025 Plus con filtros de cuarzo Pallflex. Los filtros se sometieron a extracción por ultrasonido utilizando el hexano como solvente y se estudió el fraccionamiento de la materia orgánica presente en los filtros de PM2.5. Para identificar los HAP en el aire de Villa del Rosario, los extractos obtenidos se analizaron en un cromatografo de gases HP6890 plus con detector FID. En el aire de Villa del Rosario-Norte de Santander, se detectaron 7 HPA, dentro de los cuales se destacan el benzo [a] antraceno y el Dibenzo[a,h] antraceno, considerados como probable/posible carcinógenos en humanos.

PM2.5 Particulate matter is one of the air pollutants that the World Health Organization forces monitor permanently in our cities. PM2.5 chemistry is a complex mixture of metals, volatile organic compounds and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). PAHs are the largest class of mutagens associated with airborne particles. The aim of this study was to identify PAHs present in the respirable particulate fraction PM2.5 air in Villa del Rosario incomplete combustion emitted from mobile sources circulating in this city. The PM 2.5 was monitored using a computer Partisol 2025 Plus with quartz filters Pallflex. The filters were extracted ultrasonically using hexane as a solvent and fractionation of organic matter in PM2.5 filters was studied. To identify PAHs in air of Villa del Rosario, the extracts were analyzed on a HP6890 plus gas chromatograph with an FID detector. In the air of Villa del Rosario-Norte de Santander 7 HPA were detected, among which stands out the benzo [a] anthracene and dibenzo [a, h] anthracene, considered as probable / possible human carcinogen.

Diseño mecanico de una máquina de inutilización de envases de agroquímicos

El presente proyecto trata sobre los pasos a seguir en el diseño y automatización de una máquina electroneumática, para la inutilización de envases de agroquímicos mediante punzonado mecánico. El objetivo principal de este diseño es disminuir la cantidad de incidentes de riesgo laboral por intoxicación de agroquímicos en trabajadores, así como también reducir los tiempos de procesamiento de cada recipiente y la cantidad de agua de lavado. Para el análisis del proceso se utilizó la metodología de la Red de Petri lo cual permitió determinar los pasos lógicos del proceso. El software utilizado fue el SolidWorks para determinar esfuerzos mecánicos y el FluidSim para el diseño electro-neumático, la selección de los sensores y la programación lógica en un micro PLC LOGO-SIEMENS. La utilización de dichos software permitió reducir el tiempo de construcción e implementación del diseño. Con la implementación de la máquina, los riesgos por intoxicación se redujeron a una sola persona de las seis que estaban expuestas en forma directa e indirecta, se redujo el consumo de agua en 81% y se disminuyó el tiempo del proceso en un 56 %.

This project is about the next steps in the design and automation of an electro-pneumatic machine for the deactivation of agrochemical containers by mechanical punching. The main objective of this design is to reduce the number of incidents of occupational hazard agrochemical poisoning in workers, as well as to also reduce the time working and use of washing water. The Petri Net methodology was used for the analysis of the process which allowed to determine the logical steps of the process. The software used was the SolidWorks to determine mechanical stress and the FluidSim design pneumatic, the selection of sensors and logic programming in a micro SIEMENS- LOGO PLC. The use of such software made it possible to reduce the time of construction and implementation of the design. With the implementation of the machine, risks poisoning were reduced to one of the six that were exposed in a direct and indirect manner, fell the consumption of water in 81% and it decreased by 56% the time of the process.

Modelo predictivo de fuga de clientes utilizando minería de datos para una empresa de telecomunicaciones en Chile

Este trabajo muestra una aplicación de un modelo de fuga de clientes para una empresa de telecomunicaciones que compite en dos mercados, Concepción y Temuco, de Chile. Se utilizan como metodologías el análisis de cluster para generar perfiles de clientes fugados y la técnica de regresión logística multivariable para generar un modelo de ocurrencia de fuga de servicios. La base de datos incluyó productos contratados, variables socio demográficas, sistemas de pago, número y tipo de reclamos, entre otros. Se generan modelos de regresión logística multivariable para las dos plazas. Para la plaza Concepción el modelo clasifica en forma correcta el 71% de los casos analizados. Para la plaza Temuco clasifica en forma correcta el 72%. La información obtenida permitiría proponer planes de acción para disminuir la fuga a través de actividades de capacitación y promoción y publicidad.

This works shows an application of a churn model for a company of the telecommunications industry in Chile with two major markets. Cluster analysis and multivariate logistic regression were used as data mining methodologies to generate the churn model. Data base considered the period January 2009 and June 2011, and variables such as products, demographic data, payment systems, number and types of complaints filled were used. Two models using regression analysis were developed were generated for both markets. For the Concepción market the model estimates successfully 71% of the total cases, and for Temuco market was 72%. The above informations allows the company for the proposal of promotional efforts and training of the sales force primarily.

Mejoras en el control del nivel en un separador de petróleo crudo usando red neuronal para el ajuste del controlador PID asociado

Se ejecutó un proyecto para mejorar el desempeño del control de nivel en un separador de crudo, asociado a una estación de deshidratación de la empresa petrolera del estado venezolano. La separación inadecuada del líquido-gas afecta negativamente el proceso de deshidratación de crudo posterior. Se recolectaron datos del proceso mediante una aplicación desarrollada en un lenguaje de alto nivel, se modeló y simuló el separador, se ajustaron los parámetros del controlador PID utilizando la metodología PIDNN, se simuló el lazo de control de nivel y se implementaron los cambios en el autómata de la planta . Se obtuvo un modelo de segundo orden para el separador, un controlador PID con acción derivativa nula y una banda muerta alrededor del valor final deseado . Los indicadores de error ISE, IAE e ITAE mejoraron en 64, 67 y 90 % respectivamente, el establecimiento del sistema mejoró en 64%, se eliminó la tendencia al sobre impulso y se logró un descanso en la actividad del elemento final gracias a la Introducción de la banda muerta, lo anterior configura unos resultados satisfactorios en la simulación e implementación. El estudio puede ser extrapolado a otros separadores que funcionen bajo condiciones y exigencias similares.

A project was implemented to improve the control performance level in oil separator associated with dehydration station of the Venezuelan State oil company. Inadequate liquidgas separation adversely affects the subsequent crude oil dehydration process. Were collected process data using an application developed in a high level language, is modeled and it simulated the separator, adjusted the parameters of the PID controller using the PIDNN methodology, simulated level control loop and implemented changes in plant Automat. A model of second order for the separator, a PID controller with zero derivative action and a band dead around the desired final value was obtained. ISE, IAE and ITAE error indicators improved in 64, 67 and 90% respectively, the establishment of the system improved in 64%, it eliminated the tendency to overshoot and managed a break in the activity of the final element thanks to the introduction of the dead band, the above set satisfying results in the simulation and implementation. The study can be extrapolated to other separators which operate under similar requirements and conditions.

Filosofía de la mecánica de fractura: primera parte, MFEL

La mecánica de fractura es una ciencia relativamente nueva y se puede decir que se inicia con la segunda guerra mundial, a causa de la fractura de una gran cantidad de acorazados Liberty que puso en peligro el éxito del desembarco del día D, 16 de junio de 1944, en las playas de Normandía (Francia). La mecánica de fractura es la ciencia que estudia el comportamiento de un sólido en presencia de una grieta. La mecánica de fractura se clasifica en Mecánica de Fractura Elástica Lineal (MFEL) y en Mecánica de Fractura Elasto-Plástica (MFEP). Esta primera parte está dedicada a la MFEL y en ella se desarrolla un novedoso modo de ver una grieta así como un factor de corrección de la ecuación de Griffith, el cual permitirá dar un nuevo enfoque tanto a la fractura frágil, basado en el radio de curvatura de la punta de la grieta, como a la ecuación de fatiga de Paris. Esto abre nuevos campos de investigación en MFEL que podría ser fructífero.

Relatively, fracture mechanics is a new science and it can be considered that begins during the world war second, after a great deal of battleship fractured, even at dock, which put into danger the successful of landing operations during D-day, June 16 1944, at Normandy beaches (France). Fracture mechanics is the science which studies the behavior of a solid when a crack is present. In general, fracture mechanics is classified as Lineal Elastic Fracture Mechanics (LEFM) and Elasto-Plastic Fracture Mechanics (EPFM) or non-lineal fracture mechanics. In this part a novel model of seeing a crack and a Griffiths equation correction factor has been developed, which let us to give a new interpretation of brittle fracture and Paris equation based in curvature radius at the crack tip. This point of view opens new fields of researching in fracture mechanics.