3.01 Escuela de Ingeniería

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Browsing 3.01 Escuela de Ingeniería by browse.metadata.categoria "Ciencias"

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    Caracterización del comportamiento axial de elastómetros magnetoreológicos
    (2014) Herreros Castro, Roberto; Llera Martin, Juan Carlos de la; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los elastómeros magnetoreológicos (MRE) son materiales compuestos por una matriz elastomérica con partículas de hierro microméricas en su interior y en proporciones de 5% a 35% en volumen. De acuerdo a resultados de la literatura estos materiales son capaces de modificar su rigidez y amortiguamiento directamente en presencia de un campo magnético. En este trabajo, se presentan los resultados obtenidos del ensayo de 12 probetas de MRE construidas en base a tres matrices elastoméricas y dos tipos de partículas en dos concentraciones distintas. Cada probeta se ensaya para distintas excitaciones sinusoidales en presencia de campos magnéticos de intensidades en el rango de 0 a 130kA=m . Los resultados obtenidos para los MRE desarrollados no presentan cambios directos de rigidez y amortiguamiento interno en presencia de un campo magnético, pero sí presentan un fenómeno de desplazamiento de la relación constitutiva fuerza-deformación paralelamente hacia la zona de tracciones, es decir, equivale a una pretensión del material.Debido a este nuevo comportamiento, la relación constitutiva fuerza- deformación del MRE deja de ser una curva única dependiente de las propiedades del material y de la solicitación, y se transforma en una curva que es controlable de acuerdo a las necesidades del sistema y características de la excitación. Dependiendo del sistema de control utilizado, se puede modificar su rigidez, su amortiguamiento, o ambos, de acuerdo a los requerimientos de diseño. Las posibles aplicaciones de un material con esta versatilidad son variadas. Específicamente, en el área de los sistemas de reducción de vibraciones, los usos potenciales más interesantes se orientan a generar sistemas de pequeña escala, por ahora, que puedan alejarse de la resonancia modificando su rigidez. La factibilidad de las aplicaciones está limitada por la escala que aún se encuentra en rangos de fuerza y deformación pequeños, en este trabajo, el rango de fuerzas va entre 8 y 100 kgf y las deformaciones axiales de los elastómeros no superan los 3;6mm. Sin embargo, existen diversas alternativas que se discuten en este trabajo para seguir avanzando en el estudio de los MRE y su comportamiento.
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    Determinants of research versus development : the case of Chilean companies
    (2019) Abara, Andrés V.; Cruz Novoa, Alfonso; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Las actividades de investigación y desarrollo (I+D) han sido ampliamente estudiadas por la literatura de la innovación. Sin embargo estos estudios no han distinguido suficientemente las actividades de investigación respecto de las de desarrollo (I versus D), sino que las han asumido como variables indistintas. Esta investigación profundiza en las características propias de cada una de ellas, lo cual permite el diseño de políticas públicas y corporativas de innovación tecnológica más efectivas. Se utiliza un panel de datos de empresas chilenas activas en I+D que cubre el periodo 2011-2016, construido a partir de las encuestas de gasto en I+D del Ministerio de Economía de Chile. Entre otras ventajas, estos datos entregan información desagregada del gasto en investigación y en desarrollo. Se utilizan modelos de selección para estudiar los determinantes de estas dos actividades. Los resultados muestran que hay patrones distintivos en los determinantes de cada una, tanto en la probabilidad de que una firma incurra en ellas como en el nivel de inversión, una vez que decidió hacerlo. Las diferencias en ambos grupos de determinantes se relacionan con características de la industria tales como la concentración del mercado y el sector económico, características de la firma como el tamaño y los acuerdos de cooperación, y en medidas de política pública como el recibimiento de subsidios.
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    Development of Reproducible high cell density operations for Heterologous Saccharomyces cerevisiae fermentation processes
    (2024) Ibañez Espinel, Francisco; Pérez C., José Ricardo; Agosin Trumper, Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Saccharomyces cerevisiae (SC) is widely used in biotechnology to produce high-value indus trial compounds. Among its advantages are: a known genomic sequence, defined nutritional re quirements, and the ability to grow at high cellular densities. However, reaching densities above 100 g/L is challenging due to the Crabtree effect or metabolic overflow, which can result in ethanolproduction, an inhibitor of cell growth.To address this issue, automatic control strategies have been developed aiming to keep growthbelow the critical specific growth rate. These strategies largely rely on stationary or dynamicmodels, either based on first principles or black-box approaches. In general, the models strive toaccurately reflect the actual behavior of biomass and key metabolites associated with SC growth,emphasizing precision and simplicity.Despite the existence of experimentally validated advanced control schemes, consistently reach ing biomass concentrations of 100 g/L has not been achieved. Furthermore, many of these strate gies employ instrumentation not typically available in industrial bioreactors, either due to their highcost or insufficient reliability. Therefore, to optimize SC cultivation, it’s essential to develop ad vanced automatic control strategies using reliable measurements commonly available in industrialbioreactors (O2 gas, CO2 gas, pH, T, DO, among others).The primary objective of this thesis was to design an automatic operating system for manag ing SC cultures, aiming to achieve high cellular densities consistently and reproducibly. Initially,the development of a dynamic model was proposed to simulate the various observable metabolicstates in an SC culture with cellular densities above 100 g/L. This model was later integrated withadvanced control techniques, considering real conditions and potential measurement noise. Fi nally, a state observer was designed to estimate metabolites not directly measurable, crucial foroptimizing the controller. The production of carotenogenic recombinant SC strains was used as acase study, providing a relevant platform for effective and reproducible operation demonstration ofhigh-density cultures.
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    Eficiencia teórica de inhibidor de corrosión en recubrimientos dispersos de zinc
    (2013) Valdivia Urriola, Pedro Sergio; Walczak, Magdalena; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El trabajo desarrollado consistió en investigar la eficiencia teórica de un inhibidor de corrosión (por ejemplo, molibdato de sodio), presente al interior de partículas inorgánicas (por ejemplo, partículas de óxido de silicio), las que a su vez están dispersas en un hipotético recubrimiento de zinc metálico. Esto se ha hecho mediante modelación numérica, haciendo uso del método de elementos finitos. El modelo aplica para un borde cortado de acero galvanizado por inmersión, lo que representa un serio problema de corrosión. Dado que el zinc descubierto generado al cortar experimenta desplazamiento a medida que se disuelve, se ha implementado en el modelo una malla adaptable, técnica que permite graficar el desplazamiento en los resultados del programa. Las reacciones electroquímicas se han considerado como totalmente desplazadas a la formación de las respectivas formas oxidadas o reducidas, utilizando aproximaciones de las expresiones de Butler-Volmer.