Escuela de Ingenieria Civil

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https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9002

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Browsing Escuela de Ingenieria Civil by browse.metadata.advisor "Begambre Carrillo, Óscar Javier"

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    Comportamiento dinámico de una placa aligerada modificada con metamateriales mecánicos basados en amortiguadores de masa sintonizada
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-08-16) Jaramillo Sánchez, Daniel Camilo; Begambre Carrillo, Óscar Javier; García Sánchez, Jesús Antonio; Ribeiro Paccola, Rodrigo; Gómez Araújo, Iván Darío
    Las cargas dinámicas presentan un desafío crucial para las estructuras. Para mitigar sus efectos, se han propuesto mecanismos de control, como los amortiguadores de masa sintonizada (AMS), aunque enfrentan limitaciones de tamaño y robustez. Esta investigación se enfoca en crear un metamaterial mediante múltiples AMS optimizados distribuidos (MAMSO-d) en espacios entre vigas y viguetas de una placa aligerada. De esta forma, se busca minimizar la amplitud máxima de la función de respuesta en frecuencia de receptancia (FRF-R) y aumentar la capacidad de control y mitigación de las cargas dinámicas. Tras explorar los fundamentos teóricos de los AMS y metamateriales, se realiza un diseño de experimentos preliminar para evaluar la respuesta dinámica de una estructura con diferentes materiales y configuraciones de MAMSO-d. Con resultados positivos, se utiliza el concepto de MAMSO-d como base para la creación de dos metamateriales. Mediante la optimización de estos metamateriales, se logra una reducción en la amplitud máxima de la FRF-R del 55.22% y 50.36% para el metamaterial 1 y 2, respectivamente. Este trabajo representa una innovación para abordar respuestas sísmicas al aprovechar espacios infrautilizados. Se presentan conclusiones y recomendaciones para orientar futuros desarrollos en ingeniería sísmica.
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    Optimización topológica de disipadores histeréticos de placas ranuradas con la técnica de los autómatas celulares híbridos
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-05-30) Mendoza Cuy, Angie Paola; Begambre Carrillo, Óscar Javier; Villalba Morales, Jesús Daniel; Chio Cho, Gustavo; Denner Leonel, Edson
    Los disipadores histeréticos metálicos de placas ranuradas son una opción confiable usada como técnica de control de respuesta sísmica; se ha comprobado que disminuyen las derivas y ayudan a mitigar daños a elementos estructurales de las edificaciones, además son dispositivos de bajo costo de fabricación y de fácil mantenimiento. Sin embargo, la cantidad de energía que puede disipar un dispositivo de este tipo está relacionada directamente con la forma, tamaño, cantidad y distribución de ranuras y con el espesor y dimensiones que la placa puede tomar, lo que dificulta el análisis efectivo y selección de opciones optimas. Este trabajo de investigación desarrolla un procedimiento para su análisis y optimización, el cual consiste en aplicar la técnica de los autómatas celulares híbridos para la optimización topológica de disipadores histeréticos metálicos de placas ranuradas trabajando a cortante. Las fases del proyecto fueron (i) revisión de literatura para extraer información de interés para el modelo de elementos finitos y formulación del problema de optimización y revisión de manuales de uso de los programas de computadora (ii) elaboración y validación del modelo de elementos finitos en ANSYS APDL (iii) formulación del problema de optimización y adaptación del algoritmo al problema de optimizar disipadores de placas ranuradas y escritura de códigos en MATLAB (iv) establecimiento del procedimiento de enlace entre ANSYS APDL y MATLAB y obtención de los dispositivos optimizados v) análisis de resultados. Los resultados indican que la formulación de los autómatas celulares aplicada en problemas de optimización actúa como técnica de filtrado permitiendo obtener versiones optimizadas de la geometría inicial del disipador con mejoras de disipación de energía de hasta 371%. Esta técnica emplea una cantidad relativamente baja de iteraciones. Exploraciones adicionales muestran limitaciones del algoritmo relacionadas con la distribución de esfuerzos y energía de deformación de la configuración inicial.