Depósito Campus San Joaquín
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Thesis Evaluación de la respuesta del caudal máximo diario mediante redes Long Short Term Memory(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-04-29) Rojas Fredes, Luis Daniel; Castro Heredia, Lina Mabel; Departamento de Obras Civiles; Fuente Contreras, Luis Andrés De laLa predicción e interpretación de caudales extremos representa un desafío crucial para la gestión hídrica y la planificación de infraestructura en Chile, donde la fuerte variabilidad climática, los gradientes altitudinales y la escasa cobertura de observaciones —menos de 0,3 estaciones por cada 100 km² sobre los 2000 m s.n.m. (Álvarez-Garretón et al., 2018)— limitan la aplicación de modelos físico-conceptuales tradicionales. Estos modelos, aunque basados en principios hidrológicos explícitos, dependen de calibraciones locales y pierden robustez ante condiciones no observadas o bajo cambio climático (Vicuña et al., 2011; Nauditt et al., 2017; Parra et al., 2019). Ante esta limitación, se implementó un modelo Long Short-Term Memory (LSTM) regionalizado, entrenado con trece cuencas representativas de las seis macrozonas climáticas del país. Este enfoque multicuenca permitió compensar la falta de datos locales mediante la diversidad espacial, siguiendo la evidencia de que las LSTM regionales pueden generalizar patrones hidrológicos entre cuencas (Kratzert et al., 2019; De la Fuente et al., 2023). Más que buscar un mejor desempeño predictivo, el objetivo fue abrir la caja negra del aprendizaje profundo mediante un análisis de sensibilidad ante perturbaciones controladas en precipitación, temperatura y cobertura forestal, constituyendo la primera aplicación de este tipo en Chile. El modelo reprodujo relaciones hidrológicas coherentes: la precipitación surgió como forzante dominante; la temperatura mostró respuestas asociadas a la posición de la isoterma 0 °C, y la cobertura forestal evidenció un efecto amortiguador sobre los caudales máximos. En escenarios combinados, se observaron interacciones no lineales: las lluvias cálidas amplificaron las crecidas, mientras que el aumento de vegetación o el enfriamiento térmico tendieron a atenuarlas(...).Thesis Dimensionamiento de planta de captura y almacenamiento de dióxido de carbono aplicado a la industria termoeléctrica(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Díaz Cortés, Bastián Andrés; Cornejo García, Iván Andrés; Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Núñez Montoya, Gonzalo AlexisEn la presente memoria se desarrolla un estudio técnico para evaluar la aplicación de captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CCS) en la industria termoeléctrica chilena. El trabajo incluye la selección de una planta termoeléctrica de acuerdo con sus emisiones, el diseño y dimensionamiento de la planta de captura y los costos de su captura y licuefacción. Este estudio se realiza con el propósito de contribuir a la mitigación de gases de efecto invernadero en el sector energético nacional, un paso clave para alcanzar los objetivos de carbono neutralidad establecidos por políticas nacionales e internacionales en la cuales Chile forma parte. La implementación de tecnologías CCS se consideran una herramienta clave para reducir las emisiones de la industria. Se selecciona la Central Termoeléctrica Cochrane como caso de estudio, basada en su capacidad instalada, emisiones anuales de dióxido de carbono y planificación operativa. Luego, mediante Aspen HYSYS V14 se simulan y dimensionan las etapas de captura y licuefacción de CO2, y mediante Aspen Exchanger Design & Rating para el diseño de los intercambiadores de calor. Además, se analizan los costos de capital y operativos para el cálculo del costo total por tonelada de dióxido de carbono capturado. Los resultados indican que la planta diseñada puede capturar hasta el 89% del CO2 emitido, con una pureza de 90%. El costo de captura se estima en 54,4 USD/ton, un valor competitivo dentro de los rangos reportados. Se identifica que los compresores y rehervidor utilizados son los principales costos del proceso, representando el 42% del costo total de los equipos y 25% del OPEX, respectivamente. La central térmica utilizada como caso de estudio es técnicamente viable y económicamente competitiva, alineándose con los objetivos de descarbonización nacional. Sin embargo, se recomienda optimizar las etapas con alta demanda energética e implementar tecnologías para recuperar el calor en el sistema, de esta forma, es posible disminuir el costo de captura.Thesis Evaluación de la respuesta hídrica de la cuenca Juncal en Juncal, mediante un modelo hidrológico nivo-glaciar de base física bajo un escenario de variación climática(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Echeverría Robles, Constanza Almendra; Lagos Zúñiga, Miguel Ángel; Departamento de Obras Civiles; Castro Heredia, Lina MabelEsta investigación evalúa la respuesta hidrológica de la cuenca Juncal en Juncal frente a escenarios de cambio climático, mediante la aplicación del modelo hidrológico USM-Stowhas basado en procesos físicos. El estudio integra submodelos de nieve (UEB), glaciar (ETI) y escorrentía (EM), calibrados con datos observacionales y meteorológicos corregidos espacialmente. Las proyecciones futuras se realizaron bajo el escenario climático SSP5-8.5 (2035–2065), considerando variaciones de temperatura y precipitación provenientes del conjunto de datos ARCLIM. Los resultados indican una disminución promedio del 53% en el equivalente de agua en nieve (SWE) y una reducción del 22% en la cobertura nival (SCA), reflejando un acortamiento de la temporada nival en más de 40 días. A su vez, los balances de masa glaciar se vuelven más negativos, con pérdidas entre –0,49 y –1,52 m w.e./año, lo que representa un incremento de hasta 234% respecto al período histórico. Estas condiciones, combinadas con una menor precipitación proyectada, conducen a una reducción de los caudales estivales y un aumento de la vulnerabilidad hídrica. En conjunto, los resultados evidencian que la cuenca Juncal experimentará una menor acumulación nival, mayor derretimiento glaciar y una alteración en la estacionalidad de los flujos, comprometiendo la disponibilidad de agua en periodos de estiaje. El estudio subraya la urgencia de implementar medidas de adaptación y gestión que garanticen la sostenibilidad del recurso hídrico frente a escenarios más cálidos y secos.Thesis Análisis del transporte de aerosoles generados por los incendios forestales en Australia (2019-2020) hacia Los Andes centrales de Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Morales Arredondo, Jesús Ignacio; Castro Heredia, Lina Mabel; Departamento de Obras Civiles; Bolaño Ortiz, Tomás R.El presente estudio se realizó con el objetivo de analizar el transporte de aerosoles generados por los incendios forestales de Australia conocidos como "Black Summer" (2019-2020) hacia la región de Los Andes, Chile. Esta investigación surge de la necesidad de comprender la interconexión global de los efectos ambientales causados por estos eventos, que incluyen impactos en la calidad del aire, la salud humana y los ecosistemas sensibles como la criósfera chilena. Para llevar a cabo el análisis, se utilizó una combinación de herramientas tecnológicas y metodologías avanzadas. Esto incluyó la revisión de literatura científica, la recolección de datos satelitales mediante sensores remotos como CALIPSO y plataformas como Earthnullschool, y la comparación con datos obtenidos de estaciones de monitoreo locales de la red del Sistema de Información Nacional de la Calidad del Aire (SINCA). Adicionalmente, se empleó el modelo HYSPLIT para determinar la trayectoria y dispersión de los aerosoles, evaluando tanto su transporte como su impacto en la región de estudio. La escasez de estaciones activas durante las fechas clave del fenómeno representó una limitación importante en el análisis, evidenciando la necesidad de fortalecer las capacidades de monitoreo local. Los resultados muestran que los aerosoles generados por los incendios australianos del verano 2019–2020 alcanzaron Sudamérica con un intervalo cercano a una semana, siendo identificados en cuatro eventos clave mediante plataformas satelitales y modelos de trayectoria(...).Thesis Pronósticos estacionales de caudales en la cuenca alta del Río Maipo utilizando modelos aditivos generalizados para ubicación, escala y forma(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024-09) Inostroza González, Fernanda Monserrat; Departamento de Obras Civiles; Ossandon Álvarez, Álvaro HumbertoEste estudio evalúa modelos GAMLSS (Modelos Aditivos Generalizados para Localización, Escala y Forma) y los compara con un modelo de Regresión Lineal Multivariable (MRLM) para predecir caudales estacionales en la cuenca alta del río Maipo, durante las temporadas de primavera y verano. Se utilizaron diferentes tiempos de anticipación (0 y 3 meses) para calibrar y validar los modelos. Las distribuciones analizadas incluyen Gamma, Gamma Generalizada, Log Normal y Log Normal 2, utilizando predictores climáticos e hidrometeorológicos como el Niño 3.4, el AAO, caudales mensuales previos y anomalías de la temperatura superficial del mar (SST). Los resultados muestran que la distribución Gamma es la más adecuada, con un buen equilibrio entre ajuste del modelo, precisión y capacidad predictiva. Sin embargo, la capacidad predictiva de los modelos GAMLSS disminuye a mayor tiempo de desfase, especialmente en verano, aumentando la incertidumbre en las predicciones. Aunque los modelos GAMLSS capturan mejor la incertidumbre en comparación con el MRLM, no siempre son los más precisos para predecir los valores más probables de los caudales. Por tanto, es necesario explorar modelos alternativos que mejoren la precisión y reduzcan la incertidumbre en la predicción de caudales bajo diversos escenarios climáticos.Thesis Precipitaciones extremas El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) 2023 y verificación de caudal de diseño de obras hidráulicas urbanas en el Maule, Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10-30) Jara Pizarro, Brandon Jeremy; Departamento de Obras Civiles; Castro Heredia, Lina MabelLos eventos de precipitaciones extremas han generado impactos significativos a nivel global, expresados en pérdidas humanas y materiales. Este trabajo analiza las precipitaciones extraordinarias registradas en la Región del Maule durante junio y agosto de 2023, con énfasis en sus efectos sobre las obras hidráulicas urbanas. Se plantea como hipótesis que estos eventos se relacionan estrechamente con el fenómeno El Niño–Oscilación del Sur (ENSO). La investigación integra el análisis de anomalías de temperatura superficial del mar (TSM) a partir de los índices Niño 3.4 y ONI, junto con el estudio de series históricas de precipitación y caudal de estaciones meteorológicas y fluviométricas de la cuenca del río Mataquito. Se aplicaron pruebas estadísticas de estacionariedad, análisis de tendencias, correlaciones entre el ENSO y el Índice de Precipitación Regional (RPI), y se ajustaron modelos de frecuencia hidrológica (Gumbel, Log-Normal y Pearson III) para estimar períodos de retorno. Además, se contrastaron los caudales máximos de 2023 con los caudales de diseño de infraestructura urbana definidos en informes técnicos y normativas vigentes. Los resultados muestran que los eventos de junio y agosto de 2023 superaron ampliamente los registros históricos, alcanzando caudales de hasta 5904,55 m³/s en Licantén, equivalentes a períodos de retorno superiores a 300 años según la distribución de Gumbel. En paralelo, las precipitaciones en estaciones del valle registraron acumulados con períodos de retorno mayores a 2000 años. La verificación de las obras hidráulicas urbanas evidenció que sistemas de drenaje, canales y puentes fueron sobrepasados, confirmando que los caudales de diseño resultan insuficientes frente a eventos de esta magnitud. Estos hallazgos confirman la influencia del ENSO en la intensificación de tormentas invernales y evidencian la vulnerabilidad de las obras hidráulicas urbanas frente a un escenario de mayor frecuencia de eventos extremos.Thesis Desarrollo y validación de un entorno evaluativo con inteligencia artificial para medir el área de seguridad según el marco DigComp 2.2(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-11) Flores Jil, Josefa Pía; Carrillo De Daboin, Dayana Beatriz; Departamento de Informática; Dombrovskaia, LioubovChile presenta un bajo desarrollo de competencias digitales, lo que impacta negativamente en la productividad laboral y en la adaptación tecnológica de su población. Frente a la limitada precisión de los instrumentos basados en autopercepción, esta investigación propone Ladico, un entorno digital que evalúa el desempeño real de los usuarios mediante preguntas adaptadas por inteligencia artificial generativa, alineadas al marco europeo DigComp 2.2 en el área de Seguridad. La validación empírica, aplicada a 30 participantes, comparó los resultados de desempeño con un cuestionario de autopercepción, obteniendo altas correlaciones (r = 0,78 a 0,87) que evidencian validez convergente y consistencia estadística. En consecuencia, Ladico se consolida como una herramienta válida y contextualizada para medir competencias digitales basadas en evidencia.Thesis Desarrollo y validación de un entorno evaluativo con inteligencia artificial para medir el área de búsqueda y gestión de información y datos según el marco DIGCOMP 2.2(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-11) Cabezas Solís, Alan Javier; Carrillo De Daboin, Dayana Beatriz; Departamento de Informática; Dombrovskaia, LioubovEn Chile y en gran parte de América Latina persisten bajos niveles de desarrollo de competencias digitales, lo que limita la productividad laboral, la empleabilidad y la participación efectiva en entornos digitales. La mayoría de los instrumentos disponibles en la región se basa en autoevaluaciones de percepción, que no reflejan el desempeño real de las personas al utilizar tecnologías digitales. Frente a esta brecha, la presente investigación se centra en desarrollar Ladico, un entorno de evaluación automatizada diseñado según el marco DigComp 2.2, específicamente en el área de Búsqueda y gestión de información y datos. La plataforma aplica inteligencia artificial para crear preguntas dinámicas y contextualizadas, adaptadas al perfil del participante, permitiendo medir la competencia digital mediante evidencias de desempeño y no solo percepciones subjetivas. La validación empírica se aplicó a 30 estudiantes, quienes completaron un cuestionario de percepción y una evaluación práctica en Ladico. Los resultados evidenciaron correlaciones positivas significativas entre percepción y desempeño (r = 0,69 para la competencia 1.1; r = 0,79 para 1.2; y r = 0,81 para 1.3), confirmando la validez convergente del entorno. Estos hallazgos demuestran que Ladico es una herramienta válida, confiable y contextualizada, capaz de medir de manera objetiva las competencias digitales y aportar un modelo replicable y escalable para la evaluación formativa y certificación de habilidades digitales en contextos latinoamericanos.Thesis Análisis de trayectorias extremas mediante modelo HYSPLIT, para eventos dentro de Chile continental(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Belmar Bustos, Matías Sebastían; Departamento de Obras Civiles; Ossandón Álvarez, Álvaro HumbertoConocer los factores que gatillan o favorecen los fenómenos de precipitación extrema es de alto interés, ya que cuando se logran identificar patrones de comportamiento, se pueden generar o mejorar los modelos predictivos que caracterizan el inicio, la duración y la intensidad de dichas precipitaciones. En este estudio, se analizan las zonas de generación de las tormentas extremas para el territorio de Chile continental, mediante la obtención de trayectorias de humedad del aire, usando el modelo Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT). Para ello, primeramente, se regionalizó el país en función de series de tiempo de precipitaciones máximas mediante un análisis de agrupamiento con el método k-medoids, lo que permitió definir zonas homogéneas y detectar los eventos extremos más representativos en cada una de ellas. Posteriormente, estos eventos fueron incorporados en el modelo HYSPLIT, con el cual se realizaron análisis de trayectorias hacia atrás en el tiempo para rastrear el origen y el desplazamiento de las masas de aire asociadas. Esta aproximación, permitió obtener un conjunto de trayectorias plausibles para los eventos, destacando patrones espaciales recurrentes en las fuentes de humedad que alimentan las precipitaciones extremas en distintas zonas del país. Los resultados obtenidos muestran que las fuentes de humedad que alimentan los eventos extremos en Chile presentan una marcada variabilidad en sus orígenes. En las regiones de Arica y Parinacota, Tarapacá y el norte de Antofagasta, las precipitaciones extremas se asocian principalmente a aportes continentales de gran escala, con una influencia destacada de la cuenca amazónica(...).Thesis Modelo hidrológico distribuido de base física en python con capacidad de ruteo para cuencas nivoglaciares(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Riveros Hidalgo, Matías Francisco; Castro Heredia, Lina Mabel; Departamento de Obras Civiles; Ossandón Álvarez, Álvaro HumbertoEn este trabajo se implementa el modelo glacio-hidrológico de Sanllehi (2023) en Python, lenguaje de acceso libre. El modelo, que originalmente se desarrolló en Matlab e integra tres submodelos: uno para el derretimiento nival (UEB; Tarboton et al., 1996), otro para el derretimiento glaciar (ETI; Pellicciotti et al., 2005), ambos de carácter distribuido, y un tercero para la escorrentía y simulación de caudales (Migueles, 1994), de tipo semi-distribuido. La validación se realizó en la cuenca “río Juncal en Juncal”, zona central de Chile, comparando resultados numéricos y comportamiento de las simulaciones en ambos lenguajes para cada submodelo. Posteriormente, se calibró nuevamente el modelo en Python, obteniendo un nuevo set de parámetros que se pueda ajustar a los datos observados. La calibración implementada, se realizó de forma simultánea para los submodelos UEB y de escorrentía, dejando el submodelo ETI con parámetros fijos calibrados previamente. De esta forma se da prioridad a la simulación de caudales, alcanzando valores de métricas de eficiencia aceptables para esta variable (KGE〗cal=0.75;KGE_val=0.67). En conclusión, se considera la implementación del modelo glacio-hidrológico USM en Python como exitosa, aunque con diferencias numéricas entre el lenguaje de programación de Matlab que se vieron compensadas mediante la recalibración. El costo computacional surgió como una limitación relevante, a la hora de calibrar y simular, pero se presenta un gran potencial de mejora y optimización del programa para reducir el tiempo de cómputo(...).Thesis Estudio de prefactibilidad técnico económica para la creación de una unidad de negocio dedicada a la producción de contenedores en una empresa metal-mecánica(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Vickers Campos, Bryan Alberto; Departamento de Industrias; Jara Bulnes, Gabriel AlbertoEste trabajo presenta un análisis integral sobra la implementación de una unidad de negocio en la empresa Infamec, enfocada en la fabricación de contenedores de 20 pies en Chile. El estudio incluye aspectos técnicos, económicos, legales y financieros para evaluar la viabilidad del proyecto. En el análisis de mercado, se identificó una demanda creciente en estos contenedores multiuso, motivado por su rápida instalación, bajo costo y flexibilidad. Aunque existe competencia nacional, se detecta que Infamec podría ingresar al mercado con una propuesta de valor centrada en la calidad, tiempos de entrega y personalización. El análisis técnico confirma que la empresa cuenta con la infraestructura y capacidades productivas suficientes para fabricar contenedores, aunque se requieren algunas inversiones adicionales en maquinaria y capacitación. Se define un proceso de producción adaptable, con diseño modular y con una estimación de fabricación de casi 348 contenedores anuales. El análisis económico, se estimó una inversión inicial de 2095.31 UF, con ventas proyectada al año cercanas a 330 unidades después del 3er año, obteniendo así 12.581 UF en ingresos anuales, y costos fijos/variables de 11.836 UF. Se obtuvo un VAN de 4840.96 UF con un financiamiento de 75,0% y una TIR de 58,0%, y en el caso del flujo de proyecto puro, se obtuvo un VAN de 4691.84 y una TIR de 30,2% Además, el análisis de sensibilidad de mercado demuestra que el proyecto puede absorber aumentos de hasta un 10% en los costos, y disminuciones hasta un 10% en las ventas, manteniendo su viabilidad. Finalmente, el análisis concluye que, con una correcta planificación y gestión de recursos, Infamec podría diversificar sus operaciones y capturar un nicho creciente en el mercado chileno. El proyecto es técnica, comercial y económicamente viable, y representa una oportunidad estratégica, aprovechando capacidades actuales e ingresando al mercado con buenas proyecciones de crecimiento.Thesis Diseño de un sistema de control de energía para una planta de almacenamiento híbrida con tecnología PEM y control grid forming(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Aguilera Otárola, Fabián; Sánchez Squella, Antonio; Departamento de Ingeniería Eléctrica; Rengifo Santana, Johnny WladimirLa creciente penetración de fuentes de energía renovable, inherentemente variables e intermitentes, plantea desafíos críticos para la estabilidad y flexibilidad de los sistemas eléctricos, principalmente debido a la consecuente reducción de la inercia rotacional efectiva y la disminución de las reservas de control primario. En este contexto, el presente trabajo de título aborda el diseño de un sistema de control de energía para una planta de almacenamiento híbrida. La planta está compuesta por un electrolizador, una celda de combustible y un banco de baterías, todos acoplados a la red mediante un convertidor formador de red. Esta configuración es especialmente atractiva, ya que aprovecha la complementariedad de las tecnologías: la batería proporciona una respuesta rápida frente a transitorios, la celda de combustible ofrece suministro continuo y el electrolizador permite la absorción de excedentes energéticos para la producción de hidrógeno. El convertidor formador de red, por su parte, otorga al sistema la capacidad de emular la inercia de una máquina sincrónica y participar activamente en el control de frecuencia. Este trabajo propone un sistema de control de energía capaz de gestionar de forma coordinada los flujos de potencia de una planta de almacenamiento híbrida, con el doble propósito de contribuir al control de frecuencia de la red y maximizar la eficiencia energética del recurso primario. La metodología implementada se basó en el aprendizaje por refuerzo, utilizando el algoritmo gradiente de políticas determinista con redes profundas para entrenar un agente de control. La política de control se estructuró a través de una máquina de recompensas que guió el aprendizaje hacia acciones que optimizan la gestión del hidrógeno y respetan las restricciones operativas clave, tales como los límites de rampas de potencia y la disponibilidad constante del banco de baterías para amortiguar transitorios. Para acotar el costo computacional, el entrenamiento se llevó a cabo en un modelo promedio de la planta(...).Thesis Estudio de las características de PAVEAIR y su aplicación en aeropuertos de la red primaria de Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Román Muñoz, Lucas Andrés; Osorio Lird, Alelí; Departamento de Obras Civiles; García Saa, Gabriel EduardoLa presente investigación evalúa las capacidades del software PAVEAir como sistema de gestión de pavimentos aeroportuarios (SGPA) en el contexto chileno, contrastando su funcionamiento con las necesidades locales y con las herramientas desarrolladas en el proyecto Fondef ID23I10113. Para ello, se analizaron los principales módulos del software, incluyendo inspecciones visuales, modelado de predicción, análisis de condición y mantenimiento y rehabilitación (M&R), aplicándolos a datos reales de tres aeródromos nacionales: La Florida, Andrés Sabella y Pichoy. Se revisaron las normativas internacionales que sustentan el funcionamiento del software, así como sus metodologías de cálculo y los parámetros necesarios para su operación. PAVEAir demostró ser una herramienta sólida en el cálculo del índice PCI y en la estructuración de inventarios, aunque presentó limitaciones importantes. Entre ellas destacan su alta dependencia de bases de datos completas, su escasa adaptabilidad a condiciones climáticas y operativas distintas a las de Estados Unidos y la dificultad para generar curvas de familia confiables cuando los datos disponibles son escasos o discontinuos, situación frecuente en Chile. Los planes de mantenimiento y rehabilitación generados resultaron útiles para propósitos demostrativos, pero dependieron fuertemente de la calidad de las curvas de entrada. En consecuencia, se concluye que PAVEAir puede ser una herramienta valiosa en etapas preliminares o académicas, siempre que sea utilizada con un conocimiento técnico adecuado y bases de datos limpias. Los resultados respaldan la necesidad de contar con un SGPA diseñado específicamente para la realidad nacional, propósito central del proyecto Fondef.Thesis Evaluación de convergencia de modelos estocásticos de orden reducido para la obtención y utilización de mapas de inundación en análisis probabilísticos de peligro de tsunami en las costas chilenas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) González Escobar, Cristián Ignacio; Departamento de Obras Civiles; Catalán Mondaca, Patricio AndrésEste estudio evaluó la aplicación de Modelos Estocásticos de Orden Reducido (SROM) en el marco de un Análisis Probabilístico de Peligro de Tsunami (PTHA) para las costas chilenas, utilizando una cantidad de muestras superior a la de investigaciones previas en la región. El catálogo de terremotos se generó a partir de escenarios de ruptura estocástica mediante la expansión de Karhunen-Loève, sobre los cuales se realizaron simulaciones de tsunami. Para evaluar el método, primero se aplicaron relaciones de escala con el fin de filtrar únicamente los escenarios con distribuciones de ruptura físicamente posibles. Posteriormente, se aplicó SROM tanto a los deslizamientos de ruptura como a las profundidades de flujo de tsunami, comparando las curvas de distribución acumulada obtenidas con las del modelo completo. Los resultados indican que los modelos basados en vectores reducidos presentan una representación adecuada del peligro y pueden ser una herramienta confiable para la evaluación y planificación de medidas preventivas frente a tsunamis, a medida que se incorporen otras fuentes de incertidumbre.Thesis Optimización de diseño de mallas de extracción en función de variables geométricas, geomecánicas y reológicas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) González Torres, Jeremy Lucas; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Palma Moya, Sergio AndrésLa optimización de las mallas de extracción se ha convertido en un recurso necesario para maximizar la recuperación de mineral y reducir la entrada de dilución en escenarios de caving de minería subterránea. En la actualidad, los diseños generalmente de basan en métodos empíricos como el ábaco de Laubscher y las curvas de Kvapil, métodos que presentan limitaciones al no incorporar variables geométricas, geomecánicas y reológicas que afectan al desarrollo del flujo gravitacional de material fragmentado y desarrollo de las Zonas de Extracción. La presente investigación busca optimizar el diseño de mallas de extracción a través de la cuantificación de las dimensiones de la Zona de Extracción (EZ) en escenarios de extracción simultánea. Para ello, se utilizó el modelo fisicomatemático de Morales, Vivanco & Palma (2023), implementado mediante el método de elementos finitos en el software COMSOL Multiphysics®, donde se simuló el flujo de material granular cuasi 2D para distintas configuraciones geométricas y condiciones de material. Se analizó la influencia del distanciamiento entre puntos de extracción (𝑆), ancho del punto de extracción (𝐷𝑤), diámetro medio de partículas (𝐷50), ángulo de fricción (𝜑) y magnitud de la velocidad (𝑢0). Los resultados permitieron la cuantificación del ancho (𝑊𝐸𝑍), alto (𝐻𝐸𝑍) y espaciamiento entre elipsoides de extracción (𝐸𝐸𝑍), observándose que las variables estudiadas tienen impactos significativos en la geometría de la EZ e interacción entre flujos. Adicionalmente, se desarrolló un modelo matemático predictivo basado en el análisis dimensional que permite relacionar 𝑊𝐸𝑍 con los parámetros estudiados, alcanzando un 98,95% de precisión. El modelo desarrollado constituye una herramienta robusta para optimizar el diseño de mallas de extracción, superando limitaciones de los métodos empíricos que tradicionalmente se utilizan en la industria minera.Thesis Evaluación del fenómeno de bombeo de agua-barro en minería de caving: un enfoque experimental y numérico(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Segovia Alba, Antonia Paz; Vergara Barría, Alvaro Fernando; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Palma Moya, Sergio AndrésCuantificar los mud rushes es clave para proteger a las personas, sostener la continuidad operacional y contener los costos en minería por hundimiento. Su activación depende de interacciones no lineales entre flujo granular y agua que, en condiciones geomecánicas reales, siguen siendo difíciles de anticipar. La mayor profundidad de explotación, la variabilidad climática y la heterogeneidad hidrogeológica intensifican estos riesgos, por lo que se requiere un marco que permita medir, comparar y predecir el fenómeno con criterios operacionales verificables. Con ese propósito se integra experimentación física a escala con modelación acoplada DEM–CFD para evaluar como la secuencia de apertura, la granulometría, la fracción de finos, la saturación y la localización del ingreso de agua condicionan la movilización de partículas y la dilución. Se emplea un protocolo de ensayos repetibles con medición de masa y curvas de dilución, más un procesamiento de imágenes que cuantifica la evolución de áreas de finos y frentes de movilización. El modelo numérico reproduce la interacción fluido–partícula y se calibra con datos de laboratorio para explorar escenarios que exceden la escala experimental manteniendo la física dominante. En el análisis estadístico de repetición (condición seca, n=30), los errores relativos promedio fueron de ±4% a 5s,±3% a 15s y ±3% a 30s, con todas las marcas < 4%. Los resultados muestran tendencias operativamente relevantes(...).Thesis Evaluación tecno-económica de la operaicón dual diésel-hidrógeno en motores marinos: viabilidad y análisis de conversión(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Tureo Schäfer, Cristóbal Andrés; Amador Díaz, Germán Javier; Departamento de Ingeniería Mecánica; Leiva Illanes, RobertoEl presente informe evalúa el uso de gas Hidrógeno como aditivo en un motor diésel marino de una lancha de transporte liviano, con el objetivo de determinar si la conversión a combustible dual diésel-hidrógeno es factible técnicamente en materia de dimensiones, peso, autonomía y eficiencia, y estimar los posibles costos asociados que implicaría su realización con los potenciales beneficios que podría tener. Para ello se realizaron ensayos en laboratorio en condiciones estacionarias en banco de freno dinamométrico, siguiendo la metodología establecida por la norma ISO 8178-4 ciclos E2 a velocidad constante de 2400 RPM, sometiendo el motor a 4 ciclos de carga (100%, 75%, 50% y 25%), con 3 diferentes niveles de inyección directa de hidrógeno (10%, 20% y 30%) en el colector de admisión de aire del motor, dónde se midieron parámetros clave como la potencia, consumo, eficiencia y emisiones de gases contaminantes como CO2, CO, HC y NOx. Adicionalmente, se realizó una evaluación económica calculando el costo nivelado de la energía mecánica y realizando un flujo de caja para calcular el VAN y TIR, a partir de registros bibliográficos siguiendo la proyección de los precios del diésel e hidrógeno para el año 2030, que permita evaluar los potenciales ahorros que implique realizar la conversión en materia del costo asociado al consumo de combustible(...).Thesis Impacto de eventos de lluvia sobre nieve ante proyecciones de cambio climático en la cuenca alta del río Maule, Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-10) Benavente Moreno, Constanza Javiera; Castro Heredia, Lina Mabel; Departamento de Obras Civiles; Lagos Zúñiga, Miguel ÁngelLa escorrentía derivada del deshielo nival es una fuente esencial de agua en cuencas montañosas, y en Chile central cumple un rol fundamental en el abastecimiento para riego, consumo humano y generación hidroeléctrica. Sin embargo, el cambio climático ha modificado los patrones hidrometeorológicos, con aumentos sostenidos de temperatura y disminuciones en las precipitaciones, reduciendo la acumulación de nieve y aumentando la ocurrencia de fenómenos extremos. En este contexto, los eventos de lluvia sobre nieve (ROS, por sus siglas en inglés rain on snow) adquieren una gran relevancia, ya que combinan la ocurrencia de precipitación líquida con una fusión acelerada del manto nival, generando caudales elevados en poco tiempo. Este tipo de eventos ha sido asociado a grandes crecidas, inundaciones y avalanchas en zonas de montaña, y en la cordillera andina, representando una amenaza para la infraestructura y la gestión del recurso hídrico. El presente estudio analiza y modela la ocurrencia de eventos de lluvia sobre nieve en la cuenca alta del río Maule, evaluando sus impactos hidrológicos en el período histórico y en el futuro, proyectado para 2035–2065 bajo el escenario SSP5–8.5. Para ello se utilizaron registros horarios meteorológicos, nivales y de caudal de estaciones nivométricas y fluviométricas de la red de la Dirección General de Aguas, además de datos del reanálisis ERA5-Land y proyecciones climáticas de ARClim. Con esta información se estudió la frecuencia, duración, magnitud y condiciones meteorológicas de los eventos entre 2015 y 2023, y se evaluaron los posibles cambios futuros mediante la implementación del Cold Regions Hydrological Model (CRHM) en configuraciones puntual y distribuida(...).Thesis Diseño e implementación de accesorio rotatorio para equipo de corte laser en proceso de pulido para probetas de nanomateriales(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Mansilla, Gabriel; Parra, Carolina; Departamento de Ingeniería Mecánica; Lascano Farak, Sheila KatherineEl presente trabajo tiene como finalidad diseñar e implementar un dispositivo rotatorio capaz de modificar equipos de corte láser para trabajos sobre estructuras cilíndricas, a solicitud del grupo de investigación en nanomateriales del Departamento de Ingenieria Mecánica del campus San Joaquín. Para ello, primero se presenta al lector la metodología de diseño en la que se basó el desarrollo del prototipo final. En una primera fase, se tradujeron los requerimientos del cliente a un lenguaje de ingeniería, definiendo los objetivos de diseñó, las restricciones y las funciones que debe cumplir el dispositivo. Además, se realizó un análisis funcional del prototipo mediante herramientas como el árbol de funciones, el diagrama de caja egra y el diagrama de caja transparente. Posteriormente, se generaron tres conceptos de diseño, los cuales fueron sometidos a un proceso de selección utilizando un método de pesos ponderados. Tras la selección del concepto, se llevo a cabo el proceso de arquitectura del diseñó, en el que se realizó una primera aproximación a la disposición de los distintos componentes. Luego, se procedió con la configuración del diseñó, donde se definieron los módulos o subsistemas del prototipo, finalizando con el diseño de detalle. Por último, se demuestra la correcta implementación del dispositivo a través del registro de las distintas pruebas realizadas en el laboratorio con probetas, evidenciando su configuración y desempeño adecuados.Thesis Limitaciones de la producción en minería subterránea a gran escala por causa de la capacidad de preparación(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Contreras González, Daniela Fernanda; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor RaúlEn minería subterránea, la capacidad de preparación de mina determina directamente la capacidad de producción, ya que es esta etapa la que habilita físicamente las zonas del yacimiento desde donde se podrá extraer mineral. Aunque el sistema de manejo de materiales tenga la capacidad de movilizar mayores volúmenes, dicha capacidad queda subutilizada si no existe suficiente mineral habilitado para ser extraído. En consecuencia, la producción no está limitada por la capacidad de extracción, sino por la zona efectivamente habilitada para ese fin, lo que convierte a la preparación minera en el verdadero cuello de botella del proceso productivo en minería subterránea. En métodos de hundimiento masivo como block o panel caving, además de la preparación, la tasa de socavación constituye otra limitante de la capacidad de producción del método en el mediano plazo. Esta tasa define la velocidad con que se puede inducir el colapso del macizo rocoso y habilitar nuevas zonas de extracción, condicionando así la capacidad productiva sostenida de la mina. Este estudio aborda ambas limitaciones. En cuanto a la preparación minera, se analizan dos enfoques constructivos: excavaciones mediante perforación y tronadura, y excavación mecánica con equipos tipo drift borer, los cuales tienen importantes efectos en la duración de la construcción de obras de hormigón. Para la socavación, se utilizan tasas empíricas obtenidas a partir de estudios de benchmarking, representativas del estado del arte observado en faenas reales(...).
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