Depósito Campus San Joaquín

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Adsorción columnar de contaminantes de riles mineros utilizando carbón obtenido a partir de cuesco de palta
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) Opazo Arancibia, Nicolás Marcelo; Domínguez Domínguez, María Paz; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Guerra Pinto, Paula Alejandra
La actividad minera en el norte de Chile, sumada a la escasez hídrica, ha generado un escenario ambiental crítico, particularmente por la generación de residuos líquidos industriales contaminantes como el drenaje ácido de mina (DAM). Este tipo de efluente, caracterizado por su bajo pH y alta concentración de metales pesados como el Cu+2 y Fe+3, representa una amenaza significativa para la calidad del agua. En este contexto, surge la necesidad de desarrollar tecnologías de tratamiento sostenibles. El presente estudio evalúa la utilización del cuesco de palta, un residuo agroindustrial, como materia prima para la producción de carbón y su aplicación en la remoción de iones Cu+2 y Fe+3 desde un efluente sintético ácido mediante un sistema de adsorción en columna continua. El adsorbente fue caracterizado mediante espectroscopía FTIR y punto de carga cero (pHZC), identificándose grupos funcionales oxigenados y una carga superficial neta positiva en condiciones ácidas. En ensayos batch, las isotermas de adsorción se ajustaron mejor al modelo de Freundlich (R2≥0,95), lo que indica una superficie heterogénea y posible adsorción en múltiples capas. En cuanto a la cinética, el modelo de pseudo segundo orden presentó mejor ajuste para Cu+2 (R2 ≈ 0,97), mientras que para Fe+3 se observaron ajustes tanto a primer como segundo orden dependiendo de las condiciones. En el sistema de columna, operado a 15 mL/min y con concentraciones iniciales de 20 mg/L (Cu+2) y 25 mg/L (Fe+3), se comprobó que el aumento del pH y de la altura del lecho mejora los tiempos de ruptura y saturación, así como la capacidad de adsorción. Se obtuvieron remociones del 57,9 % para Cu+2 (pH 4, 4 cm de lecho, qmax = 8,45 mg/g) y del 27,2 % para Fe+3 (pH 3, 4 cm de lecho, qmax = 9,60 mg/g). En condiciones binarias, la eficiencia disminuyó debido a la competencia iónica por los sitios activos. Los resultados validan el potencial del carbón de cuesco de palta como un adsorbente sostenible y debajo costo para el tratamiento de RILes mineros. Si bien el estudio fue desarrollado a escala de laboratorio, entrega bases relevantes para futuros procesos de escalamiento y optimización en sistemas continuos.
Análisis comparativo de colectores para evaluar el comportamiento en cinética de flotacióna escala laboratorio
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-01) Silva Venegas, Matías Fernando; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; San Martín Robbiano, Francisca
La constante disminución de las leyes de los minerales de interés en la industria minera representa un desafío vigente. El agotamiento de yacimientos superficiales ricos en leyes ha llevado a la necesidad de explorar depósitos a mayores profundidades para mantener los niveles de producción. La disminución sostenida en las leyes de cobre implica procesar mayores volúmenes de mineral para obtener la misma cantidad de cobre fino. Esta realidad exige la implementación de tecnologías más eficientes en todas las etapas del procesamiento, siendo la flotación una operación clave para la recuperación de minerales valiosos. La presente investigación se centra en la etapa de flotación, resaltando el papel fundamental de los colectores en la eficacia del proceso. Se incluye una revisión histórica del desarrollo de la flotación y se enfatiza la necesidad de estudios específicos, considerando la variabilidad mineralógica y las condiciones operacionales propias de cada yacimiento. La memoria describe una metodología rigurosa que abarca desde la preparación de muestras hasta los ensayos de flotación y evaluación comparativa de resultados. En función del objetivo principal de evaluar y comparar la eficacia de distintos tipos de colectores en el proceso de flotación del mineral, este estudio busca determinar su influencia en la cinética de flotación. Contar con una data comparativa actualizada sobre la cinética de diferentes colectores es de gran importancia para la minería contemporánea, ya que permite optimizar la selección y dosificación de reactivos, reducir costos operacionales y mejorar la sostenibilidad del proceso al disminuir el consumo de insumos químicos, ya sea para pequeña, mediana o gran minería. Los resultados obtenidos del presente trabajo permitieron concluir que el tipo de colector influyó de manera determinante en la eficiencia del proceso de flotación del mineral sulfurado estudiado, afectando tanto la recuperación metalúrgica como la cinética del proceso. La flotación en ausencia de colector presentó recuperaciones inferiores al 10%, lo que evidenció la baja hidrofobicidad natural del mineral. Entre los reactivos evaluados, el AERO 4037 Promoter destacó como el colector más eficiente, alcanzando altas recuperaciones a bajas dosis, mientras que el AERO MX945 Promoter mostró un comportamiento progresivo con el aumento de la dosificación. En contraste(...).
Análisis comparativo de planes de mantenimiento y curvas de desempeño generados por PAVER y un sistema de gestión de pavimentos aeroportuarios desarrollado para Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Muñoz Mondaca, Camila Belén; Departamento de Obras Civiles; García Saá, Gabriel Eduardo; Osorio Lird, Alelí
La gestión eficiente de pavimentos aeroportuarios es fundamental para garantizar la seguridad y sostenibilidad de la infraestructura. En Chile, la Dirección de Aeropuertos (DAP) ha utilizado el software internacional PAVER principalmente como herramienta para el registro de inventarios y el cálculo del Índice de Condición del Pavimento (PCI), más que como un sistema integral para la planificación y toma de decisiones en mantenimiento. Sin embargo, su uso ha evidenciado limitaciones de adaptación a las condiciones locales. En este contexto, el presente trabajo desarrolla un análisis comparativo entre PAVER y componentes de un Sistema de Gestión de Pavimentos Aeroportuarios (SGPA) desarrollado para Chile, evaluando sus capacidades de predicción del deterioro y generación de planes de mantenimiento. Se emplearon datos reales de auscultación de los aeropuertos La Florida y Andrés Sabella, comparando las curvas de desempeño y los planes generados por ambos sistemas. Los indicadores estadísticos raíz del error cuadrático medio (RMSE), criterio de información de Akaike (AIC) e índice de similitud de curvas (SCI) permitieron evaluar precisión y similitud entre modelos. Los resultados muestran que PAVER alcanza menores valores de RMSE y AIC, reflejando un mejor ajuste debido a su naturaleza empírica, mientras que el SGPA, basado en un modelo probabilístico de cadenas de Márkov, presenta mayor dispersión al no forzar coincidencias entre valores observados y estimados. No obstante, ambos sistemas mostraron una alta similitud en las proyecciones del índice PCI. PAVER destaca por su rapidez, flexibilidad y respaldo normativo, aunque con dificultades de compatibilidad de datos. El SGPA, en cambio, presenta ventajas en sostenibilidad al integrar análisis de impacto ambiental, mostrando un alto potencial como herramienta nacional adaptable para la gestión de pavimentos aeroportuarios. Además, se proyecta que este sistema incorpore nuevos modelos predictivos complementarios, entre ellos uno basado en técnicas de machine learning y otro que relaciona el PCI con el nivel de tráfico, lo que permitirá fortalecer su capacidad de predicción y consolidarlo en el futuro como una herramienta integral de planificación de mantenimientos.
Análisis comparativo del cálculo de los costos marginales en el mercado eléctrico chileno con y sin vinculación multi-período interhorario para el año 2043
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Sanhueza Ávila, David Eduardo; Departamento de Electricidad; Rozas Valderrama, Rodrigo Andrés
Este estudio analiza los costos marginales locacionales en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) de Chile bajo dos esquemas tarifarios: con y sin vinculación multiperíodo intertemporal. En el contexto de la transición energética hacia fuentes renovables no convencionales (ERNC), cuya intermitencia impone mayores exigencias de flexibilidad, se evalúa un escenario proyectado para el año 2043 mediante simulaciones con datos oficiales del Ministerio de Energía. Se adopta una metodología cuantitativa, utilizando la herramienta LGPLAN©, simulando días típicos de cada mes del año. El estudio evalúa el impacto de implementar costos marginales locacionales temporales (TLMP) sobre los ingresos netos de los participantes del mercado, con énfasis en centrales térmicas y sistemas de almacenamiento con diferentes restricciones operativas. Los resultados muestran que el esquema TLMP genera impactos diferenciados según la tecnología. Particularmente, las centrales con bajas tasas de rampa y los sistemas de almacenamiento de corta duración (4h) presentan disminuciones significativas en sus ingresos netos respecto al esquema LMP tradicional, mientras que los sistemas de mayor duración (12h) tienden a beneficiarse. Estos efectos se mantienen a lo largo del año, con variaciones influenciadas por la estacionalidad y las necesidades de flexibilidad del sistema. El análisis demuestra la relevancia de las restricciones de rampa y del estado de carga en la formación de precios bajo TLMP, subrayando la importancia de considerar la flexibilidad operativa en el diseño tarifario futuro.
Análisis costo-beneficio por la aplicación de una norma de medición de número partículas de vehículos diésel en Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Rodríguez Quinteros, Andrés; Blanco, Estela; Departamento de Ingeniería Mecánica; Osses Alvarado, Mauricio
Este trabajo analiza la viabilidad económica y técnica de implementar una norma para la medición del número de partículas en vehículos diésel en Chile. El objetivo principal es realizar un análisis costo-beneficio considerando la experiencia internacional, la reducción de material particulado (MP2,5) y sus impactos en la mejora en salud pública. El estudio incluye una evaluación de costos asociados a la adquisición y mantenimiento de equipos de medición, y beneficios derivados de la reducción de efectos asociados a morbilidad y mortalidad. A través de simulaciones y modelos matemáticos, se proyecta la efectividad de esta norma, destacando que su implementación puede mejorar significativamente la calidad del aire, reduciendo costos en salud y pérdida laboral en un horizonte de análisis de 10 años. Los resultados respaldan la adopción de este enfoque como una medida clave para garantizar sostenibilidad y bienestar social, estableciendo la diferencia entre los beneficios relacionados a la adopción de la medida versus el escenario sin norma aplicada.
Análisis de aplicabilidad del software IDEA StatiCa Connection en Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-01) Morales Aguayo, Rubén Andrés; Sepúlveda Contreras, Claudio; Departamento de Obras Civiles; Matzner Stange, Germán
Este estudio evalúa la viabilidad de implementar IDEA StatiCa como herramienta de análisis y diseño estructural en Chile, proponiéndolo como una alternativa al método tradicional establecido por la normativa vigente. Basado en el Método de Elementos Finitos (MEF), este software permite un análisis más detallado y realista del comportamiento estructural, especialmente en conexiones consideradas complejas y no contempladas explícitamente en los documentos normativos actuales. La investigación analiza la precisión de los resultados proporcionados por IDEA StatiCa, destacando sus beneficios en términos de optimización y eficiencia, y su potencial para mejorar los procesos de diseño y construcción de conexiones de acero en el contexto nacional.
Análisis del comportamiento de un muro de un depósito de relaves respecto a deformaciones y desplazamientos al considerar amortiguamiento tipo Rayleigh vs. amortiguamiento histerético
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-12) Toro Farías, Agustín Eleodoro; Carrasco Cisterna, Sergio Andrés; Departamento de Obras Civiles; Monje Robles, Cristian Marcelo
La propuesta de actualización del Decreto Supremo N°248 del Ministerio de Minería expresa que, a través de un análisis dinámico, se deben evaluar desplazamientos y deformaciones en depósitos de relaves producto de un sismo mediante técnicas numéricas de elementos o diferencias finitas u otras técnicas debidamente justificadas. En este contexto, dado que los depósitos de relaves se encuentran sujetos a vibraciones inducidas por solicitaciones sísmicas, es fundamental comprender el efecto de la disipación de energía en la seguridad y estabilidad física del muro a través del amortiguamiento impuesto en un modelo numérico. El objetivo del tema de investigación radica en la comparación de la respuesta dinámica en términos de desplazamientos y deformaciones en un muro de una sección bidimensional de un depósito de relaves en el programa de diferencias finitas FLAC 8.1, incorporando dos mecanismos de disipación de energía diferentes: amortiguamiento tipo Rayleigh y amortiguamiento histerético, siendo este último descrito según el modelo Sigmoidal-3. Los modelos numéricos, considerando amortiguamiento tipo Rayleigh e histerético, se contrastaron, enfocándose en la disipación de energía y el comportamiento no lineal de los materiales, contemplando el depósito en etapa de cierre mediante un Sismo Máximo Creíble y el efecto inercial del relave. Este estudio proporciona una evaluación crítica sobre la selección de modelos de amortiguamiento en simulaciones numéricas de depósitos de relaves.
Análisis del factor de reducción R en estructuras de hormigón armado con aislamiento sísmico (LRB)
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-12) Lobos Muñoz, Cristofer Enrique; Departamento de Obras Civiles; Sepúlveda Contreras, Claudio
El presente trabajo de título consiste en estudiar la viabilidad técnica del uso de factores de reducción de la respuesta sísmica mayores a uno (R > 1) en estructuras de hormigón armado con aislamiento sísmico en la base. La motivación de este estudio radica en la práctica habitual de diseñar estas estructuras con valores cercanos a 1 con el fin de mantener la superestructura en un rango esencialmente elástico, lo que podría generar estructuras sobredimensionadas y, en consecuencia, mayores costos constructivos (Wang2024). Este trabajo busca evaluar si es posible utilizar factores de reducción mayores sin comprometer la seguridad ni el desempeño sísmico esperado. Particularmente, se define una tipología representativa de un edificio regular de hormigón armado, la cual se diseña repetidamente variando el valor del factor de reducción R, manteniendo en todos los casos un sistema de aislación sísmica basado en aisladores de goma con núcleo de plomo en la base (LRB). Los modelos se desarrollan en el software SAP2000 considerando combinaciones de carga y exigencias normativas establecidas en los códigos ASCE 7-22 y ACI 318-19. Este proceso permite evaluar las diferencias en diseño derivadas de esta variación. El trabajo se complementa con la construcción de modelos numéricos no lineales en el software OpenSees, los cuales permiten representar el comportamiento dinámico del sistema diseñado bajo solicitaciones sísmicas. Estos modelos se emplean para ejecutar análisis dinámicos no lineales con registros sísmicos, cuyos resultados se analizan y comparan con el objetivo de cuantificar la incursión no lineal de la superestructura para cada valor del factor de reducción utilizado, determinando así los rangos admisibles en los que es viable aplicar R > 1 en estructuras con aislamiento sísmico.
Análisis del impacto de las medidas de ajustes de precios a clientes regulados, considerando PEC y eliminación de tarifa de invierno
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Novoa Arce, Leandro Antonio; Departamento de Electricidad; Rozas Valderrama, Rodrigo Andres
El presente trabajo de memoria tiene por objetivo analizar el impacto de las medidas de ajuste en los precios de la tarifa eléctrica, en particular la incorporación del Precio Estabilizado al Cliente (PEC) y la eliminación de la tarifa de invierno. Este análisis se lleva a cabo mediante una evaluación económica que permite determinar si dichos cambios resultan favorables para los clientes regulados, así como proyectar sus efectos a futuro. Para ello, se realizó un estudio de la normativa vigente asociada a los ajustes tarifarios mencionados. Asimismo, se recopilaron los datos necesarios desde la Comisión Nacional de Energía (CNE) para construir y simular el monto de la boleta eléctrica, considerando distintas condiciones según nivel de consumo y zona geográfica del cliente regulado. Además, se definieron tres escenarios con distintas variaciones en los cargos asociados al PEC. La herramienta utilizada para las proyecciones fue Microsoft Excel, a través de la función Tendencia, mientras que la emulación automatizada de las boletas eléctricas se desarrolló mediante el lenguaje de programación ‘Visual Basic for Applications’ (VBA). Esta implementación permitió aplicar de forma adecuada las restricciones de la tarifa de invierno, asignar precios según zona y consumo, y modelar la variación de los cargos conforme a los escenarios propuestos. Se elaboraron gráficos que muestran la evolución del monto final de la boleta eléctrica proyectado hasta el año 2035, así como también gráficos comparativos entre la condición actual y la condición inicial, y entre los distintos escenarios propuestos en el presente estudio. Finalmente, se concluye que, en promedio, los clientes regulados no se ven favorecidos económicamente por las medidas de ajuste implementadas en la tarifa eléctrica, considerando el comportamiento de consumo condicionado previamente por el desincentivo asociado a la tarifa de invierno. No obstante, bajo la estructura tarifaria actual, los clientes pueden verse beneficiados si incrementan su consumo invernal hasta superar un determinado umbral, a partir del cual el monto final de la boleta resulta inferior al que se habría obtenido bajo la condición anterior. Asimismo, se observó que los escenarios proyectados presentan diferencias marginales respecto del escenario base; sin embargo, estas variaciones podrían tener un impacto significativo para clientes con altos niveles de consumo o pertenecientes a segmentos socioeconómicos vulnerables. Por otra parte, a partir del primer período tarifario del año 2028, se evidencia una reducción considerable en el monto final de la boleta eléctrica, lo que contribuye a mitigar parcialmente las alzas acumuladas por los clientes regulados durante los años previos.
Análisis técnico-económico del impacto de los sistemas de almacenamiento de energía en los servicios complementarios y la potencia de suficiencia
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Moreno Soza, Valentín; Cárdenas, Alfredo; Departamento de Electricidad; Valdivia Lefort, Patricio; Barrueto Guzman, Aldo
La mancomunión de los esfuerzos de diferentes organizaciones mundiales para mitigar los efectos del calentamiento global ha encontrado en el alto volumen de las emisiones de CO2, un problema que debe ser solventado, especialmente en las industrías que registran un mayor volumen de emisiones, como la energética; esto ha desembocado en un auge de los Sistemas de Almacenamiento de Energía, señalados como una tecnología central en la transición energética a la carbono neutralidad, debido a su capacidad de almacenar la energía en un determinado momento para luego ser inyectarla. Otra tecnología de vital importancia para la transición energética son las tecnologías de generación de energía eléctrica mediante fuentes renovables no convencionales, las que ya han demostrado poder contribuir a la reducción de las emisiones en comparación con las tecnologías de generación cuyos insumos son combustibles fósiles; sin embargo, también han complicado la mantención de los estándares de seguridad y calidad del suministro de energía eléctrica causado por la alta variabilidad del insumo del cuál se sirven las tecnologías renovables. En consecuencia, se ha visualizado en la capacidad de carga y descarga de los Sistemas de Almacenamiento de Energía, la posibilidad de complementar y solventar el defecto de la intermitecnia de las centrales de generación renovables no convencionales. Las empresas interesadas en estudiar la implementación de estos proyectos han encontrado en la normativa chilena existente un marco legal definido que faculta el estudio de la viabilidad de los Sistemas de Almacenamiento de Energía en el mercado eléctrico de Chile. En consecuencia, es posible estudiar su desempeño no solo en el mercado mayorista de energía, sino que también se puede extender su modelo de negocio hasta el mercado de servicios complementarios y potencia de suficiencia, mercados fundamentales para garantizar la seguridad y calidad del servicio eléctrico y principalmente dominados por las tecnologías convencionales. En el presente trabajo se evaluaron técnicamente 18 Sistemas de Almacenamiento de Energía diferentes, para luego visualizar el desempeño económico de los 6 artefactos que resultaron mejor evaluados en la etapa previa y así poder dilucidar la viabilidad de estos proyectos en Chile mediante una proyección de ingresos(...).
Análisis y evaluación de patrones de diseño para la presentación de metas en videojuegos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Ortiz Ángel, Gabriel Sebastián; Opitz, Daniela; Departamento de Informática; Dombrovskaia, Lioubov
En el desarrollo de videojuegos uno de los principales aspectos del diseño son las metas y cómo son presentadas, ya que le dan propósito al juego. Sin embargo, idear cómo se muestran es una tarea compleja, al tener que balancear la facilidad de aprendizaje con el hecho de que los jugadores no quieren sentir que el juego les “lleva de la mano”. En este trabajo se postularon 14 patrones reutilizables en cualquier tipo de juego para presentar metas, con el propósito de validarlos en distintos casos de uso y definirlos detalladamente para facilitar el proceso de diseño de futuros juegos. Para esto, se creó un videojuego del género plataformas en 2D con 4 versiones distintas, donde cada una incluye una combinación distinta de los patrones. Cada experiencia fue testeada por 10 personas y se tomó nota de su desempeño, sus comentarios y las respuestas que entregaron a una encuesta de satisfacción enfocada en conocer qué tanto disfrutaron el juego. Analizando el disfrute y las observaciones realizadas en las pruebas, se verificaron completamente 10 de los patrones, en ciertos casos de uso se encontró evidencia de utilidad para 2 y no se pudo asegurar la efectividad para otros 2. En particular, se determinó que cada patrón tiene distintas especialidades y se deben contrastar al momento de diseñar, considerando las habilidades del jugador, el caso de uso, los recursos disponibles, la estética y cuáles son los pilares de diseño del juego en cuestión.
Análisis y propuestas de medidas de eficiencia energética para empresa de acuicultura en el marco de la implementación de un sistema de gestión energética basada en la Norma ISO 50001
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-01) León Otárola, Martín Andrés; Labra Avendaño, Cristóbal Labra; Departamento de Ingeniería Mecánica; Osses Alvarado, Mauricio
El presente trabajo de titulación tiene como objetivo principal evaluar medidas de eficiencia energética en una empresa dedicada a la acuicultura, en el marco de la implementación de un Sistema de Gestión de Energía (SGE) basado en la norma ISO 50.001. Esto debido al contexto energético en el cual se encuentra actualmente la organización, catalogados como consumidores con capacidad de gestión de energía (CCGE) debido a la Ley de Eficiencia Energética 21.305 de Chile, la cual obliga a este tipo de empresas a reportar y gestionar su consumo mediante sistemas certificados. Dentro de los alcances de esta memoria se desarrollan algunos puntos de la norma, que son los que responden a los objetivos específicos propuestos, los cuales son el desarrollo de la revisión energética, línea base energética, indicadores de desempeño energético, objetivos, metas energéticas y planificación para lograrlos y finalmente el seguimiento, medición, análisis y evaluación del desempeño energético del SGE. En la primera parte del desarrollo del trabajo, se realizó una revisión energética que permitió levantar información clave sobre los consumos, procesos y usos significativos de energía (USE) en las tres plantas productivas de la organización ubicadas en Pargua, Castro y Ercilla. Durante esta etapa, se determinaron las fuentes de energía utilizadas, entre las cuales destacan GLP, electricidad, diésel y combustibles alternativos líquidos (CAL). Se identificaron los usos finales de energía y se cuantificó la energía que consume cada uno de estos. Posteriormente, se desarrollaron indicadores de desempeño energético (IDE) y una línea base energética (LBE) que permiten medir y comparar el desempeño energético a lo largo del tiempo, y cuantificar las mejoras derivadas de la implementación de las medidas de eficiencia energética propuestas. Para la validación de estos modelos, se utilizaron herramientas estadísticas como el coeficiente de determinación (R²) y pruebas de significancia.(...)
Aplicación de las técnicas de análisis de criticidad y costos de ciclo de vida en el área de un pabellón quirúrgico
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Castro Llanos, Felipe Esteban; Departamento de Mecánica; Parra Márquez, Carlos Alberto
En el ámbito de la salud, el mantenimiento de equipos médicos es esencial para evitar complicaciones durante los procedimientos quirúrgicos. Este proceso ayuda a garantizar la seguridad de los pacientes y profesionales de la salud, así como el buen funcionamiento de los equipos. En Clínica Fundación Médica San Cristóbal, los equipos del área de pabellón quirúrgico tienen una antigüedad de 15 años promedio, por lo que es necesario considerar su renovación. En este estudio, se utilizará el Modelo de Análisis de criticidad para determinar el equipo del área de pabellón que se encuentra con el mayor riesgo. El Modelo se basa en parámetros predispuestos, como el tiempo de operatividad, el número de fallas por periodo, el costo de las fallas y los tiempos de reparación. Una vez identificado el equipo crítico, se realizará un Análisis de Costos del Ciclo de Vida (ACCV) para evaluar los costos asociados a ese equipo, desde su adquisición hasta su eliminación. El ACCV es una metodología que considera los costos de inversión inicial, operación, mantenimiento (correctivo, preventivo y mayor) y valor residual. Además, se analizará el impacto de la fiabilidad en los costos totales de ciclo de vida. Para ello, se describirá y aplicará el modelo básico de tasa de fallo constante (Modelo de Woodward). Este modelo considera las consecuencias de las fallas, que pueden ser económicas, de seguridad o de productividad.
Aplicación de redes neuronales artificiales para mejorar la descripción de la dispersión espacial y temporal de la humedad en la lixiviación de cobre
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Zúñiga Ginestar, Francisco José; Cornejo García, Iván Andrés; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Navia López, Daniel Andrés
Este trabajo de título se enfocó en describir la dispersión espacial y temporal de la humedad en una columna de lixiviación mediante el uso de modelos fenomenológicos y redes neuronales artificiales (ANN). El objetivo general fue integrar redes neuronales dentro de un modelo fenomenológico basado en la ecuación de Richards, para determinar las variables de conductividad y difusividad hidráulicas y así obtener una predicción de la humedad en la columna de lixiviación. Se utilizaron datos simulados de humedad, conductividad hidráulica K y difusividad hidráulica D generados a partir de curvas de retención de Van Genuchten. Estos datos se emplearon para entrenar redes neuronales en dos configuraciones: una red con dos salidas (para K y D) y dos redes separadas, cada una con una salida para K y D. Las redes se entrenaron utilizando el algoritmo L-BFGS, y su desempeño se evaluó mediante métricas como curvas de perdida, el coeficiente de determinación , gráficos de dispersión e histogramas de error. Este trabajo demostró que las redes neuronales en conjunto con el modelo de Richards y especialmente aquellas con una salida para cada variable, son una herramienta capaz de realizar la descripción de la humedad en pilas de lixiviación, siendo una alternativa viable para la simulación matemática. Esto tiene implicaciones significativas para la optimización mediante la programación matemática del proceso, ya que, al reemplazar los modelos de curva de retención tradicionales por modelos diferenciables como lo son las ANN, no es requerido el uso de ecuaciones que aportan discontinuidad al modelo debido a su estructura matemática, no son diferenciables y conllevan un error estructural de las ecuaciones. Sin embargo, al ser las redes entrenadas con datos de estas curvas de retención, estas tienen a su vez una incertidumbre estructural implícita proveniente del sesgo de la obtención de los datos.(...).
Base científica para exploración de materiales en planeta Marte
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-04-10) Casich Vargas, Cristian Ignacio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor Raúl
Este trabajo presenta una propuesta conceptual para la implementación de una base científica en Marte, abordando los principales desafíos asociados a la habitabilidad humana, el aprovechamiento de recursos locales y la sostenibilidad tecnológica. Se analizan las condiciones ambientales del planeta rojo, tales como su baja presión atmosférica, temperaturas extremas y altos niveles de radiación, y su impacto en la vida humana. Asimismo, se evalúan tecnologías actuales y emergentes para la producción de oxígeno, agua, energía y alimentos, considerando su aplicación en un entorno marciano. Se propone un modelo de base modular y autosuficiente, construido con recursos del propio planeta como el regolito, mediante impresión 3D y estructuras presurizadas. Finalmente, se integran soluciones de soporte vital y protección que permiten una instalación básica con las capacidades tecnológicas actuales, abriendo el camino hacia una futura presencia humana estable y segura en Marte.
Brodnik's data structure in practice, revisited
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-04) Lagos Cortés, Carlos Cristóbal; Marti Lara, José Luis; Departamento de Informática; Asín Achá, Roberto Javier; Carmona Tabja, Gabriel Alfredo
In 1999, Brodnik et al. proposed an alternative data structure to dynamic arrays for efficient data stream processing. Despite its theoretical promise, this structure has received limited implementation and evaluation on modern computer architectures. This work presents a novel C++-compatible implementation of Brodnik's structure, specifically designed as a container for use with the stack adapter. We evaluate the performance of this implementation across different application scenarios, including sorting and examining its effectiveness as the underlying container for priority_queue, and stack adapters. When employed as the underlying container for stack operations, our implementation demonstrates significant time performance advantages over the standard vector implementation while achieving substantial space savings. Compared to the default stack container, deque, Brodnik's structure matches the temporal performance while delivering improved space efficiency. These results establish the practical viability of Brodnik's theoretical framework in contemporary computing environments and highlight new opportunities for efficient data stream processing in performance-critical applications.
Cálculo y guardado de información relevante de una malla octree
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Contreras Maulén, Joaquín Gonzalo; Lobos Yáñez, Claudio; Departamento de Informática; Díaz Matte, Jorge Ariel
Las mallas geométricas son utilizadas para discretizar un dominio continuo del espacio, empleadas en simulaciones numéricas, renderizado, moldeado y diseño. Un tipo de malla son las basadas en el octree, que son aquellas que se generan a partir de una estructura de árbol octal. En esta memoria se presenta una mejora en el generador de mallas tipo octree, la cual incorpora información adicional al archivo de salida tales como: las caras de la malla, caras pertenecientes a la superficie, vectores normales de dichas caras y vectores normales de los vértices superficiales.
Caracterización de fallos térmicos y eléctricos en transformadores de potencia mediante técnicas de espectrofotometría en el rango espectral de luz visible
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-24) Olivares Rojas, Lorena Beatriz; Vivas, Leonardo Alfredo; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Ardila Rey, Jorge Alfredo
Este trabajo de título aborda la caracterización de fallos térmicos y eléctricos en transformadores de potencia mediante el análisis del aceite mineral utilizando técnicas de espectrofotometría en el rango visible. Se prepararon muestras representativas con distintos tipos de fallas y se evaluaron los cambios físico-químicos inducidos por cada una. El espectrofotómetro permitió registrar curvas de absorbancia en el rango de 380 a 780 nm, revelando diferencias visuales y espectrales entre fallas térmicas, eléctricas y aceites de referencia. Sobre dichas curvas, se extrajeron variables estadísticas para la realización de análisis de componentes principales (PCA) con el propósito de explorar patrones y separabilidad entre grupos. Posteriormente, se aplicó los modelos de clustering probabilístico (GMM) y K-Means para identificar agrupamientos naturales entre muestras y comparar la clasificación obtenida con los métodos tradicionales. Los resultados muestran que la espectrofotometría tiene potencial para complementar las técnicas actuales de diagnóstico, permitiendo una primera aproximación no invasiva y de bajo costo para detectar y distinguir fallas en transformadores.
Caracterización de la rugosidad de discontinuidades del macizo rocoso y su influencia en el fracturamiento hidráulico
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Céspedes Bustos, Vicente Ignacio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor Raúl
Actualmente en Chile los métodos de caving son técnicas de extracción utilizadas en la minería subterránea, la importancia del uso de estos métodos es que la minería pronto será solamente subterránea, esto debido a que no será aceptable remover/hacer acopios de estéril y que los yacimientos son cada vez más profundos ya que los superficiales se están agotando, estos métodos a pesar de estar diseñados para recuperar el mineral de manera segura y eficiente presentan desafíos como problemas de control de roca y la dilución del mineral. El preacondicionamiento en la minería es una serie de medidas de evaluación y preparación del área de trabajo donde su objetivo es minimizar los riesgos asociados a la actividad minera. Las minas evalúan la efectividad de los métodos de preacondicionamiento a través de monitoreos de producción y sísmicos basándose en cifras de producción tales como la tasa de extracción, fragmentación de la roca y porcentaje de obstrucción. El fracturamiento hidráulico se utiliza principalmente para preacondicionar el cuerpo mineral, donde se logra generar fracturas en el macizo rocoso por medio de la inyección de fluidos a presión, esta técnica ha tenido impactos positivos tales como la mejora en las tasas de hundimiento, la disminución del tamaño de los bloques que genera, lograr una mejor gestión de la sismicidad inducida y la propagación de la cavidad. La implementación de esta técnica será una herramienta esencial en la minería de caving, donde el objetivo principal de este trabajo es caracterizar la rugosidad de las discontinuidades del macizo rocoso a través de la cuantificación de su irregularidad superficial, con el propósito de establecer una metodología que permita clasificar distintos tipos de rugosidad y analizar su impacto en el comportamiento de un fluido dentro de una fractura.
Clasificación automatizada de fallas en módulos fotovoltaicos mediante análisis de curvas I-V
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-03) Smith Romero, Víctor Scott; Barraza Vicencio, Rodrigo; Departamento de Ingeniería Mecánica; Estay Barrientos, Danilo Alejandro
Esta memoria presenta el desarrollo de una metodología automatizada para la clasificación de fallas en módulos fotovoltaicos monofaciales, mediante el análisis de sus curvas corriente-tensión (I-V). Las curvas fueron obtenidas a partir de ensayos realizados en el simulador solar “Temperature Controlled Laboratory Flasher” (TCLF), bajo condiciones controladas, y posteriormente sometidas a un procesamiento computacional basado en técnicas de inteligencia artificial y visión por computador. El enfoque metodológico consistió en transformar las curvas I-V en imágenes mediante el uso de Gramian Angular Difference Fields (GADF), permitiendo capturar información estructural completa de la curva. Se construyó una base de datos de 75 curvas, incluyendo tanto módulos en buen estado como defectuosos. Se desarrollaron dos modelos de clasificación: uno basado en análisis de porcentaje de color en sectores clave de la imagen, y otro empleando redes neuronales convolucionales (CNN) entrenadas sobre imágenes GADF etiquetadas. La metodología permitió identificar con alta precisión distintas fallas representativas, tales como degradación por resistencia serie o paralelo, cortocircuito, sombreado parcial y errores de medición. Se alcanzaron precisiones superiores al 99% en la clasificación de fallas con la CNN entrenada, y se implementó un sistema de generación automatizada de reportes individuales por módulo, consolidando resultados cuantitativos y visuales. Se concluye que el uso combinado de transformaciones GADF y aprendizaje profundo permite implementar un sistema confiable, rápido y escalable para el diagnóstico de módulos fotovoltaicos, lo que representa un aporte significativo al mantenimiento predictivo en plantas solares.