Algoritmo de optimización del ancho de banda de matrices de rigidez o conductancia de elementos finitos unidimensionales

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dc.contributor.advisorDonado Garzon, Leonardo David
dc.contributor.authorCaycedo García, Maya Sian
dc.contributor.authorGomez Parra, Diego Fernando
dc.date.accessioned2024-03-03T17:00:36Z
dc.date.available2008
dc.date.available2024-03-03T17:00:36Z
dc.date.created2008
dc.date.issued2008
dc.description.abstractModelar fenómenos presentes en el medio natural es posible a través de ecuaciones diferenciales, las cuales pueden ser resueltas mediante métodos numéricos como elementos finitos, el cual arroja un sistema lineal matricial a solucionar. El obstáculo que se presenta al resolver dichos sistemas, es el tiempo computacional demandado para esto. Como solución a ello, en este documento presenta un algoritmo de optimización, que, basado en el algoritmo Simulated Annealing, permite la reducción del ancho de banda de los sistemas matriciales o matrices de rigidez o conductancia alcanzando un mínimo global, obteniendo una reducción en los tiempos computacionales. Cabe resaltar que este aporte está dirigido en particular a modelos en una dimensión y redes abiertas. En esta investigación se presenta un análisis de sensibilidad a partir de dos funciones de enfriamiento una lineal y otra exponencial, además el algoritmo se prueba en cuatro redes sintéticas haciendo una reenumeración de sus nodos y así comparar anchos de banda y obtener el mínimo posible. Conjuntamente se probaron seis redes de fracturas discretas que modelan un medio fracturado para evaluar el flujo de agua subterránea y el transporte de solutos alcanzando una disminución del ancho de banda en todas las matrices de rigidez o conductancia.
dc.description.abstractenglishIt is possible to simulate phenomena present in natural environments by the use of differential equations, which can be resolved using numerical methods like finite elements. This methodology requires the resolution of a linear matricial system. The associated burden to such systems is the computational time required for their resolution. As an alternative, this report introduces an optimization algorithm based on the Simulated Annealing algorithm, which reduces the bandwidth of the matricial systems, rigidity or conductance matrices by reaching a global minimum that achieves a reduction of the overall computational load. It is worthwhile to stress the fact that this contribution is targeted to open networks and unidimensional models. This research introduces a sensibility analysis based on two types of cooling functions; a linear function and an exponential function. Additionally, the algorithm is proven in four synthetic networks by renumbering its nodes, which facilitates the comparison of bandwidths in order to obtain the intended global minimum. Furthermore, six discrete fracture networks were analysed in order to model a fractured environment and evaluate the groundwater flow and the transport of solutes, concluding with a reduction of the bandwidth of all the rigidity or conductance matrices.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/20686
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Civil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectSimulated Annealing
dc.subjectMatriz de rigidez
dc.subjectConductancia
dc.subjectAncho de banda
dc.subjectElementos finitos.
dc.subject.keywordSimulated Annealing
dc.subject.keywordMatriz de rigidez o conductancia
dc.subject.keywordAncho de banda
dc.subject.keywordElementos finitos.
dc.titleAlgoritmo de optimización del ancho de banda de matrices de rigidez o conductancia de elementos finitos unidimensionales
dc.title.englishAlgoritmo de optimización del ancho de banda de matrices de rigidez o conductancia de elementos finitos unidimensionales.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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