Influencia del porcentaje de biodi��sel en el rendimiento t��rmico de un motor di��sel ligero ensayado en Tr��fico real.

La utilizaci��n de biocombustibles derivados de aceites vegetales es una opci��n v��lida para contribuir a la reducci��n de emisiones de CO2 y extender la vida de los combustibles convencionales. El biodi��sel (mezcla de ��steres met��licos de ��cidos grasos) mezclado con gas��leo en motores diesel es una opci��n ya conocida, pero el an��lisis del comportamiento del motor en un veh��culo ligero en tr��fico real es aun un tema poco investigado. El objeto de esta ponencia es presentar la metodolog��a de ensayo y los resultados obtenidos en un trabajo de investigaci��n sobre el efecto que la variaci��n del porcentaje de biodiesel en gas��leo tiene en las prestaciones del motor y su rendimiento t��rmico en tr��fico urbano real. Las medidas se han realizado con equipos embarcados en un veh��culo y utilizando el biodiesel producido en la Universidad de la Frontera en Temuco (Chile) mezclado en proporciones diferentes con gas��leo suministrado por Repsolypf, S.A., caracterizado en laboratorio. Los ensayos se han realizado en la ciudad de Madrid con un SEAT Le��n TDI 2.0 con un solo conductor y aplicado dos estilos de conducci��n diferentes: agresiva y eficiente, caracterizadas seg��n trabajos anteriores. Los resultados obtenidos en consumo de combustible no son los que cab��a esperar en base al poder calor��fico y la densidad de la mezcla, y no siguen los obtenidos en otras investigaciones realizadas en banco de pruebas. Para explicar esta discrepancia se aportan los resultados de un estudio de la energ��a aportada por el motor en cada instante seguido de una an��lisis estad��stico de todo el volumen de datos obtenidos para presentar los resultados en una nueva forma que muestra c��mo la potencia demandada en el veh��culo es menor y el rendimiento t��rmico del motor diesel mejora al aumentar el porcentaje de biodiesel.

Los pastos en las fincas de Lugar Nuevo y Selladores-Contadores (S�� de And��jar, Ja��n): tipolog��a, calidad y distribuci��n espacial

Las fincas del O. A. Parques Nacionales ���Lugar Nuevo��� y ���Selladores-Contadero��� est��n situadas en el Parque Natural de la Sierra de And��jar (Ja��n). Su situaci��n geogr��fica, y especialmente su historia de usos y propiedad han motivado que hoy sean ejemplo de una flora y vegetaci��n con buen estado de conservaci��n. En trabajos anteriores se han realizado cat��logos flor��sticos de las dos fincas como estudios b��sicos para la planificaci��n de la gesti��n y la compatibilidad de la conservaci��n y el aprovechamiento de los recursos en los espacios naturales protegidos. En esta comunicaci��n se realiza un an��lisis de los pastos herb��ceos de las dos fincas que constituyen un recurso estrat��gico para la alimentaci��n de las poblaciones de herb��voros instaladas en las mismas. Se analizan y cartograf��an las distintas formaciones de pastos reconocidos (10), su distribuci��n espacial, palatabilidad y grado de utilizaci��n

On-Chip Thermal Monitoring: Design, Placement and Interconnection of Temperature Sensors

La temperatura es una preocupaci��n que juega un papel protagonista en el dise��o de circuitos integrados modernos. El importante aumento de las densidades de potencia que conllevan las ��ltimas generaciones tecnol��gicas ha producido la aparici��n de gradientes t��rmicos y puntos calientes durante el funcionamiento normal de los chips. La temperatura tiene un impacto negativo en varios par��metros del circuito integrado como el retardo de las puertas, los gastos de disipaci��n de calor, la fiabilidad, el consumo de energ��a, etc. Con el fin de luchar contra estos efectos nocivos, la t��cnicas de gesti��n din��mica de la temperatura (DTM) adaptan el comportamiento del chip en funci��n en la informaci��n que proporciona un sistema de monitorizaci��n que mide en tiempo de ejecuci��n la informaci��n t��rmica de la superficie del dado. El campo de la monitorizaci��n de la temperatura en el chip ha llamado la atenci��n de la comunidad cient��fica en los ��ltimos a��os y es el objeto de estudio de esta tesis. Esta tesis aborda la tem��tica de control de la temperatura en el chip desde diferentes perspectivas y niveles, ofreciendo soluciones a algunos de los temas m��s importantes. Los niveles f��sico y circuital se cubren con el dise��o y la caracterizaci��n de dos nuevos sensores de temperatura especialmente dise��ados para los prop��sitos de las t��cnicas DTM. El primer sensor est�� basado en un mecanismo que obtiene un pulso de anchura variable dependiente de la relaci��n de las corrientes de fuga con la temperatura. De manera resumida, se carga un nodo del circuito y posteriormente se deja flotando de tal manera que se descarga a trav��s de las corrientes de fugas de un transistor; el tiempo de descarga del nodo es la anchura del pulso. Dado que la anchura del pulso muestra una dependencia exponencial con la temperatura, la conversi��n a una palabra digital se realiza por medio de un contador logar��tmico que realiza tanto la conversi��n tiempo a digital como la linealizaci��n de la salida. La estructura resultante de esta combinaci��n de elementos se implementa en una tecnolog��a de 0,35 _m. El sensor ocupa un ��rea muy reducida, 10.250 nm2, y consume muy poca energ��a, 1.05-65.5nW a 5 muestras/s, estas cifras superaron todos los trabajos previos en el momento en que se public�� por primera vez y en el momento de la publicaci��n de esta tesis, superan a todas las implementaciones anteriores fabricadas en el mismo nodo tecnol��gico. En cuanto a la precisi��n, el sensor ofrece una buena linealidad, incluso sin calibrar; se obtiene un error 3_ de 1,97oC, adecuado para tratar con las aplicaciones de DTM. Como se ha explicado, el sensor es completamente compatible con los procesos de fabricaci��n CMOS, este hecho, junto con sus valores reducidos de ��rea y consumo, lo hacen especialmente adecuado para la integraci��n en un sistema de monitorizaci��n de DTM con un conjunto de monitores empotrados distribuidos a trav��s del chip. Las crecientes incertidumbres de proceso asociadas a los ��ltimos nodos tecnol��gicos comprometen las caracter��sticas de linealidad de nuestra primera propuesta de sensor. Con el objetivo de superar estos problemas, proponemos una nueva t��cnica para obtener la temperatura. La nueva t��cnica tambi��n est�� basada en las dependencias t��rmicas de las corrientes de fuga que se utilizan para descargar un nodo flotante. La novedad es que ahora la medida viene dada por el cociente de dos medidas diferentes, en una de las cuales se altera una caracter��stica del transistor de descarga |la tensi��n de puerta. Este cociente resulta ser muy robusto frente a variaciones de proceso y, adem��s, la linealidad obtenida cumple ampliamente los requisitos impuestos por las pol��ticas DTM |error 3_ de 1,17oC considerando variaciones del proceso y calibrando en dos puntos. La implementaci��n de la parte sensora de esta nueva t��cnica implica varias consideraciones de dise��o, tales como la generaci��n de una referencia de tensi��n independiente de variaciones de proceso, que se analizan en profundidad en la tesis. Para la conversi��n tiempo-a-digital, se emplea la misma estructura de digitalizaci��n que en el primer sensor. Para la implementaci��n f��sica de la parte de digitalizaci��n, se ha construido una biblioteca de c��lulas est��ndar completamente nueva orientada a la reducci��n de ��rea y consumo. El sensor resultante de la uni��n de todos los bloques se caracteriza por una energ��a por muestra ultra baja (48-640 pJ) y un ��rea diminuta de 0,0016 mm2, esta cifra mejora todos los trabajos previos. Para probar esta afirmaci��n, se realiza una comparaci��n exhaustiva con m��s de 40 propuestas de sensores en la literatura cient��fica. Subiendo el nivel de abstracci��n al sistema, la tercera contribuci��n se centra en el modelado de un sistema de monitorizaci��n que consiste de un conjunto de sensores distribuidos por la superficie del chip. Todos los trabajos anteriores de la literatura tienen como objetivo maximizar la precisi��n del sistema con el m��nimo n��mero de monitores. Como novedad, en nuestra propuesta se introducen nuevos par��metros de calidad aparte del n��mero de sensores, tambi��n se considera el consumo de energ��a, la frecuencia de muestreo, los costes de interconexi��n y la posibilidad de elegir diferentes tipos de monitores. El modelo se introduce en un algoritmo de recocido simulado que recibe la informaci��n t��rmica de un sistema, sus propiedades f��sicas, limitaciones de ��rea, potencia e interconexi��n y una colecci��n de tipos de monitor; el algoritmo proporciona el tipo seleccionado de monitor, el n��mero de monitores, su posici��n y la velocidad de muestreo _optima. Para probar la validez del algoritmo, se presentan varios casos de estudio para el procesador Alpha 21364 considerando distintas restricciones. En comparaci��n con otros trabajos previos en la literatura, el modelo que aqu�� se presenta es el m��s completo. Finalmente, la ��ltima contribuci��n se dirige al nivel de red, partiendo de un conjunto de monitores de temperatura de posiciones conocidas, nos concentramos en resolver el problema de la conexi��n de los sensores de una forma eficiente en ��rea y consumo. Nuestra primera propuesta en este campo es la introducci��n de un nuevo nivel en la jerarqu��a de interconexi��n, el nivel de trillado (o threshing en ingl��s), entre los monitores y los buses tradicionales de perif��ricos. En este nuevo nivel se aplica selectividad de datos para reducir la cantidad de informaci��n que se env��a al controlador central. La idea detr��s de este nuevo nivel es que en este tipo de redes la mayor��a de los datos es in��til, porque desde el punto de vista del controlador s��lo una peque��a cantidad de datos |normalmente s��lo los valores extremos| es de inter��s. Para cubrir el nuevo nivel, proponemos una red de monitorizaci��n mono-conexi��n que se basa en un esquema de se��alizaci��n en el dominio de tiempo. Este esquema reduce significativamente tanto la actividad de conmutaci��n sobre la conexi��n como el consumo de energ��a de la red. Otra ventaja de este esquema es que los datos de los monitores llegan directamente ordenados al controlador. Si este tipo de se��alizaci��n se aplica a sensores que realizan conversi��n tiempo-a-digital, se puede obtener compartici��n de recursos de digitalizaci��n tanto en tiempo como en espacio, lo que supone un importante ahorro de ��rea y consumo. Finalmente, se presentan dos prototipos de sistemas de monitorizaci��n completos que de manera significativa superan la caracter��sticas de trabajos anteriores en t��rminos de ��rea y, especialmente, consumo de energ��a. Abstract Temperature is a first class design concern in modern integrated circuits. The important increase in power densities associated to recent technology evolutions has lead to the apparition of thermal gradients and hot spots during run time operation. Temperature impacts several circuit parameters such as speed, cooling budgets, reliability, power consumption, etc. In order to fight against these negative effects, dynamic thermal management (DTM) techniques adapt the behavior of the chip relying on the information of a monitoring system that provides run-time thermal information of the die surface. The field of on-chip temperature monitoring has drawn the attention of the scientific community in the recent years and is the object of study of this thesis. This thesis approaches the matter of on-chip temperature monitoring from different perspectives and levels, providing solutions to some of the most important issues. The physical and circuital levels are covered with the design and characterization of two novel temperature sensors specially tailored for DTM purposes. The first sensor is based upon a mechanism that obtains a pulse with a varying width based on the variations of the leakage currents on the temperature. In a nutshell, a circuit node is charged and subsequently left floating so that it discharges away through the subthreshold currents of a transistor; the time the node takes to discharge is the width of the pulse. Since the width of the pulse displays an exponential dependence on the temperature, the conversion into a digital word is realized by means of a logarithmic counter that performs both the timeto- digital conversion and the linearization of the output. The structure resulting from this combination of elements is implemented in a 0.35_m technology and is characterized by very reduced area, 10250 nm2, and power consumption, 1.05-65.5 nW at 5 samples/s, these figures outperformed all previous works by the time it was first published and still, by the time of the publication of this thesis, they outnumber all previous implementations in the same technology node. Concerning the accuracy, the sensor exhibits good linearity, even without calibration it displays a 3_ error of 1.97oC, appropriate to deal with DTM applications. As explained, the sensor is completely compatible with standard CMOS processes, this fact, along with its tiny area and power overhead, makes it specially suitable for the integration in a DTM monitoring system with a collection of on-chip monitors distributed across the chip. The exacerbated process fluctuations carried along with recent technology nodes jeop-ardize the linearity characteristics of the first sensor. In order to overcome these problems, a new temperature inferring technique is proposed. In this case, we also rely on the thermal dependencies of leakage currents that are used to discharge a floating node, but now, the result comes from the ratio of two different measures, in one of which we alter a characteristic of the discharging transistor |the gate voltage. This ratio proves to be very robust against process variations and displays a more than suficient linearity on the temperature |1.17oC 3_ error considering process variations and performing two-point calibration. The implementation of the sensing part based on this new technique implies several issues, such as the generation of process variations independent voltage reference, that are analyzed in depth in the thesis. In order to perform the time-to-digital conversion, we employ the same digitization structure the former sensor used. A completely new standard cell library targeting low area and power overhead is built from scratch to implement the digitization part. Putting all the pieces together, we achieve a complete sensor system that is characterized by ultra low energy per conversion of 48-640pJ and area of 0.0016mm2, this figure outperforms all previous works. To prove this statement, we perform a thorough comparison with over 40 works from the scientific literature. Moving up to the system level, the third contribution is centered on the modeling of a monitoring system consisting of set of thermal sensors distributed across the chip. All previous works from the literature target maximizing the accuracy of the system with the minimum number of monitors. In contrast, we introduce new metrics of quality apart form just the number of sensors; we consider the power consumption, the sampling frequency, the possibility to consider different types of monitors and the interconnection costs. The model is introduced in a simulated annealing algorithm that receives the thermal information of a system, its physical properties, area, power and interconnection constraints and a collection of monitor types; the algorithm yields the selected type of monitor, the number of monitors, their position and the optimum sampling rate. We test the algorithm with the Alpha 21364 processor under several constraint configurations to prove its validity. When compared to other previous works in the literature, the modeling presented here is the most complete. Finally, the last contribution targets the networking level, given an allocated set of temperature monitors, we focused on solving the problem of connecting them in an efficient way from the area and power perspectives. Our first proposal in this area is the introduction of a new interconnection hierarchy level, the threshing level, in between the monitors and the traditional peripheral buses that applies data selectivity to reduce the amount of information that is sent to the central controller. The idea behind this new level is that in this kind of networks most data are useless because from the controller viewpoint just a small amount of data |normally extreme values| is of interest. To cover the new interconnection level, we propose a single-wire monitoring network based on a time-domain signaling scheme that significantly reduces both the switching activity over the wire and the power consumption of the network. This scheme codes the information in the time domain and allows a straightforward obtention of an ordered list of values from the maximum to the minimum. If the scheme is applied to monitors that employ TDC, digitization resource sharing is achieved, producing an important saving in area and power consumption. Two prototypes of complete monitoring systems are presented, they significantly overcome previous works in terms of area and, specially, power consumption.

Implicaciones de la accesibilidad configuracional en la movilidad peatonal. El caso de Madrid = The implications of configurational accessibility in pedestrian mobility. The case of Madrid

- Resumen La hip��tesis que anima esta tesis doctoral es que algunas de las caracter��sticas del entorno urbano, en particular las que describen la accesibilidad de su red de espacio p��blico, podr��an estar relacionadas con la proporci��n de viajes a pie o reparto modal, que tiene cada zona o barrio de Madrid. Uno de los puntos de partida de dicha hip��tesis que el entorno urbano tiene una mayor influencia sobre los viaje a pie que en sobre otros modos de transporte, por ejemplo que en los viajes de bicicleta o en transporte p��blico; y es que parece razonable suponer que estos ��ltimos van a estar m��s condicionadas por ejemplo por la disponibilidad de v��as ciclistas, en el primer caso, o por la existencia de un servicio fiable y de calidad, en el segundo. Otra de las motivaciones del trabajo es que la investigaci��n en este campo de la accesibilidad del espacio p��blico, en concreto la denominada ���Space Syntax���, ha probado en repetidas ocasiones la influencia de la red de espacio p��blico en c��mo se distribuye la intensidad del tr��fico peatonal por la trama urbana, pero no se han encontrado referencias de la influencia de dicho elemento sobre el reparto modal. De acuerdo con la hip��tesis y con otros trabajos anteriores se propone una metodolog��a basada en el an��lisis emp��rico y cuantitativo. Su objetivo es comprobar si la red de espacio p��blico, independientemente de otras variables como los usos del suelo, incluso de las variables de ajenas entorno no construido, como las socioecon��micas, est�� o no relacionada estad��sticamente con la proporci��n de peatones viajes en las zonas urbanas. Las t��cnicas estad��sticas se utilizan para comprobar sistem��ticamente la asociaci��n de las variables del entorno urbano, denominadas variables independientes, con el porcentaje de viajes a pie, la variable dependiente. En t��rminos generales, la metodolog��a es similar a la usada en otros trabajos en este campo como los de CERVER�� y KOCKLEMAN (1997), CERVER�� y DUNCAN (2003), o para los que se utilizan principalmente en la revisi��n general de TRB (2005) o, m��s recientemente, en ZEGRAS (2006) o CHATMAN (2009). Otras opciones metodol��gicas, como los m��todos de preferencias declaradas (ver LOUVIERE, HENSHER y SWAIT, 2000) o el an��lisis basado en agentes (PENN & TURNER, 2004) fueron descartados, debido a una serie de razones, demasiado extensas para ser descritas aqu��. El caso de estudio utilizado es la zona metropolitana de Madrid, abarc��ndola hasta la M-50, es decir en su mayor parte, con un tama��o aproximado de 31x34 Km y una poblaci��n de 4.132.820 habitantes (aproximadamente el 80% de la poblaci��n de la regi��n). Las principales fuentes de datos son la Encuesta Domiciliaria de Movilidad de 2004 (EDM04), del Consorcio Regional de Transportes de Madrid que es la ��ltima disponible (muestra: > 35.000 familias,> 95.000 personas), y un modelo espacial del ��rea metropolitana, integrando el modelo para calcular los ��ndices de Space Syntax y un Sistema de Informaci��n Geogr��fica (SIG). La unidad de an��lisis, en este caso las unidades espaciales, son las zonas de transporte (con una poblaci��n media de 7.063 personas) y los barrios (con una poblaci��n media de 26.466 personas). Las variables del entorno urbano son claramente el centro del estudio. Un total de 20 ��ndices (de 21) se seleccionan de entre los m��s relevantes encontrados en la revisi��n de la producci��n cient��fica en este campo siendo que, al mismo tiempo, fueran accesibles. Nueve de ellos se utilizan para describir las caracter��sticas de los usos del suelo, mientras que otros once se usan para describir la red de espacios p��blicos. Estos ��ltimos incluyen las variables de accesibilidad configuracional, que son, como se desprende de su t��tulo, el centro del estudio propuesto. La accesibilidad configuracional es un tipo especial de accesibilidad que se basa en la configuraci��n de la trama urbana, seg��n esta fue definida por HILLIER (1996), el autor de referencia dentro de esta l��nea de investigaci��n de Space Syntax. Adem��s se incluyen otras variables de la red de espacio p��blico m��s habituales en los estudios de movilidad, y que aqu�� se denominan caracter��sticas geom��tricas de los elementos de la red, tales como su longitud, tipo de intersecci��n, conectividad, etc. Por ��ltimo se incluye adem��s una variable socioecon��mica, es decir ajena al entorno urbano, para evaluar la influencia de los factores externos, pues son varios los que pueden tener un impacto en la decisi��n de caminar (edad, g��nero, nivel de estudios, ingresos, tasa de motorizaci��n, etc.). La asociaci��n entre las variables se han establecido usando an��lisis de correlaci��n (bivariante) y modelos de an��lisis multivariante. Las primeras se calculan entre por pares entre cada una de las 21 variables independientes y la dependiente, el porcentaje de viajes a pie. En cuanto a los segundos, se han realizado tres tipos de estudios: modelo multivariante general lineal, modelo multivariante general curvil��neo y an��lisis discriminante. Todos ellos son capaces de generar modelos de asociaci��n entre diversas variables, pudi��ndose de esta manera evaluar con bastante precisi��n en qu�� medida cada modelo reproduce el comportamiento de la variable dependiente, y adem��s, el peso o influencia de cada variable en el modelo respecto a las otras. Los resultados fundamentales del estudio se expresan en dos modelos finales alternativos, que demuestran tener una significativa asociaci��n con el porcentaje de viajes a pie (R2 = 0,6789, p <0,0001), al explicar las dos terceras partes de su variabilidad. En ellos, y en general en todo el estudio realizado, se da una influencia constante de tres ��ndices en particular, que quedan como los principales. Dos de ellos, de acuerdo con muchos de los estudios previos, corresponden a la densidad y la mezcla de usos del suelo. Pero lo m��s novedoso de los resultados obtenidos es que el tercero es una medida de la accesibilidad de la red de espacio p��blico, algo de lo que no hab��a referencias hasta ahora. Pero, ��cu��l es la definici��n precisa y el peso relativo de cada uno en el modelo, es decir, en la variable independiente? El de mayor peso en la mayor parte de los an��lisis realizados es el ��ndice de densidad total (n �� residentes + n �� puestos de trabajo + n �� alumnos / Ha). Es decir, una densidad no s��lo de poblaci��n, sino que incluye algunas de las actividades m��s importantes que pueden darse una zona para generar movilidad a pie. El segundo que mayor peso adquiere, llegando a ser el primero en alguno de los an��lisis estad��sticos efecturados, es el ��ndice de accesibuilidad configuracional denominado integraci��n de radio 5. Se trata de una medida de la accesibilidad de la zona, de su centralidad, a la escala de, m��s un menor, un distrito o comarca. En cuanto al tercero, obtiene una importancia bastante menor que los anteriores, y es que representa la mezcla de usos. En concreto es una medida del equilibrio entre los comercios especializados de venta al por menor y el n��mero de residentes (n �� de tiendas especializadas en alimentaci��n, bebidas y tabaco / n �� de habitantes). Por lo tanto, estos resultados confirman buena parte de los de estudios anteriores, especialmente los relativas a los usos del suelo, pero al mismo tiempo, apuntan a que la red de espacio p��blico podr��a tener una influir mayor de la comprobada hasta ahora en la proporci��n de peatones sobre el resto de modos de transportes. Las razones de por qu�� esto puede ser as��, se discuten ampliamente en las conclusiones. Finalmente se puede precisar que dicha conclusi��n principal se refiere a viajes de una sola etapa (no multimodales) que se dan en los barrios y zonas del ��rea metropolitana de Madrid. Por supuesto, esta conclusi��n tiene en la actualidad, una validez limitada, ya que es el resultado de un solo caso ��� Abstract The research hypothesis for this Ph.D. Thesis is that some characteristics of the built environment, particularly those describing the accessibility of the public space network, could be associated with the proportion of pedestrians in all trips (modal split), found in the different parts of a city. The underlying idea is that walking trips are more sensitive to built environment than those by other transport modes, such as for example those by bicycle or by public transport, which could be more conditioned by, e.g. infrastructure availability or service frequency and quality. On the other hand, it has to be noted that the previously research on this field, in particular within Space Syntax���s where this study can be referred, have tested similar hypothesis using pedestrian volumes as the dependent variable, but never against modal split. According to such hypothesis, research methodology is based primarily on empirical quantitative analysis, and it is meant to be able to assess whether public space network, no matter other built environment and non-built environment variables, could have a relationship with the proportion of pedestrian trips in urban areas. Statistical techniques are used to check the association of independent variables with the percentage of walking in all trips, the dependent one. Broadly speaking this methodology is similar to that of previous studies in the field such as CERVERO&KOCKLEMAN (1997), CERVERO & DUNCAN (2003), or to those used mainly in the general review of T.R.B. (2005) or, more recently in ZEGRAS (2006) or CHATMAN (2009). Other methodological options such as stated choice methods (see LOUVIERE, HENSHER & SWAIT, 2000) or agent based analysis (PENN & TURNER, 2004), were discarded, due to a number of reasons, too long to be described here. The case study is not the entire Madrid���s metropolitan area, but almost (4.132.820 inhabitants, about 80% of region��s population). Main data sources are the Regional Mobility Home Based Survey 2004 (EDM04), which is the last available (sample: >35.000 families, > 95.000 individuals), and a spatial model of the metropolitan area, developed using Space Syntax and G.I.S. techniques. The analysis unit, in this case spatial units, are both transport zones (mean population = 7.063) and neighborhoods (mean population = 26.466). The variables of the built environment are clearly the core of the study. A total of 20 (out of 21) are selected from among those found in the literature while, at the same time, being accessible. Nine out of them are used to describe land use characteristics while another eleven describe the network of public spaces. Latter ones include configurational accessibility or Space Syntax variables. This is a particular sort of accessibility related with the concept of configuration, by HILLIER (1996), one of the main authors of Space Syntax, But it also include more customary variables used in mobility research to describe the urban design or spatial structure (here public space network), which here are called geometric characteristics of the such as its length, type of intersection, conectivity, density, etc. Finally a single socioeconomic variable was included in order to assess the influence non built environment factors that also may have an impact on walking (age, income, motorization rate, etc.). The association among variables is worked out using bi-variate correlation analysis and multivariate-analysis. Correlations are calculated among the 21 independent variables and the dependent one, the percentage of walking trips. Then, three types of multi-variate studies are run: general linear, curvilinear and discriminant multi-variate analysis. The latter are fully capable of generating complex association models among several variables, assessing quite precisely to what extent each model reproduces the behavior of the dependent variable, and also the weight or influence of each variable in the model. This study���s results show a consistent influence of three particular indexes in the two final alternative models of the multi-variate study (best, R2=0,6789, p<0,0000). Not surprisingly, two of them correspond to density and mix of land uses. But perhaps more interesting is that the third one is a measure of the accessibility of the public space network, a variable less important in the literature up to now. Additional precisions about them and their relative weight could also be of some interest. The density index is not only about population but includes most important activities in an area (n�� residents + n�� jobs+ n�� students/Ha). The configurational index (radius 5 integration) is a measure of the accessibility of the area, i.e. centrality, at the scale of, more a less, a district. Regarding the mix of land uses index, this one is a measure of the balance between retail, in fact local basic retail, and the number of residents (n�� of convenience shops / n�� of residents). Referring to their weights, configurational index (radius 5 integration) gets the higher standardized coefficient of the final equation. However, in the final equations, there are a higher number of indexes coming from the density or land use mix categories than from public space network enter. Therefore, these findings seem to support part of the field���s knowledge, especially those concerning land uses, but at the same time they seem to bring in the idea that the configuration of the urban grid could have an influence in the proportion of walkers (as a part of total trips on any transport mode) that do single journey trips in the neighborhoods of Madrid, Spain. Of course this conclusion has, at present, a limited validity since it���s the result of a single case. The reasons of why this can be so, are discussed in the last part of the thesis.

Estudio num��rico y experimental del efecto de tama��o en modo mixto de los paneles de yeso laminado y lana de roca

Los paneles s��ndwich de yeso laminado y lana de roca presentan una abundante patolog��a de fisuraci��n debida a flechas excesivas de forjados. Existe, por tanto, la necesidad de avanzar en la simulaci��n y predicci��n de comportamiento bajo solicitaciones de tracci��n y cortante de ese tipo de paneles, a pesar de que en las aplicaciones habituales no tienen responsabilidad estructural. El comportamiento de este material puede ser considerado cuasi-fr��gil, y en base a ello en este trabajo ha sido estudiado haciendo uso de modelos de fisura cohesiva, cuya aplicaci��n a otros materiales cuasifr��giles, como el hormig��n, ha aportado resultados muy satisfactorios. En esta comunicaci��n se presenta el trabajo realizado para estudiar el efecto del tama��o del elemento de yeso laminado y lana de roca en su comportamiento mec��nico-resistente. Para ello se dise���� una campa��a de ensayos en modo mixto sobre probetas de diferente tama��o. Se han realizado ensayos de flexi��n en tres puntos en modo mixto de unas probetas entalladas, geom��tricamente similares y de diferente tama��o, obteni��ndose las curvas carga-desplazamiento y cargaabertura de la boca de la entalla. Para simular num��ricamente el comportamiento en fractura del panel en modo mixto se ha utilizado un modelo de elementos finitos con fisura embebida basado en la fisura cohesiva en el que se introducen como entrada los par��metros obtenidos a partir de la experimentaci��n de trabajos anteriores, obteni��ndose un buen ajuste. En funci��n de estos resultados se analiza el efecto del tama��o en los paneles. Sandwich panels of laminated gypsum and rockwool have an abundant pathology of cracking due to excessive slabs deflection. Therefore, it is necessary to progress in the simulation and prediction of behaviour under tensile and shear load of such panels, although in typical applications have no structural responsability. The behaviour of this material may be considered quasi-brittle and, based on this idea, in this work has been studied using a cohesive crack model that has been applied to other quasi-brittle materials, such as concrete, and has provided very satisfactory results. This communication presents the work carried out to study the size effect of the specimen of plasterboard and rockwool in its mechanical and resistant behaviour. The authors designed an experimental campaign under mixed mode composed by testing specimens of different sizes. Assymetrical three-point bending tests have been performed on notched specimens, geometrically similar and of different size, to obtain load-displacement and load-crack moutn opening displacement curves. To numerically simulate the mixed-mode fracture behaviour of the panels we have used a finite element model with embedded crack, based on the cohesive crack model, using as input the experimental parameters obtained in previous work, obtaining a good adjustment. Based on these results we analyze the size effect of the panels

La construcci��n del espacio litoral. Una aproximaci��n desde el marco legal

A lo largo del siglo XIX, y coincidiendo con la disminuci��n de su valor estrat��gico militar, el litoral resurge como fuente de recursos econ��micos y productivos y como elemento de ocio y disfrute personal. Es tambi��n por estas fechas cuando vuelve a recuperarse el concepto de dominio p��blico mar��timo terrestre ya recogido por el derecho romano y las Partidas del Rey Alfonso X ?el Sabio?. La Ley de Aguas de 1866, que regula tanto las aguas terrestres como las marinas, incluye dentro del dominio p��blico mar��timo las costas, o fronteras mar��timas, el mar litoral y las playas. Desde ese momento y hasta el d��a de hoy la costa queda integrada dentro del dominio p��blico mar��timo terrestre, cuya definici��n y delimitaci��n se va perfilando hasta la redacci��n y aprobaci��n del texto legislativo vigente en la actualidad: la Ley 22/1988, de 28 de julio, de Costas. Sin embargo, el concepto de dominio p��blico est�� vinculado al Inter��s General que es interpretado seg��n las necesidades socioecon��micas y pol��ticas de cada momento. La identificaci��n en exclusividad entre Inter��s General y desarrollo econ��mico en algunos periodos de la historia reciente es una de las principales causas de la degradaci��n actual del litoral: construcci��n masiva de puertos sin tener en cuenta su ubicaci��n con respecto al funcionamiento f��sico de la costa, reconocimiento de los derechos privados en la Ley de Puertos de 1880 que autoriz�� la construcci��n de viviendas y hoteles dentro de terrenos ganados al mar, la subvenci��n a la desecaci��n de marismas a trav��s de la aplicaci��n de la llamada Ley Camb��, el fomento del turismo de masas desde la pol��tica p��blica (Ley 197/1963, de 28 de diciembre, sobre Centros y Zonas de Inter��s Tur��stico Nacional), etc. En este sentido, la explotaci��n del litoral como recurso econ��mico ha llegado a poner en juego el propio equilibrio del sistema f��sico y natural, con la consecuente afecci��n sobre las actividades econ��micas y los usos que en ��l se desarrollan. Con objeto de evitar los riesgos que provoca dicha desestabilizaci��n sobre el sistema f��sico, las pol��ticas en costas han ido encaminadas en su mayor��a a la construcci��n de obras p��blicas que no son capaces de detener la inercia del sistema ni, por tanto, el riesgo sobre lo que se pretende proteger. El reparto competencial sobre la franja litoral que limita la gesti��n estatal al DPMT y reconoce la soberan��a de las Comunidades Aut��nomas y Ayuntamientos en las zonas de servidumbre, no ha ayudado a la diversificaci��n de herramientas para la ordenaci��n y gesti��n del litoral, lo que ha provocado visiones y formas de hacer encontradas dentro de un mismo territorio continuo, como si las decisiones que se toman en la franja de 500 metros mar adentro no influyesen en el estado del DPMT A trav��s de la evoluci��n del concepto de DPMT y espacio litoral en el marco legal, la presente ponencia trata de hacer una aproximaci��n hist��rica sobre la construcci��n del espacio urbano en el litoral, evaluando la adecuaci��n de las herramientas urban��sticas para la intervenci��n dentro de dicho espacio dentro del contexto de los nuevos retos de dicho espacio, con especial atenci��n a la gesti��n integrada de las zonas costeras y a los nuevos riesgos derivados del cambio clim��tico.

Estudio num��rico y experimental del efecto de tama��o en modo mixto de los paneles de yeso laminado y lana de roca

Los paneles s��ndwich de yeso laminado y lana de roca presentan una abundante patolog��a de fisuraci��n debida a flechas excesivas de forjados. Existe, por tanto, la necesidad de avanzar en la simulaci��n y predicci��n de comportamiento bajo solicitaciones de tracci��n y cortante de ese tipo de paneles, a pesar de que en las aplicaciones habituales no tienen responsabilidad estructural. El comportamiento de este material puede ser considerado cuasi-fr��gil, y en base a ello en este trabajo ha sido estudiado haciendo uso de modelos de fisura cohesiva, cuya aplicaci��n a otros materiales cuasifr��giles, como el hormig��n, ha aportado resultados muy satisfactorios. En esta comunicaci��n se presenta el trabajo realizado para estudiar el efecto del tama��o del elemento de yeso laminado y lana de roca en su comportamiento mec��nico-resistente. Para ello se dise���� una campa��a de ensayos en modo mixto sobre probetas de diferente tama��o. Se han realizado ensayos de flexi��n en tres puntos en modo mixto de unas probetas entalladas, geom��tricamente similares y de diferente tama��o, obteni��ndose las curvas carga-desplazamiento y cargaabertura de la boca de la entalla. Para simular num��ricamente el comportamiento en fractura del panel en modo mixto se ha utilizado un modelo de elementos finitos con fisura embebida basado en la fisura cohesiva en el que se introducen como entrada los par��metros obtenidos a partir de la experimentaci��n de trabajos anteriores, obteni��ndose un buen ajuste. En funci��n de estos resultados se analiza el efecto del tama��o en los paneles. Sandwich panels of laminated gypsum and rockwool have an abundant pathology of cracking due to excessive slabs deflection. Therefore, it is necessary to progress in the simulation and prediction of behaviour under tensile and shear load of such panels, although in typical applications have no structural responsability. The behaviour of this material may be considered quasi-brittle and, based on this idea, in this work has been studied using a cohesive crack model that has been applied to other quasi-brittle materials, such as concrete, and has provided very satisfactory results. This communication presents the work carried out to study the size effect of the specimen of plasterboard and rockwool in its mechanical and resistant behaviour. The authors designed an experimental campaign under mixed mode composed by testing specimens of different sizes. Assymetrical three-point bending tests have been performed on notched specimens, geometrically similar and of different size, to obtain load-displacement and load-crack moutn opening displacement curves. To numerically simulate the mixed-mode fracture behaviour of the panels we have used a finite element model with embedded crack, based on the cohesive crack model, using as input the experimental parameters obtained in previous work, obtaining a good adjustment. Based on these results we analyze the size effect of the panels.

Caos en evoluci��n no lineal de ondas de Alfven usando un modelo resistivo

Interacciones no lineales de ondas de Alfv��n existen tanto para plasmas en el espacio como en laboratorios, con efectos que van desde calentamiento hasta conducci��n de corriente. Un ejemplo de emisi��n de ondas de Alfv��n en ingenier��a aeroespacial aparece en amarras espaciales. Estos dispositivos emiten ondas en estructuras denominadas ���Alas de Alfv��n���. La ecuaci��n derivada no lineal de Schr��dinger (DNLS) posee la capacidad de describir la propagaci��n de ondas de Alfv��n de amplitud finita circularmente polarizadas en un plasma fr��o. En esta investigaci��n, dicha ecuaci��n es truncada con el objetivo de explorar el acoplamiento coherente, d��bilmente no lineal y c��bico de tres ondas cerca de resonancia. De las tres ondas, una es linealmente inestable y las otras dos son amortiguadas. Por medio de la utilizaci��n de este modelo se genera un flujo 4D formado por tres amplitudes y una fase relativa. En trabajos anteriores se analiz�� la transici��n dura hacia caos en flujos 3D.2005). Se presenta en este art��culo un an��lisis te��rico y num��rico del comportamiento del sistema cuando la tasa de crecimiento de la onda inestable es muy pr��xima a cero y considerando amortiguamiento resistivo, es decir se satisface una relaci��n cuadr��tica entre amortiguamientos y n��meros de onda. Al igual que en los trabajos anteriores, se ha encontrado que sin importar cuan peque��a es la tasa de crecimiento de la onda inestable existe un dominio param��trico, en el espacio de fase, donde aparecen oscilaciones ca��ticas que est��n ausentes para una tasa de crecimiento nula. Sin embargo diagramas de bifurcaci��n y dominios de estabilidad presentan diferencias con respecto a lo estudiado anteriormente.

Simulaci��n de la rotura de barras de acero perl��tico sometidas a tracci��n mediante un modelo de fisura cohesiva. Validaci��n experimental

Las probetas cil��ndricas fabricadas con materiales met��licos de elevada ductilidad, como el aluminio o el cobre, sometidas a tracci��n suelen presentar una rotura com��nmente denominada rotura en copa y cono, debido a su geometr��a. Este tipo de rotura se reproduce num��ricamente con ��xito mediante el modelo de Gurson-Tvergaard- Needleman, cuya formulaci��n matem��tica se basa en el fen��meno f��sico de nucleaci��n, crecimiento y coalescencia de microhuecos. A diferencia de dichos materiales, las barras de acero perl��tico, material con una ductilidad apreciable, presentan un frente de rotura plano que no puede simularse correctamente con los modelos antes mencionados, apareciendo una regi��n interior de da��o que, en principio, tambi��n puede atribuirse a un fen��meno de nucleaci��n y crecimiento de microhuecos, mientras que en el exterior aparece una zona cuya micrograf��a permite asociar su rotura a un mecanismo de clivaje. En trabajos anteriores los autores han presentado un elemento de intercara cohesivo dependiente de la triaxialidad de tensiones que, incorporado a un c��digo de elementos finitos, permite reproducir de forma razonable el da��o que se desarrolla en la regi��n interior mencionada. En este trabajo se presentan los resultados de una campa��a experimental que permite validar el modelo desarrollado. Para ello, se ensayan probetas de diferentes di��metros y se comparan los resultados con los obtenidos num��ricamente, empleando tres bases extensom��tricas diferentes en cada uno de los di��metros. Los resultados num��ricos se ajustan razonablemente bien a los obtenidos experimentalmente.The cylindrical specimens made of high-ductility metallic materials, such as aluminium and copper, usually fail showing a fracture surface commonly known as cup-cone fracture because of its shape. This type of fracture is successfully reproduced using the Gurson-Tvergaard-Needleman model, which is based on the physical process of nucleation, growth and coalescence of microvoids. Unlike these materials, pearlitic steel bars, which are considerably ductile, show a flat fracture surface that cannot be correctly reproduced with the aforementioned models. In this flat fracture surface, a dark region can be observed in the centre of the specimen, which is the result of a process of nucleation and growth of microvoids, while in the rest of the fracture surface a different region can be identified, which a micrographic study reveals to be the result of a process of cleavage. In previous works, the authors presented a triaxiality-dependent cohesive interface element that, implemented in a finite element code, can reproduce in a reasonably accurate manner the damage that takes place in the dark region mentioned before. The results of an experimental campaign designed to validate the model are presented in this paper. For it, different diameter specimens are tested and these results are compared to those obtained with the numerical models, using three different initial lengths for the strain. Numerical results agree reasonably well with those obtained experimentally.

Simulaci��n de la rotura de barras de acero perl��tico sometidas a tracci��n mediante un modelo de fisura cohesiva. Validaci��n experimental

Las probetas cil��ndricas fabricadas con materiales met��licos de elevada ductilidad, como el aluminio o el cobre, sometidas a tracci��n suelen presentar una rotura com��nmente denominada rotura en copa y cono, debido a su geometr��a. Este tipo de rotura se reproduce num��ricamente con ��xito mediante el modelo de Gurson-Tvergaard- Needleman, cuya formulaci��n matem��tica se basa en el fen��meno f��sico de nucleaci��n, crecimiento y coalescencia de microhuecos. A diferencia de dichos materiales, las barras de acero perl��tico, material con una ductilidad apreciable, presentan un frente de rotura plano que no puede simularse correctamente con los modelos antes mencionados, apareciendo una regi��n interior de da��o que, en principio, tambi��n puede atribuirse a un fen��meno de nucleaci��n y crecimiento de microhuecos, mientras que en el exterior aparece una zona cuya micrograf��a permite asociar su rotura a un mecanismo de clivaje. En trabajos anteriores los autores han presentado un elemento de intercara cohesivo dependiente de la triaxialidad de tensiones que, incorporado a un c��digo de elementos finitos, permite reproducir de forma razonable el da��o que se desarrolla en la regi��n interior mencionada. En este trabajo se presentan los resultados de una campa��a experimental que permite validar el modelo desarrollado. Para ello, se ensayan probetas de diferentes di��metros y se comparan los resultados con los obtenidos num��ricamente, empleando tres bases extensom��tricas diferentes en cada uno de los di��metros. Los resultados num��ricos se ajustan razonablemente bien a los obtenidos experimentalmente.The cylindrical specimens made of high-ductility metallic materials, such as aluminium and copper, usually fail showing a fracture surface commonly known as cup-cone fracture because of its shape. This type of fracture is successfully reproduced using the Gurson-Tvergaard-Needleman model, which is based on the physical process of nucleation, growth and coalescence of microvoids. Unlike these materials, pearlitic steel bars, which are considerably ductile, show a flat fracture surface that cannot be correctly reproduced with the aforementioned models. In this flat fracture surface, a dark region can be observed in the centre of the specimen, which is the result of a process of nucleation and growth of microvoids, while in the rest of the fracture surface a different region can be identified, which a micrographic study reveals to be the result of a process of cleavage. In previous works, the authors presented a triaxiality-dependent cohesive interface element that, implemented in a finite element code, can reproduce in a reasonably accurate manner the damage that takes place in the dark region mentioned before. The results of an experimental campaign designed to validate the model are presented in this paper. For it, different diameter specimens are tested and these results are compared to those obtained with the numerical models, using three different initial lengths for the strain. Numerical results agree reasonably well with those obtained experimentally.

Application of NMR techniques for the evaluation of fruit internal quality and physical properties of food

Los alimentos son sistemas complejos, formados por diversas estructuras a diferentes escalas: macrosc��pica y microsc��pica. Muchas propiedades de los alimentos, que son importantes para su procesamiento, calidad y tratamiento postcosecha, est��n relacionados con su microestructura. La presente tesis doctoral propone una metodolog��a completa para la determinaci��n de la estructura de alimentos desde un punto de vista multi-escala, bas��ndose en m��todos de Resonancia Magn��tica Nuclear (NMR). Las t��cnicas de NMR son no invasivas y no destructivas y permiten el estudio tanto de macro- como de microestructura. Se han utilizado distintos procedimientos de NMR dependiendo del nivel que se desea estudiar. Para el nivel macroestructural, la Imagen de Resonancia Magn��tica (MRI) ha resultado ser muy ��til para la caracterizaci��n de alimentos. Para el estudio microestructural, la MRI requiere altos tiempos de adquisici��n, lo que hace muy dif��cil la transferencia de esta t��cnica a aplicaciones en industria. Por tanto, la optimizaci��n de procedimientos de NMR basados en secuencias relaxometr��a 2D T1/T2 ha resultado ser una estrategia primordial en esta tesis. Estos protocolos de NMR se han implementado satisfactoriamente por primera vez en alto campo magn��tico. Se ha caracterizado la microestructura de productos alimentarios enteros por primera vez utilizando este tipo de protocolos. Como muestras, se han utilizado dos tipos de productos: modelos de alimentos y alimentos reales (manzanas). Adem��s, como primer paso para su posterior implementaci��n en la industria agroalimentaria, se ha mejorado una l��nea transportadora, especialmente dise��ada para trabajar bajo condiciones de NMR en trabajos anteriores del grupo LPF-TAGRALIA. Se han estudiado y seleccionado las secuencias m��s r��pidas y ��ptimas para la detecci��n de dos tipos de des��rdenes internos en manzanas: vitrescencia y roturas internas. La correcci��n de las im��genes en movimiento se realiza en tiempo real. Asimismo, se han utilizado protocolos de visi��n artificial para la clasificaci��n autom��tica de manzanas potencialmente afectadas por vitrescencia. El presente documento est�� dividido en diferentes cap��tulos: el Cap��tulo 2 explica los antecedentes de la presente tesis y el marco del proyecto en el que se ha desarrollado. El Cap��tulo 3 recoge el estado del arte. El Cap��tulo 4 establece los objetivos de esta tesis doctoral. Los resultados se dividen en cinco sub-secciones (dentro del Cap��tulo 5) que corresponden con los trabajos publicados bien en revistas revisadas por pares, bien en congresos internacionales o bien como cap��tulos de libros revisados por pares. La Secci��n 5.1. es un estudio del desarrollo de la vitrescencia en manzanas mediante MRI y lo relaciona con la posici��n de la fruta dentro de la copa del ��rbol. La Secci��n 5.2 presenta un trabajo sobre macro- y microestructura en modelos de alimentos. La Secci��n 5.3 es un art��culo en revisi��n en una revista revisada por pares, en el que se hace un estudio microestrcutural no destructivo mediante relaxometr��a 2D T1/T2. la Secci��n 5.4, hace una comparaci��n entre manzanas afectadas por vitrescencia mediante dos t��cnicas: tomograf��a de rayos X e MRI, en manzana. Por ��ltimo, en la Secci��n 5.5 se muestra un trabajo en el que se hace un estudio de secuencias de MRI en l��nea para la evaluaci��n de calidad interna en manzanas. Los siguientes cap��tulos ofrecen una discusi��n y conclusiones (Cap��tulo 6 y 7 respectivamente) de todos los cap��tulos de esta tesis doctoral. Finalmente, se han a��adido tres ap��ndices: el primero con una introducci��n de los principios b��sicos de resonancia magn��tica nuclear (NMR) y en los otros dos, se presentan sendos estudios sobre el efecto de las fibras en la rehidrataci��n de cereales de desayuno extrusionados, mediante diversas t��cnicas. Ambos trabajos se presentaron en un congreso internacional. Los resultados m��s relevantes de la presente tesis doctoral, se pueden dividir en tres grandes bloques: resultados sobre macroestructura, resultados sobre microestructura y resultados sobre MRI en l��nea. Resultados sobre macroestructura: - La imagen de resonancia magn��tica (MRI) se aplic�� satisfactoriamente para la caracterizaci��n de macroestructura. En particular, la reconstrucci��n 3D de im��genes de resonancia magn��tica permiti�� identificar y caracterizar dos tipos distintos de vitrescencia en manzanas: central y radial, que se caracterizan por el porcentaje de da��o y la conectividad (n��mero de Euler). - La MRI prove��a un mejor contraste para manzanas afectadas por vitrescencia que las im��genes de tomograf��a de rayos X (X-Ray CT), como se pudo verificar en muestras id��nticas de manzana. Adem��s, el tiempo de adquisici��n de la tomograf��a de rayos X fue alrededor de 12 veces mayor (25 minutos) que la adquisici��n de las im��genes de resonancia magn��tica (2 minutos 2 segundos). Resultados sobre microestructura: - Para el estudio de microestructura (nivel subcelular) se utilizaron con ��xito secuencias de relaxometr��a 2D T1/T2. Estas secuencias se usaron por primera vez en alto campo y sobre piezas de alimento completo, convirti��ndose en una forma no destructiva de llevar a cabo estudios de microestructura. - El uso de MRI junto con relaxometr��a 2D T1/T2 permite realizar estudios multiescala en alimentos de forma no destructiva. Resultados sobre MRI en l��nea: - El uso de imagen de resonancia magn��tica en l��nea fue factible para la identificaci��n de dos tipos de des��rdenes internos en manzanas: vitrescencia y podredumbre interna. ������Las secuencias de imagen tipo FLASH resultaron adecuadas para la identificaci��n en l��nea de vitrescencia en manzanas. Se realiz�� sin selecci��n de corte, debido a que la vitrescencia puede desarrollarse en cualquier punto del volumen de la manzana. Se consigui�� reducir el tiempo de adquisici��n, de modo que se llegaron a adquirir 1.3 frutos por segundos (758 ms por fruto). ������Las secuencias de imagen tipo UFLARE fueron adecuadas para la detecci��n en l��nea de la podredumbre interna en manzanas. En este caso, se utiliz�� selecci��n de corte, ya que se trata de un desorden que se suele localizar en la parte central del volumen de la manzana. Se consigui�� reducir el tiempo de adquisic��n hasta 0.67 frutos por segundo (1475 ms por fruto). ������En ambos casos (FLASH y UFLARE) fueron necesarios algoritmos para la correcci��n del movimiento de las im��genes en tiempo real. ABSTRACT Food is a complex system formed by several structures at different scales: macroscopic and microscopic. Many properties of foods that are relevant to process engineering or quality and postharvest treatments are related to their microstructure. This Ph.D Thesis proposes a complete methodology for food structure determination, in a multiscale way, based on the Nuclear Magnetic Resonance (NMR) phenomenon since NMR techniques are non-invasive and non-destructive, and allow both, macro- and micro-structure study. Different NMR procedures are used depending on the structure level under study. For the macrostructure level, Magnetic Resonance Imaging (MRI) revealed its usefulness for food characterization. For microstructure insight, MRI required high acquisition times, which is a hindrance for transference to industry applications. Therefore, optimization of NMR procedures based on T1/T2 relaxometry sequences was a key strategy in this Thesis. These NMR relaxometry protocols, are successfully implemented in high magnetic field. Microstructure of entire food products have been characterized for the first time using these protocols. Two different types of food products have been studied: food models and actual food (apples). Furthermore, as a first step for the food industry implementation, a grading line system, specially designed for working under NMR conditions in previous works of the LPF-TAGRALIA group, is improved. The study and selection of the most suitable rapid sequence to detect two different types of disorders in apples (watercore and internal breakdown) is performed and the real time image motion correction is applied. In addition, artificial vision protocols for the automatic classification of apples potentially affected by watercore are applied. This document is divided into seven different chapters: Chapter 2 explains the thesis background and the framework of the project in which it has been worked. Chapter 3 comprises the state of the art. Chapter 4 establishes de objectives of this Ph.D thesis. The results are divided into five different sections (in Chapter 5) that correspond to published peered reviewed works. Section 5.1 assesses the watercore development in apples with MRI and studies the effect of fruit location in the canopy. Section 5.2 is an MRI and 2D relaxometry study for macro- and microstructure assessment in food models. Section 5.3 is a non-destructive microstructural study using 2D T1/T2 relaxometry on watercore affected apples. Section 5.4 makes a comparison of X-ray CT and MRI on watercore disorder of different apple cultivars. Section 5.5, that is a study of online MRI sequences for the evaluation of apple internal quality. The subsequent chapters offer a general discussion and conclusions (Chapter 6 and Chapter 7 respectively) of all the works performed in the frame of this Ph.D thesis (two peer reviewed journals, one book chapter and one international congress).Finally, three appendices are included in which an introduction to NMR principles is offered and two published proceedings regarding the effect of fiber on the rehydration of extruded breakfast cereal are displayed. The most relevant results can be summarized into three sections: results on macrostructure, results on microstructure and results on on-line MRI. Results on macrostructure: - MRI was successfully used for macrostructure characterization. Indeed, 3D reconstruction of MRI in apples allows to identify two different types of watercore (radial and block), which are characterized by the percentage of damage and the connectivity (Euler number). - MRI provides better contrast for watercore than X-Ray CT as verified on identical samples. Furthermore, X-Ray CT images acquisition time was around 12 times higher (25 minutes) than MRI acquisition time (2 minutes 2 seconds). Results on microstructure: - 2D T1/T2 relaxometry were successfully applied for microstructure (subcellular level) characterization. 2D T1/T2 relaxometry sequences have been applied for the first time on high field for entire food pieces, being a non-destructive way to achieve microstructure study. - The use of MRI together with 2D T1/T2 relaxometry sequences allows a non-destructive multiscale study of food. Results on on-line MRI: - The use of on-line MRI was successful for the identification of two different internal disorders in apples: watercore and internal breakdown. ������FLASH imaging was a suitable technique for the on-line detection of watercore disorder in apples, with no slice selection, since watercore is a physiological disorder that may be developed anywhere in the apple volume. 1.3 fruits were imaged per second (768 ms per fruit). ������UFLARE imaging is a suitable sequence for the on-line detection of internal breakdown disorder in apples. Slice selection was used, as internal breakdown is usually located in the central slice of the apple volume. 0.67 fruits were imaged per second (1475 ms per fruit). ������In both cases (FLASH and UFLARE) motion correction was performed in real time, during the acquisition of the images.

Influencia de las caracter��sticas superficiales de un sustrato en la resistencia de una uni��n adhesiva

Uno de los objetivos que se plantean cuando se realiza una uni��n adhesiva es que su resistencia sea lo m��s elevada posible para los esfuerzos a los que va a estar solicitada. Adem��s de las propias caracter��sticas del adhesivo empleado, est�� la resistencia que se genera en la interfase. En trabajos anteriores se ha caracterizado la topograf��a de la superficie del sustrato. En este trabajo se han realizado ensayos de resistencia de la uni��n adhesiva sometida a ensayos de tracci��n pura, buscando la relaci��n con las caracter��sticas de las superficies tratadas con diferentes tratamientos mec��nicos y qu��micos. Se ha comprobado que el valor de la rugosidad influye en la resistencia, pero condicionado por el tratamiento aplicado.

Caracterizaci��n y simulaci��n de arborizaciones dentr��ticas con redes bayesianas incluyendo variables angulares

El funcionamiento interno del cerebro es todav��a hoy en d��a un misterio, siendo su comprensi��n uno de los principales desaf��os a los que se enfrenta la ciencia moderna. El c��rtex cerebral es el ��rea del cerebro donde tienen lugar los procesos cerebrales de m��s alto nivel, c��mo la imaginaci��n, el juicio o el pensamiento abstracto. Las neuronas piramidales, un tipo espec��fico de neurona, suponen cerca del 80% de los cerca de los 10.000 millones de que componen el c��rtex cerebral, haciendo de ellas un objetivo principal en el estudio del funcionamiento del cerebro. La morfolog��a neuronal, y m��s espec��ficamente la morfolog��a dendr��tica, determina c��mo estas procesan la informaci��n y los patrones de conexi��n entre neuronas, siendo los modelos computacionales herramientas imprescindibles para el estudio de su rol en el funcionamiento del cerebro. En este trabajo hemos creado un modelo computacional, con m��s de 50 variables relativas a la morfolog��a dendr��tica, capaz de simular el crecimiento de arborizaciones dendr��ticas basales completas a partir de reconstrucciones de neuronas piramidales reales, abarcando desde el n��mero de dendritas hasta el crecimiento los los ��rboles dendr��ticos. A diferencia de los trabajos anteriores, nuestro modelo basado en redes Bayesianas contempla la arborizaci��n dendr��tica en su conjunto, teniendo en cuenta las interacciones entre dendritas y detectando de forma autom��tica las relaciones entre las variables morfol��gicas que caracterizan la arborizaci��n. Adem��s, el an��lisis de las redes Bayesianas puede ayudar a identificar relaciones hasta ahora desconocidas entre variables morfol��gicas. Motivado por el estudio de la orientaci��n de las dendritas basales, en este trabajo se introduce una regularizaci��n L1 generalizada, aplicada al aprendizaje de la distribuci��n von Mises multivariante, una de las principales distribuciones de probabilidad direccional multivariante. Tambi��n se propone una distancia circular multivariante que puede utilizarse para estimar la divergencia de Kullback-Leibler entre dos muestras de datos circulares. Comparamos los modelos con y sin regularizaci ��n en el estudio de la orientaci��n de la dendritas basales en neuronas humanas, comprobando que, en general, el modelo regularizado obtiene mejores resultados. El muestreo, ajuste y representaci��n de la distribuci��n von Mises multivariante se implementa en un nuevo paquete de R denominado mvCircular.---ABSTRACT---The inner workings of the brain are, as of today, a mystery. To understand the brain is one of the main challenges faced by current science. The cerebral cortex is the region of the brain where all superior brain processes, like imagination, judge and abstract reasoning take place. Pyramidal neurons, a specific type of neurons, constitute approximately the 80% of the more than 10.000 million neurons that compound the cerebral cortex. It makes the study of the pyramidal neurons crucial in order to understand how the brain works. Neuron morphology, and specifically the dendritic morphology, determines how the information is processed in the neurons, as well as the connection patterns among neurons. Computational models are one of the main tools for studying dendritic morphology and its role in the brain function. We have built a computational model that contains more than 50 morphological variables of the dendritic arborizations. This model is able to simulate the growth of complete dendritic arborizations from real neuron reconstructions, starting with the number of basal dendrites, and ending modeling the growth of dendritic trees. One of the main diferences between our approach, mainly based on the use of Bayesian networks, and other models in the state of the art is that we model the whole dendritic arborization instead of focusing on individual trees, which makes us able to take into account the interactions between dendrites and to automatically detect relationships between the morphologic variables that characterize the arborization. Moreover, the posterior analysis of the relationships in the model can help to identify new relations between morphological variables. Motivated by the study of the basal dendrites orientation, a generalized L1 regularization applied to the multivariate von Mises distribution, one of the most used distributions in multivariate directional statistics, is also introduced in this work. We also propose a circular multivariate distance that can be used to estimate the Kullback-Leibler divergence between two circular data samples. We compare the regularized and unregularized models on basal dendrites orientation of human neurons and prove that regularized model achieves better results than non regularized von Mises model. Sampling, fitting and plotting functions for the multivariate von Mises are implemented in a new R packaged called mvCircular.

Modelo de estimaci��n del contenido de carbono sobre el suelo en bosque h��medo tropical de la Amazon��a Occidental usando tecnolog��a LiDAR aerotransportada.

El modelo aplicado en el estudio, se basa en una metodolog��a publicada en trabajos anteriores en bosques tropicales. El an��lisis se apoya en informaci��n obtenida con tecnolog��a LiDAR aerotransportada y datos de censo de una mega-parcela forestal de 50 ha, en el Parque Nacional ?Yasun��? (PNY) en Ecuador. La metodolog��a considera los h��bitats topogr��ficos, la distribuci��n espacial de las parcelas de ajuste y validaci��n en el dise��o de muestreo y un modelo general para estimaci��n de densidad de carbono. El modelo se ajusta usando t��cnicas de an��lisis de regresi��n lineal (R2=0,89, RMSE=8,67 MgC ha-1). Este enfoque metodol��gico hace posible calibraciones m��s precisas y permite cartografiar la distribuci��n espacial de la biomasa sobre el suelo en alta resoluci��n para una mejor estimaci��n de las reservas de carbono en bosque tropical.

Global Stability Analysis of Turbulent Transonic Flows on Airfoil geometries

La aparici��n de inestabilidades en un flujo es un problema importante que puede afectar a algunas aplicaciones aerodin��micas. De hecho existen diferentes tipos de fen��menos no-estacionarios que actualmente son tema de investigaci��n; casos como la separaci��n a altos ��ngulos de ataque o el buffet trans��nico son dos ejemplos de cierta relevancia. El an��lisis de estabilidad global permite identificar la aparici��n de dichas condiciones inestables, proporcionando informaci��n importante sobre la regi��n donde la inestabilidad es dominante y sobre la frecuencia del fen��meno inestable. La metodolog��a empleada es capaz de calcular un flujo base promediado mediante una discretizaci��n con vol��menes finitos y posteriormente la soluci��n de un problema de autovalores asociado a la linealizaci��n que aparece al perturbar el flujo base. El c��lculo num��rico se puede dividir en tres pasos: primero se calcula una soluci��n estacionaria para las ecuaciones RANS, luego se extrae la matriz del Jacobiano que representa el problema linealizado y finalmente se deriva y se resuelve el problema de autovalores generalizado mediante el m��todo iterativo de Arnoldi. Como primer caso de validaci��n, la t��cnica descrita ha sido aplicada a un cilindro circular en condiciones laminares para detectar el principio de las oscilaciones de los v��rtices de von Karman, y se han comparado los resultados con experimentos y c��lculos anteriores. La parte m��s importante del estudio se centra en el an��lisis de flujos compresibles en r��gimen turbulento. La predicci��n de la aparici��n y la progresi��n de flujo separado a altos ��ngulos de ataque se han estudiado en el perfil NACA0012 en condiciones tanto subs��nicas como supers��nicas y en una secci��n del ala del A310 en condiciones de despegue. Para todas las geometr��as analizadas, se ha podido observar que la separaci��n gradual genera la aparici��n de un modo inestable espec��fico para altos ��ngulos de ataque siempre mayores que el ��ngulo asociado al m��ximo coeficiente de sustentaci��n. Adem��s, se ha estudiado el problema adjunto para obtener informaci��n sobre la zona donde una fuerza externa provoca el m��ximo cambio en el campo fluido. El estudio se ha completado calculando el mapa de sensibilidad estructural y localizando el centro de la inestabilidad. En el presente trabajo de tesis se ha analizado otro importante fen��meno: el buffet trans��nico. En condiciones trans��nicas, la interacci��n entre la onda de choque y la capa l��mite genera una oscilaci��n de la posici��n de la onda de choque y, por consiguiente, de las fuerzas aerodin��micas. El conocimiento de las condiciones cr��ticas y su origen puede ayudar a evitar la oscilaci��n causada por estas fuerzas. Las condiciones para las cuales comienza la inestabilidad han sido calculadas y comparadas con trabajos anteriores. Por otra parte, los resultados del correspondiente problema adjunto y el mapa de sensibilidad se han obtenido por primera vez para el buffet, indicando la regi��n del dominio que sera necesario modificar para crear el mayor cambio en las propiedades del campo fluido. Dado el gran consumo de memoria requerido para los casos 3D, se ha realizado un estudio sobre la reducci��n del domino con la finalidad de reducirlo a la regi��n donde est�� localizada la inestabilidad. La eficacia de dicha reducci��n de dominio ha sido evaluada investigando el cambio en la dimensi��n de la matriz del Jacobiano, no resultando muy eficiente en t��rminos del consumo de memoria. Dado que el buffet es un problema en general tridimensional, el an��lisis TriGlobal de una geometr��a 3D podr��a considerarse el aut��ntico reto futuro. Como aproximaci��n al problema, un primer estudio se ha realizado empleando una geometr��a tridimensional extruida del NACA00f2. El c��lculo del flujo 3D y, por primera vez en casos tridimensionales compresibles y turbulentos, el an��lisis de estabilidad TriGlobal, se han llevado a cabo. La comparaci��n de los resultados obtenidos con los resultados del anterior modelo 2D, ha permitido, primero, verificar la exactitud del c��lculo 2D realizado anteriormente y tambi��n ha proporcionado una estimaci��n del consumo de memoria requerido para el caso 3D. ABSTRACT Flow unsteadiness is an important problem in aerodynamic applications. In fact, there are several types of unsteady phenomena that are still at the cutting edge of research in the field; separation at high angles of attack and transonic buffet are two important examples. Global Stability Analysis can identify the unstable onset conditions, providing important information about the instability location in the domain and the frequency of the unstable phenomenon. The methodology computes a base flow averaged state based on a finite volume discretization and a solution for a generalized eigenvalue problem corresponding to the perturbed linearized equations. The numerical computation is then performed in three steps: first, a steady solution for the RANS equation is computed; second, the Jacobian matrix that represents the linearized problem is obtained; and finally, the generalized eigenvalue problem is derived and solved with an Arnoldi iterative method. As a first validation test, the technique has been applied on a laminar circular cylinder in order to detect the von Karman vortex shedding onset, comparing the results with experiments and with previous calculations. The main part of the study focusses on turbulent and compressible cases. The prediction of the origin and progression of separated flows at high angles of attack has been studied on the NACA0012 airfoil at subsonic and transonic conditions and for the A310 airfoil in take-off configuration. For all the analyzed geometries, it has been found that gradual separation generates the appearance of one specific unstable mode for angles of attack always greater than the ones related to the maximum lift coefficient. In addition, the adjoint problem has been studied to suggest the location of an external force that results in the largest change to the flow field. From the direct and the adjoint analysis the structural sensitivity map has been computed and the core of the instability has been located. The other important phenomenon analyzed in this work is the transonic buffet. In transonic conditions, the interaction between the shock wave and the boundary layer leads to an oscillation of the shock location and, consequently, of the aerodynamic forces. Knowing the critical operational conditions and its origin can be helpful in preventing such fluctuating forces. The instability onset has then been computed and compared with the literature. Moreover, results of the corresponding adjoint problem and a sensitivity map have been provided for the first time for the buffet problem, indicating the region that must be modified to create the biggest change in flow field properties. Because of the large memory consumption required when a 3D case is approached, a domain reduction study has been carried out with the aim of limiting the domain size to the region where the instability is located. The effectiveness of the domain reduction has been evaluated by investigating the change in the Jacobian matrix size, not being very efficient in terms of memory consumption. Since buffet is a three-dimensional problem, TriGlobal stability analysis can be seen as a future challenge. To approximate the problem, a first study has been carried out on an extruded three-dimensional geometry of the NACA0012 airfoil. The 3D flow computation and the TriGlobal stability analysis have been performed for the first time on a compressible and turbulent 3D case. The results have been compared with a 2D model, confirming that the buffet onset evaluated in the 2D case is well detected. Moreover, the computation has given an indication about the memory consumption for a 3D case.