ING Tesis doctorado

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    Unsteady three-dimensional flows dominated by free-surface dynamics: Numerical insights for fluvial and coastal applications
    (2025) Sandoval Ulloa, Jorge Cristóbal; Escauriaza Mesa, Cristián Rodrigo; Ingram, David; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería; University of Edinburgh. College of Science and Engineering
    Los flujos tridimensionales no estacionarios con superficie libre son ubicuos en ambientes costeros y fluviales. Se caracterizan por una superficie libre dinámica que evoluciona y modifica su forma en respuesta a la hidrodinámica local del flujo, y un flujo principal típicamente en régimen turbulento. Las leyes de conservación que gobiernan la evolución de este sistema son las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles. Al considerar la evolución de la superficie libre y para definir un problema físicamente consistente, es necesario incorporar un conjunto de condiciones de borde dinámicas normales y tangenciales, derivadas del balance local de esfuerzos en la superficie libre. Ignorar este aspecto fundamental del fenómeno puede conducir a soluciones numéricas inexactas, como lo evidencian los problemas recurrentes de conservación de masa y la débil captura de la dinámica vorticial reportados en la literatura. En este trabajo, se presenta un modelo numérico viscoso tridimensional, totalmente no estacionario y monofásico para superficies libres, basado en las ecuaciones de Navier-Stokes, mediante un método de Compresibilidad Srtificial acoplado con el método Level-Set para capturar la evolución de la superficie libre. Se pone especial énfasis en la correcta implementación y acoplamiento de condiciones de borde físicamente consistentes en la superficie libre, lo cual se logra mediante la combinación del método de Fluido Fantasma con un procedimiento de solución basado en una versión modificada del método de Mínimos Cuadrados Ponderados. La evolución de la superficie libre se captura mediante el método Level-Set. Su ecuación de advección se resuelve en el tiempo mediante un esquema explıcito de Runge-Kutta de tercer orden con la propiedad de Total Variation Diminishing, mientras que el termino convectivo se discretiza usando un esquema ponderado no oscilatorio de tercer orden. Aunque estos métodos de alto orden aseguran un procedimiento numérico preciso, no pueden prevenir completamente la degradación de las propiedades de conservación de masa del método a lo largo del tiempo. Este problema se aborda mediante un procedimiento geométrico de redistanciamiento que preserva la masa, adaptado del presentado por Ausas et al. (2011) y modificado para asegurar una conservación robusta durante todo el periodo de simulación. Esta combinación de métodos ha demostrado ser un enfoque eficaz para obtener soluciones precisas en flujos no estacionarios con superficie libre. El método es exhaustivamente probado y validado, para luego aplicarse al estudio de la interacción entre una ola solitaria y dos obstáculos idénticos, con separaciones variables. Si bien la separación tuvo efectos menores en la elevación de la ola y en las cargas inducidas por presión sobre los obstáculos, mostró una influencia significativa en las fuerzas de fricción laterales y los esfuerzos de corte en el lecho entre los obstáculos, debido al aumento del flujo observado a menores separaciones. A diferencia de lo observado en estructuras que interactúan con corrientes estacionarias, la interacción ola–obstáculo no condujo a la formación de un vórtice de herradura frente al obstáculo. En cambio, los mayores esfuerzos de corte de fondo se observaron en las esquinas de la estructura. También se estudiaron los vórtices surgidos de la interacción entre la ola y los obstáculos, las cuales permanecieron confinadas cerca de los mismos, sin conducir a la formación de una capa de corte persistente. A pesar de estas observaciones, para esclarecer la física subyacente a este comportamiento e identificar las condiciones que promueven una actividad de estructuras coherentes mas intensa, se propone extender el estudio a un rango mas amplio de condiciones como trabajo futuro.
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    Founder identity in social entrepreneurship: Identity tensions and venture outcomes across level
    (2026) Moura Romero, Claudia Carmen; Pertuzé Salas, Julio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Esta tesis doctoral examina cómo las identidades de los fundadores de empresas sociales influyen en el desarrollo y desempeño de sus organizaciones. A partir de la Teoría de Identidad y la Teoría de Identidad Social, se analizan tres constructos —social, de rol y personal— y su papel en las trayectorias emprendedoras en contextos híbridos. Este documento comprende tres estudios interrelacionados. El primer estudio consiste en una revisión sistemática integrativa que mapea el estado del arte y detecta vacíos conceptuales y empíricos en la investigación sobre identidad del fundador en emprendimiento social. El segundo emplea métodos cuantitativos para evaluar cómo orientaciones valóricas— autotrascendencia y autoafirmación— interactúan de manera paradójica, generando efectos diferenciados en el desempeño organizacional. El tercero utiliza un enfoque cualitativo inductivo para explorar cómo emprendedores sociales en etapas tempranas enfrentan tensiones identitarias y cómo estas afectan su compromiso y continuidad. Esta tesis contribuye al estudio de la identidad del fundador en el contexto de emprendimiento social al clarificar dinámicas internas de los distintos constructos, vincularlas con resultados organizacionales y proponer un marco integrado que posiciona las identidades social, de rol y personal como lentes de análisis complementarios. En particular, revaloriza la identidad personal como constructo central, mostrando que los valores y significados del yo orientan la acción y sostienen los emprendimientos híbridos.
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    Precios dinámicos y control de inventarios para múltiples productos en la industria del retail
    (2025) Ríos Griego, John Henry; Vera Andreo, Jorge; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los mayores problemas en la industria del Retail están relacionados con la asignación de precios para mantener el producto atractivo en el mercado, sin permitir el arbitraje, junto con un adecuado control de inventarios que implique sustitución y complementariedad entre los productos. Lo anterior cobra relevancia si se tiene en cuenta el comportamiento incierto del mercado. La mayor parte de la literatura existente aborda cada uno de los problemas anteriores de forma independiente o como una combinación de algunos de ellos y no como un todo relacionado entre sí. En esta investigación presentamos un modelo que permite establecer políticas dinámicas óptimas de precios e inventarios en cada período en el que se divide el horizonte de planificación. Al asignar el precio, el modelo evita la presencia de arbitraje, permitiendo el uso de políticas de precio fijo (mismo precio del producto en las tiendas) y/o políticas de precio variable (diferentes precios del producto en las tiendas). Al momento de realizar reposiciones, permite disponer de una cantidad adecuada de cada producto, ya que incorpora sustitución y complementar edad entre ellos. La demanda del mercado en cada tienda está representada por una distribución de probabilidad que es función del mercado atendido por la tienda, mediante un parámetro de estacionalidad, la sensibilidad al precio, el precio y el inventario, sujeto a un conjunto de restricciones. Encontramos que la demanda tiene incertidumbre en el parámetro de estacionalidad y en la sensibilidad del precio, debido a variaciones no presentes en los datos históricos con los que son estimados. Para manejar esta incertidumbre utilizamos una formulación de Optimización Estocástica Robusta, que resolvemos de forma aproximada, utilizando una técnica de generación de escenarios. En la investigación mostramos experimentos computacionales aplicados a un caso, con datos industriales. Los resultados muestran las ventajas de utilizar esta metodología, permitiendo a los gerentes tomar decisiones acertadas y así mejorar los resultados operativos.
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    Analysis of seismic coupling in rupture zones of the andean subduction margin and its relationship with the seismo-tectonic context
    (2025) Becerra Carreño, Valeria Camila; Crempien de la Carrera, Jorge; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    In Chile, a highly seismic country, it is essential to understand the processes that generate earthquakes due to their impact to society. To achieve this, co-seismic slip and interseismic coupling models are commonly analyzed using instrumental observations such as seismometers and GPS receivers. Due to the distance and distribution between the seismic source and the data, inversion methods are used to estimate models consistent with fault mechanics. The seismic potential of the region is assessed using multiple simultaneous approaches such as the coupling analysis on the main fault. This work proposes to integrate seismic cycle knowledge and geodetic data into an advanced inversion methodology to improve seismic coupling estimation and better characterize earthquake hazards in regions of interest. We use an approach based on the analysis of both slip deficit and accumulated energy at the plate interface, which are directly related to the physics of rupture processes. A Bayesian inversion method is developed which incorporates spatial correlations of kinematic (backslip) and mechanical coupling models (stress rates) and the quantification of uncertainties. Both methods are validated with synthetic tests and applied to two regions of Chile: the central zone, characterized by the 2010 Mw 8.8 Maule and 2015 Mw 8.4 Illapel earthquakes, and the north-central zone, a high-potential seismic gap. The models obtained show strong correlations with seismic and gravity anomaly observations, allowing a better understanding of the relationship between subduction processes and earthquake generation. These results are essential to understand potential seismictectonic segmentation and for estimating the seismic and tsunamigenic risk in the Andean region.
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    Fragility and vulnerability curves for chilean houses using survey data from past earthquakes
    (2025) Cabrera Rivera, Tamara Beatriz; Santa María Oyanedel, Hernán; Hube Ginestar, Matías Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Chile experimenta con frecuencia fuertes eventos sísmicos. Los terremotos significativos más recientes se produjeron en los años 2010 (magnitud 8,8 en Maule), 2014 (magnitud 8,2 en Iquique) y 2015 (magnitud 8,3 en Illapel), los cuales provocaron daños y pérdidas considerables. En consecuencia, es esencial desarrollar curvas de fragilidad y vulnerabilidad confiables para evaluar el daño provocado por la amenaza sísmica. Este estudio tiene como objetivo crear curvas de fragilidad y vulnerabilidad empíricas para diferentes tipos de viviendas chilenas (hormigón armado, albañilería reforzada, adobe y madera) utilizando datos de los terremotos de los años 2014 y 2015. El conjunto de datos incluye información gubernamental sobre 9.085 y 7.431 viviendas dañadas por los respectivos terremotos. Adicionalmente, se desarrollaron curvas de fragilidad y vulnerabilidad para todas las casas, sin diferenciar por tipología, utilizando datos de los terremotos de los años 2010, 2014 y 2015. El estudio estima curvas de fragilidad y vulnerabilidad empíricas utilizando tres mapas diferentes de aceleración máxima del terreno (PGA) y distintas medidas de intensidad (PGA, PGV, Sa(0,3s) y MMI) con el objetivo de determinar qué medida de intensidad muestra la mayor correlación con los daños observados. Además, se utiliza un modelo lineal generalizado para estimar curvas de fragilidad empleando diferentes funciones de enlace. El estudio también compara las curvas de fragilidad obtenidas con las de otros estudios y con curvas de fragilidad analíticas. La medida de intensidad que genera la diferencia mínima entre el daño observado y el estimado, es PGA utilizando un árbol lógico según GEM, utilizando la función de enlace probit. Estas curvas de fragilidad son las que se recomiendan para evaluar riesgo sísmico.