Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

Application of GPS satellite technique for studying Gral. Rafael Urdaneta bridge dynamic behavior

Gral. Rafael Urdaneta Bridge over Maracaibo Lake is considered a very important engineering structure in the country, due to its structural features and influences in socioeconomics development for zulian region. Many multidisciplinary researches focus in the maintenance and preservation of the bridge had been made since opening and from Geodetic Engineering perspective studies had pointed to estimate geometrics deformations suffered by the structure due to dynamic and static loads using conventional methods. This paper describes first known experiences in Venezuela related to GPS satellite technique application to study bridges dynamic behavior. The designed measurements and processing methodologies offer highly accurate and representative results according to comparison with external references.

El puente sobre el Lago de Maracaibo Gral. Rafael Urdaneta es considerado una de las obras de ingeniería más importantes del país, no solo por sus características estructurales sino también por el impacto que ha tenido en el desarrollo socio-económico de la región zuliana. Desde su inauguración se han realizado múltiples estudios interdisciplinarios enmarcados en el mantenimiento y conservación de la obra y desde el punto de vista de la Ingeniería Geodésica, se han orientado en la estimación de las deformaciones geométricas sufridas por la estructura debidas a la acción de cargas vivas y muertas, todos basados en metodologías convencionales. Este trabajo describe las primeras experiencias conocidas en Venezuela en cuanto a la aplicación de la técnica satelital GPS para el estudio del comportamiento dinámico de puentes. La metodología de medición y procesamiento diseñada ha ofrecido resultados altamente confiables y representativos de acuerdo a comparaciones realizadas con patrones externos.

New focal mechanism solutions for Venezuela and neighbouring areas 2005-2008: importance of the National Seismological Networks density and distribution

The purpose of this work is to show 66 new focal mechanism solutions for some seismic events which have occurred in Venezuela and neighbouring areas between October 2005 and December 2008. All this solutions were obtained through P-wave first motion polarity registered by the Venezuelan Seismological Network operated by FUNVISIS, and additional information provided by INGEOMINAS (Colombia) and the University of the West Indies (Trinidad and Tobago). All these focal mechanism solutions increase and reinforce our knowledge in the Venezuela regional/local tectonics as well as indicating the scope and potential of the Venezuelan Seismological Network which has been upgraded (enlarged and modernized) since 1998, being fully operative in 2002.

En el siguiente trabajo se presentan 66 nuevas soluciones de mecanismos focales propuestas para algunos eventos sísmicos que han ocurrido en Venezuela y áreas vecinas entre octubre de 2005 y el año 2008. Dichas soluciones fueron obtenidas a través del método de identificación de la polaridad de las primeras llegadas que registraron las estaciones que conforman la Red Sismológica Nacional de FUNVISIS, en ocasiones apoyadas con información suministrada por instituciones como INGEOMINAS (Colombia) y la Universidad de West Indies (Trinidad y Tobago). Este importante número de mecanismos focales propuestos amplían y refuerzan el conocimiento de la tectónica regional y local de nuestro país, y muestran parte del alcance de la Red Sismológica Nacional de Venezuela, cuya modernización y densificación se inició en el año 1998, estando totalmente operativa en el año 2002.

Heavy metals distribution in superficial sediments of Maracaibo Lake (Venezuela)

Ni, V, Cr, Cd, Cu and Pb were determined in superficial sediment samples from System Maracaibo Lake. Thirteen sampling points were sampled in Tablazo bay, Maracaibo Strait and Maracaibo Lake, four times during 2 years as follows: October 1999 (rainy season), March 2000 (dry season), November 2000 (rainy season) and May 2001 (low rainy period). Mean values (minimum-maximum) of heavy metals were: Cu: 27,07 (2,31-75,46), Cd: 3,37 (0,46-7,9), Cr: 39,50 (3,98-98,28), Pb: 60,59 (17,8-143,9), V: 50,44 (1,29-121,2) y Ni: 65,31 (16,76-177,62) mg.Kg-1. The metal concentrations present in sediments were in the following order: Ni>Pb>V>Cr>Cu>Cd. Metal concentration in sediments of Maracaibo Lake system, are similar to the aquatic systems with a high oil activity. Samples showed a clear tendency to higher values in the eastern area of Maracaibo Lake and lower value in the western zone.

Se determinó en el sedimento superficial del Lago de Maracaibo los metales: Cu, Cd, Cr, Pb, V y Ni. El estudio abarcó 13 estaciones distribuidas en la Bahía El Tablazo, Estrecho de Maracaibo y Lago de Maracaibo propiamente dicho. Se realizaron un total de cuatro (4) muestreos desde 1999 a 2001, en los meses de octubre 1999 (lluvia), marzo 2000 (sequía), noviembre 2000 (lluvia) y mayo 2001 (final lluvia). Los niveles promedio (mínimo-máximo) de metales fluctuaron de la siguiente manera: Cu: 27,07 (2,31-75,46), Cd: 3,37 (0,46-7,9), Cr: 39,50 (3,98-98,28), Pb: 60,59 (17,8-143,9), V: 50,44 (1,29-121,2) y Ni: 65,31 (16,76-177,62) mg.Kg-1. El orden de los metales según sus promedios generales fue: Ni > Pb > V > Cr > Cu > Cd. Las concentraciones de metales en sedimento del Sistema Lago de Maracaibo reportadas en este estudio son similares a las reportadas en sistemas acuáticos con alta actividad petrolera. A excepción del muestreo de octubre de 1999, con fuertes precipitaciones atípicas, el resto de los muestreos presentó una tendencia clara a valores altos en la zona oriental del lago y con valores bajos en la zona occidental.

**Optimization of shrimp waste fermentation by Kocuria rosea to obtain a protein hydrolysate**

This assay was carried out to obtain a protein hydrolysate by optimization of culture conditions (pH, substrate concentration and temperature) for degrading the shrimp waste by Kocuria rosea using response surface methodology (MSR). The results of regression analysis showed that optimal culture conditions were substrate 138g/L; pH 7.57 and 38°C in 24 hours. The comparison between the optimized and non optimized fermentation process evidenced an increasing in 71%, 64%, 43% and 60% the concentration of soluble protein (mg/100mL), proteolytic activity (U/mL), N-acetyl-glucosamine (g/L) and chitinolytic activity (U/mL), respectively. The optimized culture broth was dehydrated and grounded to obtain protein hydrolysate (HP). This was composed by true protein (62.5%) with 94% in vitro digestibility, fat, ash and reducing sugars from chitin degradation. True protein content was improved in 36% respect to shrimp waste unfermented (HDC). This biotechnological process is a harmonious way with the ambient to revalorization of shrimp waste like feedstock.

El presente trabajo tuvo por finalidad obtener un hidrolizado proteico al optimizar las condiciones de cultivo (pH, concentración sustrato y temperatura) para degradar los desechos de camarones con Kocuria rosea utilizando la metodología de Superficie de Respuesta. Los resultados del análisis de regresión en la Superficie de Respuesta mostraron que las condiciones óptimas de cultivo fueron pH: 7,57; 38°C y 139 g/L sustrato en 24 horas. La comparación entre los procesos de fermentación en condiciones optimizadas y sin optimizar, evidenció el incremento en 71%, 64%, 43% y 60% en la cantidad de proteína soluble, actividad proteolítica, N-acetilglucosamina y actividad quitinolítica, respectivamente. El caldo de fermentación así producido fue deshidratado y molido para obtener el hidrolizado proteico. Este principalmente contenía proteína verdadera (62,5%) la cual fue 36% superior a la materia prima original, con una digestibilidad in vitro de 94% además de grasa, sales minerales y azúcares reductores, estos últimos provenientes de la degradación de la quitina. Este proceso biotecnológico permite de manera armoniosa con el ambiente revalorizar los desechos de camarones para su uso en la alimentación animal.

Effect of temperature on the rheological behavior of zapote pulp (Calocarpum sapota Merr)

The effect of temperature on the rheological behavior of whole zapote pulp (Calocarpum sapota Merr) was determined, with temperatures ranging from 10°C to 65°C. For the obtaining of the zapotes pulp, they were processed in the plant pilot fruits and vegetables section of the University of Córdoba, to this pulp were made rheological analyses to different temperatures by means of the Brookfield viscometer model Dv-II + Pro. The apparent viscosity data adjusted to properly the Power Law model (R² ³ 0.9958) with consistency index of 637 to 3800 Pa.s n and flow behavior index of 0,027 to 0,133, presenting a pseudoplastic behavior. The consistency index diminished with the temperature and flow behavior index increased, which indicates that the zapote pulp loses pseudoplasticity and becomes less viscous when the temperature is increased.

El efecto de la temperatura en el comportamiento reológico de la pulpa integral de zapote (Calocarpum sapota Merr) fue determinado, en un rango de temperatura de 10°C a 65°C. Para la obtención de la pulpa, los zapotes se procesaron en la planta piloto sección Fruver de la Universidad de Córdoba, a esta se le realizaron los análisis reológicos a diferentes temperaturas, por medio del viscosímetro Brookfield modelo Dv-II + Pro. Los datos de viscosidad aparente se ajustaron adecuadamente al modelo de Ley de Potencia (R² ³ 0,9958), con índice de consistencia entre 637 y 3800 Pa.s n e índice de comportamiento al flujo entre 0,027 y 0,133, presentando un comportamiento seudoplástico. El índice de consistencia disminuyó con la temperatura y el índice de comportamiento al flujo aumentó, lo que indica que la pulpa de zapote pierde seudoplasticidad y se vuelve menos viscosa a medida que se incrementa la temperatura.

Removal of nutrients and organic matter in a constructed wetland, in function of the development of the macrophyte Typha dominguensis Pers

The constructed wetlands are based on the use of emergent macrophytes for wastewater treatment. It was assessed nutrient removal and organic matter in relation to the development of the macrophyte Typha dominguensis in a constructed wetland, fed with domestic wastewater from a stabilization pond system, compared to a control with no plants, and determining optimal time of pruning. The study was carried out during two periods, defined by present of inflorescence and pruning of vegetation. Highest organic matter removal efficiency was reported in the wetland during two periods, with values of 30.29 and 30.48% for COD, 34.63 and 31.63% for BOD, 43.9 and 52.4% for TSS, 42.9 and 60.8% for VSS. Nutrient removal did not show differences between wetland and control, with total removal of 45-55% for NH4+ and 48-50% for KTN. Phosphorous highest removal was achieved in control with 19.17 and 15.35% for each period. The growth of the plant and the nutrient removal and organic matter were correlated during the first period. Optimal harvest time was near to the eighth week. It is demonstrated the important role of Typha dominguensis in the process of organic matter removal, however more studies are needed to accurately determine the importance of the vegetation in nutrient removal.

Los humedales construidos se basan en la utilización de macrófitas emergentes para la depuración de aguas residuales. Se evaluó la remoción de nutrientes y materia orgánica en función del desarrollo de la macrófita Typha dominguensis en un humedal construido, comparado con una fosa control sin plantas, alimentados con agua residual doméstica de un sistema de lagunas de estabilización, y se determinó el tiempo óptimo de poda. El estudio se realizó en dos periodos definidos por la inflorescencia y posterior poda de la vegetación. La mayor eficiencia de remoción de materia orgánica se reportó en el humedal en ambos periodos, con promedios de 30,29 y 30,48% de DQO; 34,63 y 31,63% de DBO; 43,9 y 52,4% de SST y 42,9 y 60,8% de SSV, en el primero y segundo periodo, respectivamente. Los valores de remoción de nutrientes no presentaron diferencia significativa entre el humedal y el control, alcanzando valores de 45 y 55% para NH4+ y 48 y 50% para NTK, respectivamente. La mayor remoción de fósforo se presentó en el control con 19,17 y 15,35%, para cada periodo. El crecimiento de la planta y la remoción de nutrientes y de materia orgánica presentaron correlación durante el primer periodo de estudio. El tiempo óptimo de poda se evidenció hacia la octava semana de crecimiento. Se demuestra el rol importante de Typha dominguensis en el proceso de remoción de materia orgánica sin embargo se necesitan más estudios para determinar con precisión la importancia de la macrófita Typha dominguensis en la remoción de nutrientes.

Aspects that affect the shear bands in numerical simulations of strain plane test using finite elements in a hypoplastic constitutive model

In conventional geomechanical analysis performed with the Finite Element Method, the orientation of the failure surface or shear band depends on the orientation of the elements. To avoid this undesirable dependence, the analysis in finite elements has been developed based on non conventional continuum media. However, there is not available geomechanical technical literature related with a methodic research upon the factors that influence the shear band formation. This paper presents a systematical study about factors that affect the shear band formation. Simulations of biaxial tests (plain strain) in Karlsruhe sand were undertaken, considering a hypoplastic constitutive model in a Boltzmann continuum. It is concluded that: the shape of the shear band depends on the inclination of the finite elements, the relation stress-strain depends on the mesh, the thickness of the shear band is independent on the number of weak elements but is function of the size of the finite elements and the inclination of the shear band is controlled by the inclination of the elements.

En los análisis geomecánicos convencionales realizados con el Método de Elementos Finitos, las características de la banda de corte son dependientes, entre otros factores, de la orientación de los elementos. Para eludir la dependencia de los resultados con el enmallado se han empleado medios continuos no convencionales. Sin embargo no se encuentra en la literatura técnica en geomecánica un estudio metódico que muestre esta y otras dependencias en la formación de bandas de corte. Este artículo presenta un estudio sistemático de los factores que influyen en la formación de bandas de corte. El estudio se realizó simulando ensayos de deformación plana tipo biaxial en la arena de Karlsruhe, empleando un modelo constitutivo hipoplástico en un continuo de Boltzmann. Se concluye que en un análisis de elementos finitos convencional se tiene que: La forma de la banda de corte depende de la inclinación de los elementos finitos, la relación esfuerzo-deformación dentro de la banda de corte depende del enmallado, el espesor de la banda de corte es independiente del número de elementos débiles pero está en función del tamaño de los elementos y la inclinación de la banda de corte está modulada por la inclinación de los elementos.

The application of mathematical and statistical methods in industry

Chemometrics has been defined as The discipline that uses mathematical and statistical methods for selection or design of optimal experimental conditions, and to provide relevant information from chemical data. This is an area of intense activity, with ample applications in the chemical, energy, and process industry, and in environmental studies. The fast progress in its applications has received impulse from the advances in electronics and computers, which have made possible the acquisition, transmission and processing of data with great efficiency. This paper explains the advantages provided by coupling chemometrics with process analytical chemistry (PAT). Some examples are presented of the use of chemometric methods for material characterization, detection of deviations, process optimization, and instrumental data interpretation.

La Quimiometría ha sido definida como la disciplina que utiliza métodos matemáticos y estadísticos para seleccionar o diseñar procedimientos y experimentos óptimos, y proveer información relevante a partir de datos químicos. Esta es un área de intensa actividad, por sus amplias aplicaciones en la industria química, de procesos, energética y en estudios ambientales. El rápido progreso en sus aplicaciones se ha visto impulsado por los avances en electrónica y computación, los cuales han hecho posible la adquisición, transmisión y procesamiento de datos con gran eficiencia. En este artículo se explica las ventajas del acoplamiento de la Quimiometría con la tecnología analítica de procesos (PAT). Además, se presentan ejemplos del uso de algunos métodos quimiométricos, para la caracterización de materiales, detección de desviaciones, optimización de procesos, e interpretación de datos instrumentales.

A gamma type distribution involving a confluent hypergeometric function of the second kind

In the present work a new gamma type distribution is obtained which involves a confluent hypergeometric function of the second kind. A generalized form of the incomplete gamma function and its complementary are introduced to obtain some statistical functions. The associated statistical functions with the probability density function are deduced such as the k-moment, expect value, risk function, half-life function and other special cases.

En el presente trabajo se obtiene una nueva distribución tipo gamma que involucra a la función hipergeométrica confluente de segunda clase. Una forma generalizada de la función gamma incompleta y su forma complementaria son introducidas para obtener algunas funciones estadísticas. Se deducen las funciones estadísticas asociadas con la función de densidad de probabilidad, tales como el k-ésimo momento, el valor esperado, la función de riesgo y la función de vida media, y otros casos especiales.

On transformations involving generalized basic hypergeometric function of two variables

In the present paper, transformations for basic analogue of the Foxs H-function of one and two variables have been derived by the application of the q-Leibniz rule for the product of two basic functions. Some special cases involving a basic analogue of Meijers G-function are also derived.

En el presente trabajo han sido derivadas transformaciones para la análoga básica de la función H de Fox de una y dos variables, aplicando la regla de Leibniz-q para el producto de dos funciones básicas. Algunos casos especiales que incluyen una análoga básica de la función G de Meijer son también derivados.