Spatial analysis of urban violence based on emergency room data

OBJECTIVE: To estimate the spatial intensity of urban violence events using wavelet-based methods and emergency room data. METHODS: Information on victims attended at the emergency room of a public hospital in the city of São Paulo, Southeastern Brazil, from January 1, 2002 to January 11, 2003 were obtained from hospital records. The spatial distribution of 3,540 events was recorded and a uniform random procedure was used to allocate records with incomplete addresses. Point processes and wavelet analysis technique were used to estimate the spatial intensity, defined as the expected number of events by unit area. RESULTS: Of all georeferenced points, 59% were accidents and 40% were assaults. There is a non-homogeneous spatial distribution of the events with high concentration in two districts and three large avenues in the southern area of the city of São Paulo. CONCLUSIONS: Hospital records combined with methodological tools to estimate intensity of events are useful to study urban violence. The wavelet analysis is useful in the computation of the expected number of events and their respective confidence bands for any sub-region and, consequently, in the specification of risk estimates that could be used in decision-making processes for public policies.

Aplicación de colas de Poisson en procesos de ‘toma de decisiones’ en la gestión de servicios médicos

En este documento se revisa teóricamente la distribución de probabilidad de Poisson como función que asigna a cada suceso definido, sobre una variable aleatoria discreta, la probabilidad de ocurrencia en un intervalo de tiempo o región del espacio disjunto. Adicionalmente se revisa la distribución exponencial negativa empleada para modelar el intervalo de tiempo entre eventos consecutivos de Poisson que ocurren de manera independiente; es decir, en los cuales la probabilidad de ocurrencia de los eventos sucedidos en un intervalo de tiempo no depende de los ocurridos en otros intervalos de tiempo, por esta razón se afirma que es una distribución que no tiene memoria. El proceso de Poisson relaciona la función de Poisson, que representa un conjunto de eventos independientes sucedidos en un intervalo de tiempo o región del espacio con los tiempos dados entre la ocurrencia de los eventos según la distribución exponencial negativa. Los anteriores conceptos se usan en la teoría de colas, rama de la investigación de operaciones que describe y brinda soluciones a situaciones en las que un conjunto de individuos o elementos forman colas en espera de que se les preste un servicio, por lo cual se presentan ejemplos de aplicación en el ámbito médico.

Entrenamiento oclusivo aplicado a procesos de rehabilitación

El entrenamiento en oclusión vascular es un campo de las ciencias aplicadas al ejercicio en continua investigación. En este sentido, han aparecido diversos trabajos científicos en los últimos años aplicados al campo de la recuperación de lesiones. En la presentación se describe la metodología del entrenamiento en oclusión vascular y las adaptaciones tanto agudas como crónicas, así como la importancia de las vías de señalización sobre la síntesis proteica. La evidencia actual posiciona a dicho entrenamiento con un alto potencial en la ganancia de tejido muscular y de fuerza muscular utilizando intensidades moderadas a bajas (20-501 RM). Interesantemente, se han encontrado ganancias similares de masa muscular cuando se entrena con intensidades elevadas (por ej. al 701 RM). Hay consenso en que una de las mayores ventajas de aplicar dicho entrenamiento en procesos de rehabilitación radica en la utilización de cargas bajas, evitando con ello, un mayor estrés articular. Son necesarias nuevas investigaciones que esclarezcan la dosis óptima de entrenamiento (en volumen e intensidad) en procesos de rehabilitación

Entrenamiento oclusivo aplicado a procesos de rehabilitación

El entrenamiento en oclusión vascular es un campo de las ciencias aplicadas al ejercicio en continua investigación. En este sentido, han aparecido diversos trabajos científicos en los últimos años aplicados al campo de la recuperación de lesiones. En la presentación se describe la metodología del entrenamiento en oclusión vascular y las adaptaciones tanto agudas como crónicas, así como la importancia de las vías de señalización sobre la síntesis proteica. La evidencia actual posiciona a dicho entrenamiento con un alto potencial en la ganancia de tejido muscular y de fuerza muscular utilizando intensidades moderadas a bajas (20-501 RM). Interesantemente, se han encontrado ganancias similares de masa muscular cuando se entrena con intensidades elevadas (por ej. al 701 RM). Hay consenso en que una de las mayores ventajas de aplicar dicho entrenamiento en procesos de rehabilitación radica en la utilización de cargas bajas, evitando con ello, un mayor estrés articular. Son necesarias nuevas investigaciones que esclarezcan la dosis óptima de entrenamiento (en volumen e intensidad) en procesos de rehabilitación

Entrenamiento oclusivo aplicado a procesos de rehabilitación

El entrenamiento en oclusión vascular es un campo de las ciencias aplicadas al ejercicio en continua investigación. En este sentido, han aparecido diversos trabajos científicos en los últimos años aplicados al campo de la recuperación de lesiones. En la presentación se describe la metodología del entrenamiento en oclusión vascular y las adaptaciones tanto agudas como crónicas, así como la importancia de las vías de señalización sobre la síntesis proteica. La evidencia actual posiciona a dicho entrenamiento con un alto potencial en la ganancia de tejido muscular y de fuerza muscular utilizando intensidades moderadas a bajas (20-501 RM). Interesantemente, se han encontrado ganancias similares de masa muscular cuando se entrena con intensidades elevadas (por ej. al 701 RM). Hay consenso en que una de las mayores ventajas de aplicar dicho entrenamiento en procesos de rehabilitación radica en la utilización de cargas bajas, evitando con ello, un mayor estrés articular. Son necesarias nuevas investigaciones que esclarezcan la dosis óptima de entrenamiento (en volumen e intensidad) en procesos de rehabilitación

Les cultures docents : anàlisi dels processos de colúlaboració i de les estructures de participació interprofessors. Un estudi de cas a secundària. 'Las culturas docentes : análisis de los procesos de colaboración y de las estructuras de participación entre profesores. Un estudio de caso en secundaria'.

Detectar, describir y analizar los procesos de colaboración y las estructuras de participación entre profesores de un instituto de educación secundaria, a raíz de la implementación de la LOGSE y de los nuevos desafíos de la realidad escolar actual. Metodología cualitativa, etnografía escolar, investigación narrativa y estudio de caso único centrado en un instituto de educación secundaria de 350 alumnos y 45 profesores. Análisis de los procesos formales e informales de trabajo no lectivo de los profesores. Interpretación de los datos. Categorización inductiva, proceso simultáneo de recogida y análisis de los datos, validación interna y externa de los resultados y taxonominazión de las informaciones en tres grandes ámbitos: dimensión colaborativa, dimensión institucional y dimensión participativa, de acuerdo con el modelo de Mónica Gather, 2004. Observación participante, entrevistas en profundidad, diario de campo y análisis de documentos. Triangulación, inmersión prolongada en el objeto de estudio durante tres años y descripción exhaustiva del proceso de análisis e interpretación extensiva de las informaciones obtenidas. Procesos espontáneos e informales de colegialidad paralela, desarrollados intensivamente y sin control externo. Procesos colegiados de colaboración de irregular intensidad, duración y contenido, desarrollados en el interior de estructuras verticales y horizontales de participación docente no lectiva. Si bien es difícil especificar un proyecto educativo colectivamente asumido y aplicado, se constata que existe en el centro un grupo estable y predominante de profesores que apoya un proyecto más o menos basado en la idea de equilibrar lo instructivo, con una preocupación concreta por las necesidades escolares del alumnado. Preocupación que se traduce en una relación más personalizada y atenta hacia los educandos. Se refleja no obstante como el profesorado del centro comparte parcialmente aquellos valores y formas de hacer vinculados a aspectos estructurales de sus trabajos, como también en la asunción de referentes educativos interiorizados, culturalmente muy instaurados. Al mismo tiempo es sustancialmente más complejo compartir un proyecto pedagógico de fondo que apele a cuestiones básicas de consenso, referidas a aspectos verdaderamente pedagógicos. Se constata el carácter débil e inarticulado de la cultura del centro analizado.

Relevancia, intensidad y actividad como ejes de una escuela eficaz para todos.

Resumen basado en el de la autora

La adolescencia : consecuencias de los procesos sexual e intelectual.

En este trabajo se ha intentado estudiar el estadio de la adolescencia, haciendo hincapié en los dos procesos más importantes en esta etapa: el proceso de desarrollo intelectual y sexual, y sus consecuencias. Con estos procesos el individuo llega a la madurez, ya que el conflicto adolescencia-sociedad está enraizado en los logros que alcanza éste y que no puede llevarlos a cabo en el medio social en que está inserto.. Descriptivo-explicativo.. Bibliográficos.. El estudio teórico de cada uno de los aspectos relevantes relacionados con la adolescencia.. La adolescencia es un período evolutivo dentro del desarrollo humano que supone una serie de cambios para el individuo, éstos le llevan a un conflicto con el medio social. El conflicto adolescencia-sociedad no puede ser superado debido a las características de nuestra sociedad tecnificada, en cuyo seno se están produciendo crisis importantes que hacen tambalear el sistema establecido. Pero sí que cabría la posibilidad de que éste no tuviera tanta intensidad, si se consiguen ciertos logros: un sistema educativo adecuado y una formación sexual real. Habría que considerar la importancia de la adolescencia con su valor en sí misma con capacidades para actuar socialmente y no tenerla en cuenta como etapa transitoria hacia el mundo adulto. La educación del individuo debe caminar hacia una mayor humanización, donde lo importante sea lograr una formación integral de la persona y no la formación alineante. La educación sexual debe ser permanente desde el momento en que el niño manifieste una curiosidad en torno al sexo por lo cual los padres deben ser los primeros informadores. Por otra parte, los Centros educativos deberían impartir educación sexual adecuada a los adolescentes para informarles del proceso que están viviendo en esta etapa..

La construcción sociocognitiva del conocimiento : el papel de la lengua en procesos educativos bilingües.

Resumen tomado de la publicación. Resumen en castellano e inglés

Psicología social y procesos educativos.

Demostrar que la Pedagogía participativa es un modelo eficaz para adquirir pautas acorde con el contexto sociopolítico en el que se desenvolverá la escuela en un futuro próximo. Hipótesis: las notas académicas de los alumnos en los que hay pedagogía participativa son mejores que las de los grupos control. El sentido democrático y la intensidad de reacción, es mejor en alumnos con pedagogía participativa. 142 alumnos de octavo de EGB de dos cursos distribuidos de la siguiente manera: curso 1984-85: 37 experimentales y 37 control. Curso 1985-86: 35 experimentales y 33 control. Variables dependientes: notas de los alumnos antes, durante y después del tratamiento. Hábitos democráticos. Batería formada por sentido democrático y antidemocrático. Variables independientes: la Pedagogía participtiva, 2 grupos experimentales, y la Pedagogía habitual, control. Los tiempos de medición: antes, durante y después del tratamiento. Los hábitos democráticos son: intervención oral, diálogo, reivindicaciones, críticas, participación activa, colaboración entre los alumnos, número de actos electorales, iniciativas, faltas de comportamiento. Notas académicas de los alumnos en la asignatura de Sociales. Registro de las observaciones de los hábitos democráticos. Adaptación del test de reacción valorativa de Víctor García Hoz, para medir el sentido y la intensidad de las actitudes democráticas-antidemocráticas. Análisis comparativo entre grupos experimentales y de control. Tabulaciones de los datos recogidos. Gráficas para seguir las evoluciones de los datos recogidos. Medición de la aparición de hábitos democráticos y antidemocráticos. Desviación típica de la aparición de los hábitos. Prueba de Chi cuadrado para comprobar la independencia entre variables cualitativas. La puntuación media de los grupos experimentales es ligeramente superior a los grupos control. La Pedagogía participativa ha servido para limar notas extrema y así evitar diferencias y desventajas fuertes entre los alumnos. En los grupos experimentales se observa un incremento en la frecuencia de los hábitos democráticos y una disminución en las faltas de comportamiento. Los alumnos del grupo experimental son los espontáneos, con sugerencias más constructivas, con participación más efectiva y una tensión grupal diluida y liberada. En el grupo control hay sometimiento a la autoridad del profesor y las tareas son más reglamentadas, la actividad del grupo es más reproductiva que creadoras y hay gran desvinculación entre los alumnos. Es necesario un cambio de estrategia del profesorado.

Educación y sociedad (I) : un análisis de sus procesos de interacción recíproca.

Se estudia la interacción recíproca entre educación y sociedad. En primer lugar se analizan las principales relaciones que se dan entre la educación y la sociedad. Por otro lado se concretan los factores sociales y los procesos educativos, dentro de los cuales se diferencia entre educación funcional y educación intencional. Además se reflexiona en torno a la educación como fenómeno social: funciones sociales básicas del proceso educativo. Dentro de este aspecto tenemos: la educación y el control social, y lo contrario, es decir, la educación y el cambio social. En el primer elemento se analizan los procesos sociales en los que el fenómeno educativo es un instrumento básico de control y ajuste, las fuentes sociales de control educativo, los instrumentos educativos a través de los cuales se ejerce el control social y los fines de control social y educativo, como la seguridad. Por último dentro del segundo elemento interesa la intensidad e intención del cambio social y los fenómenos educativos como agentes y resultado de los procesos de cambio social.

Procesos configurativos: de la trama a la noción de campo en los "mat buildings"

La presente tesis aborda el estudio sobre los llamados mat buildings, que surgen entre los años cincuenta y sesenta del pasado siglo. Los mat buildings, también llamados “edificios esteras” o “edificios alfombras”, nacen en gran parte como consecuencia de los desacuerdos e insatisfacciones de los CIAM con el reduccionismo funcionalista y los principios de compartimentación funcional. Estos nuevos modelos remplazan el modelo de ciudad entendido como una colección de edificios individuales por una concepción de un patrón urbano. No es la suma de la longitud, la altura y el ancho sino más bien una densa alfombra bi-dimensional, con una configuración de formas que ofrece al mismo tiempo un orden repetitivo y una infinita diversidad de secuencias con infinitas posibilidades de adaptación donde el hombre vive y se desplaza. Estas características que irán apareciendo en la obras de muchos de los arquitectos que forman parte del grupo Team X son los que Alison Smithson empieza a revelar en su artículo, con la ambición de manifestar una nueva sensibilidad y una nueva forma de entender y ver la arquitectura. Los mat buildings y los cluster serán los códigos utilizados por diferentes miembros del Team X para pensar una arquitectura y un urbanismo alternativo al propuesto por los CIAM. Mediante ellos encuentran el camino para una nueva estética de la conexión con un desplazamiento desde una concepción determinista de la forma arquitectónica (una forma cerrada y en general definida a priori) hacia una actitud más libre, más abierta, fundamentada no tanto en la entereza de la forma global sino en cuanto a la intensidad de sus redes internas y de sus diferentes niveles de asociación. La tesis tiene como propósito final cuestionar si esta tipología de edificios, cuyo principio de base es siempre una matriz geométrica abierta (trama, retícula, malla), con crecimiento ilimitado, puede redefinir la frontera entre ciudad y edificio y, por tanto, entre público y privado, individual y colectivo, estructural e infraestructural, permanente y variable. Por ello, se presenta un estudio histórico y crítico en profundidad sobre los mat buildings, analizando detenidamente y por orden cronológico cinco de sus obras más paradigmáticas: el Orfanato en Ámsterdam de Aldo Van Eyck, la Universidad Libre en Berlín de Candilis, Josic y Woods, el Hospital de Venecia de Le Corbusier y Guillermo Jullián de la Fuente, el edificio administrativo de la Centraal Beheer en Apeldoorn de Herman Hertzberger, y por último el MUSAC en León, realizado por Mansilla y Tuñon. Las cuatro primeras obras pertenecen al periodo Team X y son precursoras de muchos otros proyectos que aparecerán a posteriori. La última obra analizada, el MUSAC, es estudiada conjuntamente con algunas obras del arquitecto japonés Sou Fujimoto y otros casos contemporáneos con la intención de manifestar cómo arquitectos de horizontes muy diferentes vuelven a recurrir a estos modelos de crecimientos ilimitados. Mediante el estudio de varios ejemplos contemporáneos se examinan las repercusiones, transformaciones y evoluciones que estos modelos han tenido. La exploración contrastada permite apreciar adecuadamente la pertinencia de estos modelos y los cambios de modalidades y de procesos que advienen con la aparición en el panorama contemporáneo de la noción de campo y los cambios de paradigma que conlleva. Estos nuevos modelos abren nuevos procesos y forma de abordar la arquitectura basada en las relaciones, flujos, movimientos y asociaciones que son caracterizados por diferentes patrones que vienen a alimentar todo el proceso del proyecto arquitectónico. El estudio de estos nuevos modelos nos indica las cualidades que puede ofrecer la revisión de estos métodos para empezar a tratar nuevas cuestiones que hoy en día parecen ser, permanentemente, parte de la condición urbana. XII ABSTRACT This thesis deals with the study of the so-called mat buildings which emerged between the fifties and sixties of the last century. Mat, or carpet, buildings appeared largely as a result of the CIAM’s disagreement and dissatisfaction with functionalist reductionism and the principles of functional compartmentalisation. These new models replaced the model of the city, seen as a collection of individual buildings, with the concept of an urban pattern. It is not the sum of the length, height and width but rather a dense, two- dimensional mat with a configuration of forms offering both a repetitive order and an infinite diversity of sequences with endless possibilities for adaptation, where man lives and circulates. These characteristics, which appeared in the works of many of the architects who formed part of Team X, are those that Alison Smithson started to reveal in her article with the aim of manifesting a new sensibility and a new way of understanding and seeing architecture. Mat buildings and clusters were the codes used by different members of Team X to plan an alternative architecture and urbanism to that proposed by the CIAM. With them, they found the path for a new aesthetic of connection, with a shift from a deterministic concept of the architectural form (closed and generally defined a priori) towards a more free, more open attitude based not so much on the integrity of the overall form but on the intensity of its internal networks and different levels of association. The end purpose of this thesis is to question whether this type of building, the basic principle of which is always an open geometric matrix (grid, recticle, network) with unlimited growth, can redefine the boundary between city and building and, thus, between public and private, individual and collective, structural and infrastructural, and permanent and variable. To this end, an in-depth historical and critical study of mat buildings is presented, analysing carefully and in chronological order five of the most paradigmatic works of this style: the Orphanage in Amsterdam, by Aldo Van Eyck; the Free University of Berlin, by Candilis, Josic and Woods; Venice Hospital, by Le Corbusier and Guillermo Jullián de la Fuente; the Centraal Beheer administration building in Apeldoorn, by Herman Hertzberger; and lastly, the MUSAC (Contemporary Art Museum) in León, designed by Mansilla and Tuñon. The first four works are from the Team X period and were the precursors to many other projects that would appear later. The last work analysed, the MUSAC, is studied together with some works by Japanese architect Sou Fujimoto and other contemporary cases to show how architects with very different perspectives revert to these models of limitless growth. Through the study of several contemporary examples we examine the repercussions, transformations and evolutions these models have had. The contrasted research XIII allows us to properly appreciate the importance of these models and the changes in forms and processes that came with the emergence of the idea of field in the contemporary arena and the paradigm shifts it entailed. These new models opened up new processes and a way of approaching architecture based on relationships, flows, movements and associations characterised by different patterns that feed the entire process of the architectural project. The study of these new models shows us the benefits that a review of these methods can contribute to addressing new issues that today appear to be a permanent part of the urban condition.

Desarrollo de métodos para la caracterización predictiva acoplada de tensiones y deformaciones en procesos de tratamiento superficial mediante ondas de choque generadas por láser

En ingeniería los materiales están sujetos a un proceso de degradación desde el mismo momento en el que concluye su proceso de fabricación. Cargas mecánicas, térmicas y agresiones químicas dañan las piezas a lo largo de su vida útil. El daño generado por procesos de fatiga, corrosión y desgaste son unos pocos ejemplos de posible deterioro. Este deterioro de las piezas se combate mediante la prevención en la etapa de diseño, a través de reparaciones periódicas y mediante la sustitución de piezas en servicio. La mayor parte de los tipos de daño que pueden sufrir los materiales durante su vida útil se originan en la superficie. Por esta razón, el objetivo de los tratamientos superficiales es inhibir el daño a través de la mejora de las propiedades superficiales del material, intentando no generar sobrecostes inasumibles en el proceso productivo ni efectos colaterales notablemente perjudiciales. En general, se ha de llegar a una solución óptima entre el coste del tratamiento superficial y el beneficio generado por el aumento de la vida útil del material. En esta tesis se estudian los efectos del tratamiento superficial de aleaciones metálicas mediante ondas de choque generadas por láser. Su denominación internacional más empleada "Láser Shock Processing" hace que se emplee la denominación de procesos de LSP para referirse a los mismos. También se emplea la denominación de "Láser Peening" por semejanza al tratamiento superficial conocido como "Shot Peening", aunque su uso sólo está generalizado en el ámbito industrial. El tratamiento LSP es una alternativa eficaz a los tratamientos tradicionales de mejora de propiedades superficiales, mejorando la resistencia a la fatiga, a la corrosión y al desgaste. El tratamiento LSP se basa en la aplicación de uno o varios pulsos láser de elevada intensidad (superior a 1 GW/cm2) y con duración en el dominio de los nanosegundos sobre la superficie de la pieza metálica a tratar. Esta, bien se recubre con una fina capa de medio confinante (generalmente una fina capa de agua) transparente a la radiación láser, bien se sumerge en el medio confinante (también se usa agua). El pulso láser atraviesa el medio confinante hasta llegar a la superficie de la pieza. Es entonces cuando la superficie inmediatamente se vaporiza y se ioniza, pasando a estado de plasma. Como el plasma generado es confinado por el medio confinante, su expansión se limita y su presión crece. De este modo, el plasma alcanza presiones de varios GPa y crea dos ondas de choque: una de las cuales se dirige hacia el medio confinante y la otra se dirige hacia la pieza. Esta última produce un cráter microscópico por aplastamiento mecánico, generándose deformación plástica y un campo de tensiones residuales de compresión que mejoran las propiedades superficiales del material. La capacidad de los procesos LSP para mejorar las propiedades de materiales metálicos es indiscutible. En la bibliografía está reflejado el trabajo experimental y de simulación que se ha llevado a cabo a lo largo de los años en orden a optimizar el proceso. Sin embargo, hay pocos estudios que hayan tratado exhaustivamente la física del proceso. Esto es debido a la gran complejidad de la fenomenología física involucrada en los procesos LSP, con comportamientos no lineales tanto en la generación y dinámica del plasma como en la propagación de las ondas de choque en el material. Además, el elevado coste de los experimentos y su duración, así como el gran coste computacional que debían asumir los antiguos modelos numéricos, dificultó el proceso de optimización. No obstante, los nuevos sistemas de cálculo son cada vez más rápidos y, además, los programas de análisis de problemas no lineales por elementos finitos son cada vez más sofisticados, por lo que a día de hoy es posible desarrollar un modelo exhaustivo que no solo permita simular el proceso en situaciones simplificadas, sino que pueda ser empleado para optimizar los parámetros del tratamiento en casos reales y sobre áreas extensas. Por esta razón, en esta tesis se desarrolla y se valida un modelo numérico capaz de simular de manera sistemática tratamientos LSP en piezas reales, teniendo en cuenta la física involucrada en los mismos. En este sentido, cabe destacar la problemática del tratamiento LSP en placas delgadas. La capacidad del LSP para inducir tensiones residuales de compresión bajo la superficie de materiales con un espesor relativamente grueso (> 6 mm) con objeto de mejorar la vida en fatiga ha sido ampliamente demostrada. Sin embargo, el tratamiento LSP en especímenes delgados (típicamente < 6 mm, pero también mayores si es muy alta la intensidad del tratamiento) conlleva el efecto adicional del doblado de la pieza tratada, un hecho que puede ser aprovechado para procesos de conformado láser. Este efecto de doblado trae consigo una nueva clase de problemas en lo referente a los perfiles específicos de tensiones residuales en las piezas tratadas, ya que al equilibrarse las tensiones tras la retirada de su sujeción puede afectar considerablemente el perfil de tensiones residuales obtenido, lo que posiblemente puede derivar en la obtención de un perfil de tensiones residuales no deseado y, lo que puede ser aún más crítico, una deformación indeseable de la pieza en cuestión. Haciendo uso del modelo numérico desarrollado en esta Tesis, el análisis del problema del tratamiento LSP para la inducción de campos de tensiones residuales y la consecuente mejora de la vida en fatiga en piezas de pequeño espesor en un modo compatible con una deformación asumible se aborda de forma específica. La tesis está estructurada del siguiente modo: i) El capítulo 1 contiene una introducción al LSP, en la que se definen los procesos de tratamiento de materiales mediante ondas de choque generadas por láser. A continuación se expone una visión panorámica de las aplicaciones industriales de la tecnología LSP y, por último, se realiza una comparativa entre la tecnología LSP y otras tecnologías en competencia en el ámbito industrial: Shot Peening, Low Plasticity Burnishing y Waterjet Peening. ii) El capítulo 2 se divide en dos partes: fundamentos físicos característicos del tratamiento LSP y estado del arte de la modelización de procesos LSP. En cuanto a la primera parte, fundamentos físicos característicos del tratamiento LSP, en primer lugar se describe la física del tratamiento y los principales fenómenos que tienen lugar. A continuación se detalla la física de la interacción confinada en agua y la generación del pulso de presión asociado a la onda de choque. También se describe el proceso de saturación de la presión máxima por ruptura dieléctrica del agua y, por último, se describe la propagación de las ondas de choque y sus efectos en el material. En cuanto a la segunda parte, el estado del arte de la modelización de procesos LSP, recoge el conocimiento preexistente al desarrollo de la propia Tesis en los siguientes campos: modelización de la generación del plasma y su expansión, modelización de la ruptura dieléctrica del medio confinante, modelización del pulso de presión aplicado al material y la respuesta del mismo: inducción de tensiones residuales y deformaciones. iii) El capítulo 3 describe el desarrollo de un modelo propio para la simulación de las tensiones residuales y las deformaciones generadas por procesos LSP. En él se detalla la simulación de la propagación del pulso de presión en el material, los pormenores de su puesta en práctica mediante el método de los elementos finitos, la determinación de parámetros realistas de aplicación y se establece un procedimiento de validación de los resultados. iv) El capítulo 4 contiene los resultados de la aplicación del modelo a distintas configuraciones de interés en tratamientos LSP. En él se recoge un estudio del tratamiento LSP sobre áreas extensas que incluye un análisis de las tensiones residuales inducidas y un análisis sobre la influencia de la secuencia de barrido de los pulsos en las tensiones residuales y en las deformaciones. También se presenta un estudio específico de la problemática del tratamiento LSP en piezas de pequeño espesor y se detallan dos casos prácticos abordados en el CLUPM de gran interés tecnológico en función de las aplicaciones reales en las que se ha venido trabajando en los últimos años. v) En el capítulo 5 se presentan las conclusiones derivadas de los resultados obtenidos en la tesis. Concretamente, se destaca que el modelo desarrollado permite reproducir las condiciones experimentales de los procesos de LSP reales y predecir los efectos mecánicos inducidos por los mismos. Los anexos incluidos como parte accesoria contienen información importante que se ha utilizado en el desarrollo de la Tesis y que se desea incluir para hacer el volumen autoconsistente: i) En el anexo A se presenta una revisión de conceptos básicos sobre el comportamiento de los sólidos sometidos a ondas de choque [Morales04]. ii) El anexo B contiene la resolución analítica de la ecuación de ritmo utilizada en el código DRUPT [Morales04]. iii) El anexo C contiene la descripción de los procedimientos de uso del modelo de simulación desarrollado en la Tesis y el código fuente de la subrutina OVERLAP desarrollada para programar el solapamiento de pulsos en tratamientos LSP sobre áreas extensas. iv) El anexo D contiene un resumen de las principales técnicas para la medición de las tensiones residuales en los materiales [PorrolO] y [Gill2]. v) El anexo E contiene una descripción de las instalaciones experimentales del CLUPM en el que se han desarrollado los procesos LSP utilizados en la validación del modelo desarrollado [PorrolO].

Desarrollo de un Procedimiento Basado en Algoritmos de Optimización para el Dimensionado de Absorbedores Puntuales Aplicados a la Conversión de Energía Undimotriz

La energía transportada por el oleaje a través de los océanos (energía undimotriz) se enmarca dentro de las denominadas energías oceánicas. Su aprovechamiento para generar energía eléctrica (o ser aprovechada de alguna otra forma) es una idea reflejada ya hace más de dos siglos en una patente (1799). Desde entonces, y con especial intensidad desde los años 70, ha venido despertando el interés de instituciones ligadas al I+D+i y empresas del sector energético y tecnológico, debido principalmente a la magnitud del recurso disponible. Actualmente se puede considerar al sector en un estado precomercial, con un amplio rango de dispositivos y tecnologías en diferente grado de desarrollo en los que ninguno destaca sobre los otros (ni ha demostrado su viabilidad económica), y sin que se aprecie una tendencia a converger un único dispositivo (o un número reducido de ellos). El recurso energético que se está tratando de aprovechar, pese a compartir la característica de no-controlabilidad con otras fuentes de energía renovable como la eólica o la solar, presenta una variabilidad adicional. De esta manera, diferentes localizaciones, pese a poder presentar recursos de contenido energético similar, presentan oleajes de características muy diferentes en términos de alturas y periodos de oleaje, y en la dispersión estadística de estos valores. Esta variabilidad en el oleaje hace que cobre especial relevancia la adecuación de los dispositivos de aprovechamiento de energía undimotriz (WEC: Wave Energy Converter) a su localización, de cara a mejorar su viabilidad económica. Parece razonable suponer que, en un futuro, el proceso de diseño de un parque de generación undimotriz implique un rediseño (en base a una tecnología conocida) para cada proyecto de implantación en una nueva localización. El objetivo de esta tesis es plantear un procedimiento de dimensionado de una tecnología de aprovechamiento de la energía undimotriz concreta: los absorbedores puntuales. Dicha metodología de diseño se plantea como un problema de optimización matemático, el cual se resuelve utilizando un algoritmo de optimización bioinspirado: evolución diferencial. Este planteamiento permite automatizar la fase previa de dimensionado implementando la metodología en un código de programación. El proceso de diseño de un WEC es un problema de ingería complejo, por lo que no considera factible el planteamiento de un diseño completo mediante un único procedimiento de optimización matemático. En vez de eso, se platea el proceso de diseño en diferentes etapas, de manera que la metodología desarrollada en esta tesis se utilice para obtener las dimensiones básicas de una solución de referencia de WEC, la cual será utilizada como punto de partida para continuar con las etapas posteriores del proceso de diseño. La metodología de dimensionado previo presentada en esta tesis parte de unas condiciones de contorno de diseño definidas previamente, tales como: localización, características del sistema de generación de energía eléctrica (PTO: Power Take-Off), estrategia de extracción de energía eléctrica y concepto concreto de WEC). Utilizando un algoritmo de evolución diferencial multi-objetivo se obtiene un conjunto de soluciones factibles (de acuerdo con una ciertas restricciones técnicas y dimensionales) y óptimas (de acuerdo con una serie de funciones objetivo de pseudo-coste y pseudo-beneficio). Dicho conjunto de soluciones o dimensiones de WEC es utilizado como caso de referencia en las posteriores etapas de diseño. En el documento de la tesis se presentan dos versiones de dicha metodología con dos modelos diferentes de evaluación de las soluciones candidatas. Por un lado, se presenta un modelo en el dominio de la frecuencia que presenta importantes simplificaciones en cuanto al tratamiento del recurso del oleaje. Este procedimiento presenta una menor carga computacional pero una mayor incertidumbre en los resultados, la cual puede traducirse en trabajo adicional en las etapas posteriores del proceso de diseño. Sin embargo, el uso de esta metodología resulta conveniente para realizar análisis paramétricos previos de las condiciones de contorno, tales como la localización seleccionada. Por otro lado, la segunda metodología propuesta utiliza modelos en el domino estocástico, lo que aumenta la carga computacional, pero permite obtener resultados con menos incertidumbre e información estadística muy útil para el proceso de diseño. Por este motivo, esta metodología es más adecuada para su uso en un proceso de dimensionado completo de un WEC. La metodología desarrollada durante la tesis ha sido utilizada en un proyecto industrial de evaluación energética preliminar de una planta de energía undimotriz. En dicho proceso de evaluación, el método de dimensionado previo fue utilizado en una primera etapa, de cara a obtener un conjunto de soluciones factibles de acuerdo con una serie de restricciones técnicas básicas. La selección y refinamiento de la geometría de la solución geométrica de WEC propuesta fue realizada a posteriori (por otros participantes del proyecto) utilizando un modelo detallado en el dominio del tiempo y un modelo de evaluación económica del dispositivo. El uso de esta metodología puede ayudar a reducir las iteraciones manuales y a mejorar los resultados obtenidos en estas últimas etapas del proyecto. ABSTRACT The energy transported by ocean waves (wave energy) is framed within the so-called oceanic energies. Its use to generate electric energy (or desalinate ocean water, etc.) is an idea expressed first time in a patent two centuries ago (1799). Ever since, but specially since the 1970’s, this energy has become interesting for R&D institutions and companies related with the technological and energetic sectors mainly because of the magnitude of available energy. Nowadays the development of this technology can be considered to be in a pre-commercial stage, with a wide range of devices and technologies developed to different degrees but with none standing out nor economically viable. Nor do these technologies seem ready to converge to a single device (or a reduce number of devices). The energy resource to be exploited shares its non-controllability with other renewable energy sources such as wind and solar. However, wave energy presents an additional short-term variability due to its oscillatory nature. Thus, different locations may show waves with similar energy content but different characteristics such as wave height or wave period. This variability in ocean waves makes it very important that the devices for harnessing wave energy (WEC: Wave Energy Converter) fit closely to the characteristics of their location in order to improve their economic viability. It seems reasonable to assume that, in the future, the process of designing a wave power plant will involve a re-design (based on a well-known technology) for each implementation project in any new location. The objective of this PhD thesis is to propose a dimensioning method for a specific wave-energy-harnessing technology: point absorbers. This design methodology is presented as a mathematical optimization problem solved by using an optimization bio-inspired algorithm: differential evolution. This approach allows automating the preliminary dimensioning stage by implementing the methodology in programmed code. The design process of a WEC is a complex engineering problem, so the complete design is not feasible using a single mathematical optimization procedure. Instead, the design process is proposed in different stages, so the methodology developed in this thesis is used for the basic dimensions of a reference solution of the WEC, which would be used as a starting point for the later stages of the design process. The preliminary dimensioning methodology presented in this thesis starts from some previously defined boundary conditions such as: location, power take-off (PTO) characteristic, strategy of energy extraction and specific WEC technology. Using a differential multi-objective evolutionary algorithm produces a set of feasible solutions (according to certain technical and dimensional constraints) and optimal solutions (according to a set of pseudo-cost and pseudo-benefit objective functions). This set of solutions or WEC dimensions are used as a reference case in subsequent stages of design. In the document of this thesis, two versions of this methodology with two different models of evaluation of candidate solutions are presented. On the one hand, a model in the frequency domain that has significant simplifications in the treatment of the wave resource is presented. This method implies a lower computational load but increased uncertainty in the results, which may lead to additional work in the later stages of the design process. However, use of this methodology is useful in order to perform previous parametric analysis of boundary conditions such as the selected location. On the other hand, the second method uses stochastic models, increasing the computational load, but providing results with smaller uncertainty and very useful statistical information for the design process. Therefore, this method is more suitable to be used in a detail design process for full dimensioning of the WEC. The methodology developed throughout the thesis has been used in an industrial project for preliminary energetic assessment of a wave energy power plant. In this assessment process, the method of previous dimensioning was used in the first stage, in order to obtain a set of feasible solutions according to a set of basic technical constraints. The geometry of the WEC was refined and selected subsequently (by other project participants) using a detailed model in the time domain and a model of economic evaluation of the device. Using this methodology can help to reduce the number of design iterations and to improve the results obtained in the last stages of the project.

Registros fotográficos de eventos de asesorías puntuales, capacitación técnica y desarrollo de productos.

33 hojas : ilustraciones, fotografías a color.