Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas
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Browsing Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas by browse.metadata.evaluator "Aguilera Bermúdez, Ernesto"
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Item Compresión de datos sísmicos para reducir la limitación del ancho de banda del puerto PCIe(Universidad Industrial de Santander, 2016) Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Castillo Villar, Javier; Reyes Torres, Óscar Mauricio; Mozos Muñoz, Daniel; Sepúlveda Sepúlveda, Franklin Alexander; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Argüello Fuentes, Henry; Contreras Ortiz, Sonia HelenaNosotros proponemos una estrategia para reducir el impacto del cuello de botella Entrada/Salida en un cluster heterogéneo, en el contexto de las aplicaciones sísmicos. La estrategia está basada en un proceso de compresión/descompresión optimizada. La estrategia comprime los datos en campo, mientras son adquiridos, usando un algoritmo de compresión optimizado. Las operaciones de transferencia desde la memoria principal hasta la memoria del nodo son ejecutadas usando los datos comprimidos para reducir el tiempo de transferencia. La descompresión de los datos es ejecutada dentro del nodo antes de que el dato sea procesado. La estrategia se diseñó para dos tipos de clústeres heterogéneos. El primer tipo de clúster usa GPUs y el segundo usa FPGAs. Por un lado, nuestros resultados muestran que las etapas secuenciales en el proceso de descompresión se convierten rápidamente en un cuello de botella en el cluster basado en GPUs. De otro lado, la implementación de la estrategia en un clúster basado en FPGAs, nos permitió proponer una arquitectura computacional especifica, la cual se optimizó para las etapas secuenciales del proceso de descompresión. La implementación de nuestra estrategia en un cluster con FPGAs puede acelerar el proceso de transferencia hasta 10× para una relación de compresión de 16 : 1 y hasta 3× para una relación de compresión de 7 : 1. Por consiguiente, nuestra estrategia efectivamente reduce el impacto del cuello de botella de Entrada/Salida de datos y puede mejorar el rendimiento general de un cluster basado en FPGAs.Item Estudio de la interacción de rayos con estructuras elevadas en Colombia con base en información de la red DABEIBA-LMA(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-27) Ardila Murillo, Brandon Steven; Soto Ríos, Edinson Andrés; del Río Trujillo, Diego Fernando; Aguilera Bermúdez, ErnestoLas estructuras elevadas son más propensas a recibir un mayor número de impactos de rayo. Este fenómeno natural se ha caracterizado a través del uso redes de mapeo de rayos en el rango de muy alta frecuencia (VHF) con sistemas Lightning Mapping Array - LMA en estudios realizados principalmente en zonas templadas y por tanto no se conoce cómo es su interacción con estructuras elevadas ubicadas en regiones tropicales, lo que dificulta la validación de protecciones contra rayos de torres de transmisión y antenas de telecomunicaciones allí presentes. Es importante caracterizar la interacción que existe con objetos de gran altitud que son frecuentemente impactados por rayos entendiendo que la protección contra descargas atmosféricas de estructuras elevadas resulta fundamental teniendo en cuenta que el 70% de las salidas de líneas de transmisión y la mayoría de daños en antenas de telecomunicaciones en Colombia son atribuibles a impactos de rayo y debido a que hasta el momento no se han realizado estudios de interacción de estructuras elevadas con información de redes de alta resolución como el LMA en zona tropical. En este trabajo de investigación, con base en la información suministrada por la red DABEIBA-LMA, se investigó por primera vez cómo es la interacción de descargas atmosféricas con estructuras elevadas como torres de transmisión y antenas de telecomunicaciones ubicadas en el trópico. Para el desarrollo de la investigación se hallaron los sitios con mayor cantidad de impactos de rayo (hostpots) en la zona de influencia de la red y se determinará la existencia de estructuras elevadas presentes en ellos, así mismo, partiendo de la teoría del líder bidireccional, de las diferencias en la propagación de líderes y mediante la identificación de líderes ascendentes y descendentes, se encontró el mecanismo de impacto del rayo con las estructuras nombradas anteriormente. Adicionalmente se planteó un modelo matemático para encontrar el número de impactos directos de rayo en estructuras de transmisión, lo anterior con el fin de aportar a parámetros de protección como la tasa de fallas por flameo inverso BFR.Item Evaluación del efecto de la ecuación de magnetización de Martsenyuk, Raikher y Shliomis sobre las predicciones de flujo de la teoría de difusión de momento angular interno(Universidad Industrial de Santander, 2020) Jiménez Leiva, Cristian Camilo; Vargas Torres, Hermann Raúl; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Borrás Pinilla, Carlos; Mejía Ospino, Enrique; Pantoja Acosta, John Jairo; Hernández Duarte, Andrés IgnacioEsta tesis doctoral trata sobre el comportamiento de flujo de fluidos magnéticos o ferrofluidos. Como se puede evidenciar en la literatura relacionada con la ferrohidrod-inámica, han pasado alrededor de cinco décadas después de que se evidenció la gen-eración de flujo de ferrofluidos, por el efecto de un campo magnético rotativo, sin que hasta el momento se haya llegado a un acuerdo sobre el mecanismo generador, debido a las diferencias de tipo cuantitativo entre los perfiles de velocidad teóricos y experimen-tales. Ante esta situación, se planteó anteriormente la teoría de difusión de momento angular interno (TDMAI), la cual busca describir los perfiles de velocidad de ferrofluidos que están bajo el efecto de un campo magnético rotativo. El objetivo principal de esta investigación es evaluar, a partir de la TDMAI, el uso de la ecuación de magnetización propuesta por Shliomis, junto con la ecuación propuesta por Martsenyuk Raikher y Shliomis, con base en las predicciones de perfiles de velocidad de ferrofluidos, en presencia de campos magnéticos rotativos de alta amplitud y frecuencia, es decir, _x000B_ ˛ 1 y ˜ ˛ 1. Los resultados del modelo son comparados con datos experimentales de perfiles de velocidad disponibles en la literatura. La metodología de investigación está encaminada a demostrar que se puede conseguir un mayor acuerdo, de tipo cuantitativo, entre el modelo ferrohidrodinámico y datos experimentales, específicamente para una geometría cilíndrica y una anular. El principal aporte de este trabajo es la validación o no de la TDMAI como mecanismo generador de flujo, en ferrofluidos bajo el efecto de campos magnéticos rotativos. Adicionalmente, se presentan las predicciones de la TDMAI para ferrofluidos contenidos en un canal de placas planas y paralelas, de dominio bidimensional y con una interfase ferrofluido-aire, en donde _x000B_ ˛ 1 y ˜ ˛ 1.Item Inversión de onda completa 2D en el dominio del tiempo para datos de radar de penetración terrestre(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-03) Serrano Luna, Jheyston Omar; Ramírez Silva, Ana Beatriz; Abreo Carrillo, Sergio Alberto; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Reyes Torres, Óscar Mauricio; Sanabria Gómez, José David; Agudelo Zambrano, William Mauricio; Lavoué, FrançoisEn esta tesis doctoral se presenta una metodología de inversión de onda completa para adquisiciones de offset-corto y un solo-canal. En este tipo de adquisiciones se tienen diferentes desafíos, pero sin lugar a duda la más importante de ellas es su falta de bajos números onda en el proceso de inversión. Las adquisiciones de offset-corto y un solo canal son más sensibles al punto de partida comparadas con adquisiciones multi-offset. Se utiliza este tipo de adquisición ya que permite portabilidad en zonas de difícil acceso así como una rápida recolección de datos permitiendo reducir los tiempos de procesamiento y costos. En esta tesis doctoral se ha propuesto una función de costo alternativa para compensar la diferencia de amplitud entre el dato recolectado y el dato modelado de forma automática. Tres restricciones son utilizadas en la función de costo, las cuales son: Gaussian , variación total y variación total modificada. Tanto los regularizadores como la función de costo alternativa han sido evaluadas en datos sintéticos y recolectados. Los regularizadores permiten converger a modelos más suaves que mantienen las principales estructuras y son más estables en escenarios ruidosos. Usando la regularización Gaussian se logra reducir el ruido incoherente en los datos cuando se aplica en la dirección de los scans. El software libre gprMax junto con la medición de campo y la técnica de optimización global permiten obtener los parámetros internos de la antena así como sus patrones de radiación. Finalmente, el patrón de radiación se tiene en cuenta en la propagación de un frente de onda bidimensional y se incluye en el proceso de inversión para datos sintéticos.Item Inversión del campo de ondas sísmicas PP y tiempos de llegada de ondas convertidas PS para la estimación de un modelo de velocidades P y S en el subsuelo: Un enfoque Level Set(Universidad Industrial de Santander, 2024-03-06) Niño Niño, Carlos Andrés; Sierra Bueno, Daniel Alfonso; Agudelo Zambrano, William Mauricio; Duarte Gualdrón, César Antonio; Ramírez Silva, Ana Beatriz; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Meneses Fonseca, Jaime Enrique; Trad, Daniel; Cabrera Zambrano, Francisco HenryLa velocidad de onda cortante (Vs) es una propiedad fundamental de los medios elásticos cuya estimación a partir de ondas convertidas PS es desafiante y requiere modelar la interfaz donde ocurre la conversión de P a S. Este artículo presenta una tomografía PS donde los puntos de conversión/reflexión de ondas sísmicas corresponden al reflector geológico modelado con la función Level set en su nivel cero (ϕ(x,z)=0). El método propuesto pretende una inversión estable de Vs en un entorno de adquisición sísmica utilizando receptores multicomponente. Se utilizan modelos sintéticos que simulan verdaderos Vs, Vp y la ubicación del reflector geológico. Los tiempos de viaje de las ondas PS convertidas y las ondas PP reflejadas, tanto para datos observados como modelados (problema directo), se calculan utilizando la metodología propuesta por Rawlinson y Sambridge. Este método utiliza los tiempos de llegada de las ondas P desde la fuente sísmica hasta cada punto en el reflector como tiempos iniciales, que originan los tiempos Tps y Tpp. Estos tiempos se determinan como soluciones a la ecuación eikonal mediante el método Fast Marching. La metodología plantea un funcional definido a partir de los residuales de los tiempos de viaje (modelados-observados), en función de las variables ϕ, Vs y Vp. Se propone minimizar el funcional utilizando el método de variaciones sobre el funcional aumentado, basado en el Lagrangiano asociado. La inversión toma los multiplicadores de Lagrange como variables adjuntas que actualizan las variables Vs, Vp, y ϕ(x,z), haciendo que los residuales de los tiempos se minimizen en cada iteración. El rendimiento del algoritmo se evalúa para modelos con geometrías de reflectores sinclinales, sinusoidales y monoclinas. La tomografía propuesta estima Vs y las posiciones de los reflectores, lo que puede contribuir a corregir las estáticas y mejorar la caracterización litológica de la superficie cercana.