Una plataforma para facilitar el aprendizaje en ingeniería acústica

En este trabajo se presenta una plataforma que facilita la realización de diversas actividades y prácticas asociadas a contenidos en el ámbito de lo que se viene denominando “ingeniería acústica”. El sistema central de esta plataforma es una tarjeta de adquisición de datos para la que se han programado diversas aplicaciones en Labview. Se pueden distinguir distintas áreas entre las que destacamos: el estudio de los transductores (con emisión audible y ultrasónicos) y la acústica de salas. También se han implementado aplicaciones concretas para la realización de medidas con técnicas ultrasónicas (emisor-receptor y eco-impulso). A lo largo del documento se explican, en primer lugar los fundamentos teóricos de las aplicaciones. A continuación se indica la estrategia a seguir por el profesor tanto en una sesión de prácticas presencial como en una lección magistral demostrativa. La utilización de plataformas como las que se presentan en este documento es un elemento de motivación para el alumnado, ya que puede comprobar que es capaz de desarrollar herramientas que compiten (y a veces aventajan) con las comerciales.

Virtualización de Redes de Computadores con GNS3: Evaluación de soluciones para el aprendizaje a distancia

El diseño de los recursos educativos permite a los estudiantes modificar su proceso de aprendizaje. En particular, los recursos educativos on-line descargables han sido utilizados con éxito en la educación en ingeniería en los últimos años. Por lo general, estos recursos son gratuitos y accesibles desde la web. Además, son diseñados y desarrollados por profesores y usados por sus estudiantes. Pero, rara vez se desarrollan por los estudiantes con el fin de ser utilizados por otros estudiantes. En este artículo, profesores y estudiantes trabajan juntos para implementar recursos educativos de libre distribución, que puedan ser utilizados por los estudiantes para mejorar el proceso de aprendizaje de redes de computadores en los estudios de ingeniería. En particular, se virtualizan topologías de red para modelar redes LAN (Local Area Network) y MAN (Metropolitan Area Network) con el fin de simular el comportamiento de los enlaces y nodos cuando están interconectados con diferente diseño físico y lógico. Para ello, usando el software de libre distribución GNS3, y teniendo como base la configuración de la red del laboratorio L24 de la EPS, se construye un entorno virtual que simula las posibilidades reales de este laboratorio.

On the Radial Onset of Clumping in the Wind of the B0I Massive Star QV Nor

We present an analysis of a 78 ks Chandra high-energy transmission gratings observation of the B0I star QV Nor, the massive donor of the wind-accreting pulsar 4U1538−52. The neutron star (NS) orbits its companion in a very close orbit (r < 1.4R*, in units of the stellar radii), thereby allowing probing of the innermost wind regions. The flux of the Fe Kα line during eclipse reduces to only ∼30% of the flux measured out of eclipse. This indicates that the majority of Fe fluorescence must be produced in regions close to the NS, at distances smaller than 1R* from its surface. The fact that the flux of the continuum decreases to only ∼3% during eclipse allows for a high contrast of the Fe Kα line fluorescence during eclipse. The line is not resolved and centered at 1.9368 0.0018 l = 0.0032 - + Å. From the inferred plasma speed limit of v < c l < 800 l D km s−1 and range of ionization parameters of log 1, 2 x = [- ], together with the stellar density profile, we constrain the location of the cold, dense material in the stellar wind of QV Nor using simple geometrical considerations. We then use the Fe Kα line fluorescence as a tracer of wind clumps and determine that these clumps in the stellar wind of QV Nor (B0I) must already be present at radii r < 1.25R*, close to the photosphere of the star.

Seguimiento del grado de Ciencias del Mar. Curso 2014-15

Una vez implantado completamente el Grado de Ciencias del Mar en la Universidad de Alicante y a punto de finalizar la segunda promoción, es el momento de revisar el funcionamiento del programa formativo. Por una parte, es necesario continuar con el intenso trabajo de coordinación horizontal y vertical para asegurar la coherencia en contenidos, metodologías, evaluación y guías docentes. Y por otra parte, hay que evaluar si los posibles errores detectados con anterioridad han sido resueltos. Como metodología de trabajo, desde la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre. Cada una de estas comisiones está integrada por un coordinador de semestre, los responsables de las asignaturas de ese semestre, el coordinador del Grado y el/la delegado/a del alumnado. Cada una de estas comisiones se reúne, por lo menos, dos veces por curso. Los resultados de este trabajo permiten la detección de problemas actuales y si las medidas adoptadas han sido útiles para solucionar incidencias pasadas.

Materiales para el autoaprendizaje y análisis de resultados académicos en dos grupos de física

La preparación previa del alumnado que cursa la asignatura de Fundamentos Físicos en primer curso de grado implantado en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante, es muy heterogénea. Además, se da la circunstancia que en los últimos cursos alrededor de un 50% del alumnado no ha cursado nunca una asignatura de física anteriormente, aunque esta situación depende del grado concreto. En este trabajo presentamos un análisis de los resultados obtenidos en el curso 14-15 en dos grupos teóricos de Fundamentos Físicos de la Informática a lo largo del curso. Nuestro objetivo es mejorar la metodología de la asignatura en actividades como cursos de iniciación, distribución homogénea del alumnado en los grupos teóricos, o adaptación de la guía docente al contexto particular de cada grupo. Otro aspecto que trabaja la red es el desarrollo de materiales para el autoaprendizaje de la física. Nuestro objetivo es facilitar que el alumnado pueda prepararse la asignatura de Fundamentos Físicos utilizando estos materiales. Entre ellos destacamos la elaboración de libros de resolución de problemas y la elaboración de blogs educativos.

Destrezas matemáticas previas de los estudiantes de grado en Ingenierías y Arquitectura

Muchos profesores de asignaturas de física y de matemáticas que imparten docencia en el primer curso de las titulaciones técnicas de Grado detectan un empeoramiento de las destrezas matemáticas básicas de los alumnos de nuevo ingreso. Esta situación dificulta el proceso de enseñanza-aprendizaje y lastra negativamente las posibilidades de éxito de muchos estudiantes de primer curso. Esta clara sensación, sin embargo necesita de una definición cuantitativa. En este proyecto, nos planteamos realizar un análisis cuantitativo de las destrezas en matemáticas básicas de los nuevos matriculados en las titulaciones de Grado de la Escuela Politécnica Superior (EPS), para impulsar un debate en la comunidad universitaria y pre-universitaria que lleve a proponer medidas concretas dirigidas a mejorar las habilidades en nuestros estudiantes.

Implementación del contenido de las asignaturas del Máster de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

El desarrollo del contenido de las asignaturas a impartir en el Máster de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos, supone, teniendo como base la información remitida a la Agencia Nacional de Acreditación (ANECA) para su aprobación, implementar todos aquellos parámetros que definirán los criterios a aplicar para que el alumnado pueda adquirir los conocimientos y competencias asociadas a cada una de las asignaturas en las que vaya recibir docencia en este primer curso de implantación del Máster de Ingeniería de Caminos en la Universidad de Alicante. Para ello, a partir de las reuniones previas tanto de la Comisión del Área de Titulación como de las correspondientes a esta Red, se han podido poner en común los criterios generales a aplicar en una mayoría de las asignaturas, ya sea en los formatos o en los criterios de evaluación, de forma que el alumno pueda percibir estrategias similares (que no iguales o idénticas por imposible) que le permitan avanzar de forma coherente a lo largo de la titulación. En este aspecto, se ha partido de las recomendaciones ofrecidas en las distintas reuniones y comisiones de los representantes de las Escuelas de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de España, entre los cuales se encontraba representada la Universidad de Alicante, así como de las directrices marcadas por el Ministerio de Educación. Debe tenerse en cuenta que la puesta en funcionamiento de un Máster de carácter profesionalizante (según Orden CIN 309/2009) [1] como el de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos en la Universidad de Alicante, ha obligado a los departamentos y docentes implicados en su desarrollo, a establecer criterios específicos relacionados con los sistemas de evaluación, enseñanza y planificación de la materia a impartir.

Diseño de itinerarios de aprendizaje sobre Moodle para asignaturas de redes de computadores basados en virtualización mediante software libre

El diseño de recursos educacionales y materiales didácticos vía on-line permite mejorar el aprendizaje autónomo y a distancia (o no presencial). El proceso de convergencia Europea del Espacio de Educación Superior determina que el empleo de este tipo de recursos dota al estudiante de más flexibilidad, aunque la metodología de educación dominante sea la tradicional (es decir, las clases presenciales). Los recursos educacionales on-line juegan un rol importante en este contexto. En trabajos previos se ha experimentado diseñando cursos con ayuda de un LCMS (Learning Content Management System) como el Moodle corporativo de la UA, incorporando documentos SCORM para diseñar lecciones de autoevaluación, con laboratorios virtuales y otras herramientas de simulación de diseño propio (KIVANS, applets KIVANS+EJS). En esta nueva red se pretende generar nuevos recursos didácticos basados en software libre. Ninguno de los laboratorios virtuales desarrollados hasta ahora permiten a los alumnos poner en práctica los desarrollos de las clases presenciales a distancia. Para ello, usando el software de libre distribución GNS3, y teniendo como base la configuración de la red del laboratorio L24 de la EPS, se pretende construir un entorno virtual que simule las posibilidades reales de este laboratorio.

Análisis numérico del comportamiento vibratorio del conjunto móvil de un altavoz dinámico

En este trabajo se describe el proceso llevado a cabo para analizar numéricamente mediante el método de los elementos finitos (MEF) el comportamiento vibratorio del conjunto móvil de un altavoz dinámico de bobina con doble suspensión inferior y en ausencia de la superior. El estudio se centra en el rango de baja frecuencia. El calibrado del modelo se realiza en base a medidas experimentales de la frecuencia de resonancia y desplazamiento del diafragma. Se hace énfasis en la importancia de los factores de participación asociados a la fuerza de excitación y en los cambios que se producen en estos al introducir fuerzas no equilibradas. Así mismo, el análisis proporciona datos para decidir sobre la distancia entre suspensiones, su número óptimo de pliegues y la ubicación de las trencillas, siendo estos parámetros de gran interés en el diseño de este tipo de altavoces.

A finite element model of perforated panel absorbers including viscothermal effects

Most of the analytical models devoted to determine the acoustic properties of a rigid perforated panel consider the acoustic impedance of a single hole and then use the porosity to determine the impedance for the whole panel. However, in the case of not homogeneous hole distribution or more complex configurations this approach is no longer valid. This work explores some of these limitations and proposes a finite element methodology that implements the linearized Navier Stokes equations in the frequency domain to analyse the acoustic performance under normal incidence of perforated panel absorbers. Some preliminary results for a homogenous perforated panel show that the sound absorption coefficient derived from the Maa analytical model does not match those from the simulations. These differences are mainly attributed to the finite geometry effect and to the spatial distribution of the perforations for the numerical case. In order to confirm these statements, the acoustic field in the vicinities of the perforations is analysed for a more complex configuration of perforated panel. Additionally, experimental studies are carried out in an impedance tube for the same configuration and then compared to previous methods. The proposed methodology is shown to be in better agreement with the laboratorial measurements than the analytical approach.

3D numerical modelling of acoustic horns using the method of fundamental solutions

In the present work, a three-dimensional (3D) formulation based on the method of fundamental solutions (MFS) is applied to the study of acoustic horns. The implemented model follows and extends previous works that only considered two-dimensional and axisymmetric horn configurations. The more realistic case of 3D acoustic horns with symmetry regarding two orthogonal planes is addressed. The use of the domain decomposition technique with two interconnected sub-regions along a continuity boundary is proposed, allowing for the computation of the sound pressure generated by an acoustic horn installed on a rigid screen. In order to reduce the model discretization requirements for these cases, Green’s functions derived with the image source methodology are adopted, automatically accounting for the presence of symmetry conditions. A strategy for the calculation of an optimal position of the virtual sources used by the MFS to define the solution is also used, leading to improved reliability and flexibility of the proposed method. The responses obtained by the developed model are compared to reference solutions, computed by well-established models based on the boundary element method. Additionally, numerically calculated acoustic parameters, such as directivity and beamwidth, are compared with those evaluated experimentally.

Acoustic properties of porous concrete made from arlite and vermiculite lightweight aggregates

The use of sustainable materials is becoming a common practice for noise abatement in building and civil engineering industries. In this context, many applications have been found for porous concrete made from lightweight aggregates. This work investigates the acoustic properties of porous concrete made from arlite and vermiculite lightweight aggregates. These natural resources can still be regarded as sustainable since they can be recycled and do not generate environmentally hazardous waste. The experimental basis used consists of different type specimens whose acoustic performance is assessed in an impedance tube. Additionally, a simple theoretical model for granular porous media, based on parameters measurable with basic experimental procedures, is adopted to predict the acoustic properties of the prepared mixes. The theoretical predictions compare well with the absorption measurements. Preliminary results show the good absorption capability of these materials, making them a promising alternative to traditional porous concrete solutions.

Open cluster Dolidze 25: Stellar parameters and the metallicity in the Galactic anticentre

Context. The young open cluster Dolidze 25, in the direction of the Galactic anticentre, has been attributed a very low metallicity, with typical abundances between −0.5 and −0.7 dex below solar. Aims. We intend to derive accurate cluster parameters and accurate stellar abundances for some of its members. Methods. We have obtained a large sample of intermediate- and high-resolution spectra for stars in and around Dolidze 25. We used the fastwind code to generate stellar atmosphere models to fit the observed spectra. We derive stellar parameters for a large number of OB stars in the area, and abundances of oxygen and silicon for a number of stars with spectral types around B0. Results. We measure low abundances in stars of Dolidze 25. For the three stars with spectral types around B0, we find 0.3 dex (Si) and 0.5 dex (O) below the values typical in the solar neighbourhood. These values, even though not as low as those given previously, confirm Dolidze 25 and the surrounding H ii region Sh2-284 as the most metal-poor star-forming environment known in the Milky Way. We derive a distance 4.5 ± 0.3 kpc to the cluster (rG ≈ 12.3 kpc). The cluster cannot be older than ~3 Myr, and likely is not much younger. One star in its immediate vicinity, sharing the same distance, has Si and O abundances at most 0.15 dex below solar. Conclusions. The low abundances measured in Dolidze 25 are compatible with currently accepted values for the slope of the Galactic metallicity gradient, if we take into account that variations of at least ±0.15 dex are observed at a given radius. The area traditionally identified as Dolidze 25 is only a small part of a much larger star-forming region that comprises the whole dust shell associated with Sh2-284 and very likely several other smaller H ii regions in its vicinity.

Experiences on using Arduino for laboratory experiments of Automatic Control and Robotics

The free hardware platforms have become very important in engineering education in recent years. Among these platforms, Arduino highlights, characterized by its versatility, popularity and low price. This paper describes the implementation of four laboratory experiments for Automatic Control and Robotics courses at the University of Alicante, which have been developed based on Arduino and other existing equipment. Results were evaluated taking into account the views of students, concluding that the proposed experiments have been attractive to them, and they have acquired the knowledge about hardware configuration and programming that was intended.

Ultrasonic and X-ray computed tomography characterization of progressive fracture damage in low-porous carbonate rocks

This paper studies the fracturing process in low-porous rocks during uniaxial compressive tests considering the original defects and the new mechanical cracks in the material. For this purpose, five different kinds of rocks have been chosen with carbonate mineralogy and low porosity (lower than 2%). The characterization of the fracture damage is carried out using three different techniques: ultrasounds, mercury porosimetry and X-ray computed tomography. The proposed methodology allows quantifying the evolution of the porous system as well as studying the location of new cracks in the rock samples. Intercrystalline porosity (the smallest pores with pore radius < 1 μm) shows a limited development during loading, disappearing rapidly from the porosimetry curves and it is directly related to the initial plastic behaviour in the stress–strain patterns. However, the biggest pores (corresponding to the cracks) suffer a continuous enlargement until the unstable propagation of fractures. The measured crack initiation stress varies between 0.25 σp and 0.50 σp for marbles and between 0.50 σp and 0.85 σp for micrite limestone. The unstable propagation of cracks is assumed to occur very close to the peak strength. Crack propagation through the sample is completely independent of pre-existing defects (porous bands, stylolites, fractures and veins). The ultrasonic response in the time-domain is less sensitive to the fracture damage than the frequency-domain. P-wave velocity increases during loading test until the beginning of the unstable crack propagation. This increase is higher for marbles (between 15% and 30% from initial vp values) and lower for micrite limestones (between 5% and 10%). When the mechanical cracks propagate unstably, the velocity stops to increase and decreases only when rock damage is very high. Frequency analysis of the ultrasonic signals shows clear changes during the loading process. The spectrum of treated waveforms shows two main frequency peaks centred at low (~ 20 kHz) and high (~ 35 kHz) values. When new fractures appear and grow the amplitude of the high-frequency peak decreases, while that of the low-frequency peak increases. Besides, a slight frequency shift is observed towards higher frequencies.