Caracterización experimental del canal de la red WBAN

El presente Trabajo de Fin de Grado trata de caracterizar experimentalmente un canal de comunicaciones muy concreto como es el cuerpo humano y sus inmediaciones. Por caracterizar se entiende el asignar las pérdidas de propagación sufridas por la señal a una distribución estadística que prediga con la máxima exactitud posible su comportamiento. El interés por esto viene de las Wireless Body Area Networks, redes que tienen sus dispositivos situados dentro de, o pegados a cuerpo humano. Este tipo de tecnología está en alza y su importancia en los próximos años se prevé altísima. Se van a estudiar distintas configuraciones de nodos distribuidos por el cuerpo y alrededores con el fin de intentar encontrar una distribución que se represente fielmente lo observado. Los resultados serán mostrados por medio principalmente de gráficas que muestren el valor de las pérdidas, e histogramas que representen la desviación de dichas pérdidasThe present project tries to characterize experimentally a specific communication channel like the human body and its surroundings. By characterize we mean assigning the propagation losses suffered by the signal to a certain statistic distribution, which hopefully predicts its behavior as accurately as possible. This interest comes from Wireless Body Area Networks, which aim to place its nodes inside of, or attached to the human body. This technology is growing at a high rate, and its importance in the next years is predicted to be extremely high. Several configurations of nodes, next to the body and away from it will be studied, aiming to find a distribution model that fits accurately what is observed. The results will be presented mainly through graphs that show the path losses, and histograms that represent the deviation from the mean value of such loss

Caracterización de la red combinadora/comparadora de diagramas de radiación de un sistema de seguimiento radar

Máster en Ingeniería de TelecomunicaciónEste proyecto trata sobre el diseño y simulación de una red comparadora/combinadora de un sistema radar monopulso de seguimiento en banda W (94 GHz). En estos sistemas dicha red es un elemento crítico para obtener la información angular de los blancos. Los requerimientos de la red se desprenden de aquellos necesarios en el programa SPADERadar; un programa de detección de basura espacial mediante radares de seguimiento embarcados. La tecnología sobre la cual se realiza el diseño es la guía de onda rectangular por ser idónea para este tipo de aplicaciones espaciales y de alta frecuencia. Para ello se parte de las características y geometría necesarias de la red y se explica su implementación en guía de onda en la topología conocida como plano E. A su vez, el elemento clave de la red es el dispositivo conocido como acoplador híbrido de 180°, por lo que una buena parte de los esfuerzos del trabajo se centrarán en conseguir una buena respuesta de este componente. El diseño del acoplador en guía de onda seguirá una implementación de tipo Riblet con stubs, una topología que no se encuentra en la literatura técnica. Para modelar su comportamiento se usará el Método de Elementos Finitos en 2D (FEM-2D) combinado con distintos métodos de optimización, en particular, se han usado algoritmos genéticos, todo ello implementado en MATLAB. De este modo, se han generado diversos modelos de acoplador que han ofrecido una variada respuesta. El más equilibrado es el de 7 secciones, que ofrece, fuera de la tolerancia, un error medio en el reparto de potencia de 0.15 dB, una adaptación y aislamiento por debajo de –24 dB y un error medio en el desfase relativo de 3.5° en un ancho de banda del 2.13 %. Con la familia de acopladores diseñados se ha procedido a implementar el de 7 secciones en una red comparadora en plano E para después verificar su respuesta mediante el software comercial Computer Simulated Technology (CST). Los resultados de la red completa muestran una desviación del reparto de potencia máxima de 0.32 dB respecto al valor ideal, una adaptación menor de -17 dB, un aislamiento entre puertos menor de -24 dB y un error en el desfase relativo necesario siempre por debajo de 5°, lo que constituye un resultado satisfactorio. Adicionalmente se ha realizado un estudio de los efectos de la técnica de mecanizado en este tipo de estructuras para una posible fabricación mediante una impresora 3D.This project deals with the design and simulation of a combining network for a monopulse tracking radar system working in W band (94 GHz). In these systems, the aforementioned network is a key element to obtaining the angular information of the targets. The requirements of the network come from those necessary for the SPADERadar program; a program regarding space junk detection by means of onboard tracking radar systems. The technology on which to implement the design is the rectangular waveguide for its well-known behavior for high frequency space applications. To do so, starting from the network´s geometry and characteristics, an implementation in E-plane waveguide is derived. Similarly, the key element of the network is the 180° hybrid coupler, thus, important efforts will be put on obtaining a good device response. The design of the waveguide coupler will follow a Riblet implementation with stubs, a topology not found in the technical literature. In order to extract its response, the 2D-Finite Element Method (2D-FEM) combined with several optimization methods, particularly genetic algorithms, will be used, all of which will be implemented in MATLAB. By doing this, several coupler models have been designed, showing a large variety of responses. The most balanced one is that of 7 sections, which offers a maximum power split error of 0.15 dB, an adaptation and isolation below -24 dB and a maximum relative phase error of 3.5° in a 2.13% bandwidth. After designing a whole family of couplers, the one corresponding to 7 sections has been implemented in an E-plane combining network; Computer Simulated Technology (CST) software was used to verify its response by means of FEM-3D. Results show a maximum power split deviation of 0.32 dB from the goal value, an adaptation and isolation below -17 dB and – 2 dB respectively, and a relative phase difference error lower than 5°, which constitutes a satisfactory outcome. Additionally, a study on the effects of the manufacturing technique on these devices caused by 3D printers has been conducted with a plausible fabrication in mind

Physically-sound simulation of low-velocity impact on fiber reinforced laminates

A high-fidelity virtual tool for the numerical simulation of low-velocity impact damage in unidirectional composite laminates is proposed. A continuum material model for the simulation of intraply damage phenomena is implemented in a numerical scheme as a user subroutine of the commercially available Abaqus finite element package. Delaminations are simulated using of cohesive surfaces. The use of structured meshes, aligned with fiber directions allows the physically-sound simulation of matrix cracks parallel to fiber directions, and their interaction with the development of delaminations. The implementation of element erosion criteria and the application of intraply and interlaminar friction allow for the simulation of fiber splits and their entanglement, which in turn results in permanent indentation in the impacted laminate. It is shown that this simulation strategy gives sound results for impact energies bellow and above the Barely Visible Impact Damage threshold, up to laminate perforation condition

Virtual Testing of Composite Laminate Coupons

Predicting the failure of materials is one of the oldest problems in engineering and one of the least perfectly solved. As a result, the burden of testing is immense to prove safety in structures upon whose integrity human lives depend (certification of an airframe structures requires _104 tests of material specimens along with tests of components and structures up to entire tails, wing boxes, and fuselages). Recent developments in simulation strategies, increased computational power, and improvements in modeling tools are changing rapidly this scenario Nowadays it is possible to predict accurately the behavior until failure of composite coupon specimens and simple components through the application of bottom-up approaches

Detailed damage mechanisms assessment in composite materials by means of X-ray tomography

This research focused on the evaluation of damage formation on ±45º carbon fiber laminates subjected to tensile tests. The damage was evaluated by means of X-ray tomography. A high density of cracks developed during the plateau of the stress-strain curve and were qualitatively analyzed, showing that the inner plies eventually developed a higher crack concentration than the outer plies. Delamination started to occur in the outermost ply interface when the slope after the plateau of the stress-strain curve began to increase

Types of Older Adults ICT Users and the Grey Divide: Attitudes Matter

In a context where the proportion of older people increases, research related to active aging and digital technologies has generated a wide debate and numerous investigations aiming to implement new public policies. Usually these are based more on “classic” gaps than on the so-called “grey divide”, which focuses on perceptions and attitudes. To capture this dimension, a questionnaire was designed on uses, learning, and ethical, motivational and attitudinal aspects. A fi eld work was carried out aimed at the population of the Autonomous Community of Madrid between 65 and 80 years old, with quotas of age and sex, with a total of 785 cases, with a sampling error of 3.5% for a p=95%. The results indicate that, given the specifi c uses made by the elderly, they are marked by the ubiquity of the cell phone, which is basically used to communicate, to alleviate loneliness and to stay active. Thus, through a cluster analysis we have been able to elaborate a typology of users according to attitudes and perceptions (grey divide) allowing us to better characterize the levels of technological adoption in a wider set of factors

Impacto de la COVID-19 en los servicios de cirugía cardiovascular en España: Análisis de los grupos relacionados con el diagnóstico (Estudio SECCE-COVID-19 fase 2)

Introducción y objetivos La pandemia por COVID-19 causada por infección del virus SARS-CoV-2 ha saturado al sistema sanitario español, afectándose la atención de las enfermedades cardiovasculares. Queremos cuantificar el impacto de la pandemia en el número de las intervenciones quirúrgicas cardíacas analizando los grupos relacionados con el diagnóstico (GRD) más prevalentes de nuestra especialidad. Métodos A instancias de la Sociedad Española de Cirugía Cardiovascular y Endovascular, se solicitó a todos los centros nacionales que quisieron participar, los datos de los códigos de GRD números 162 (cirugía sobre válvulas cardíacas con infarto o diagnóstico complejo), 163 (cirugía sobre válvulas cardíacas sin infarto o diagnóstico complejo), 165 (bypass coronario con infarto o diagnóstico complejo), 166 (bypass coronario sin infarto o diagnóstico complejo) y 167 (otros procedimientos cardiotorácicos o vasculares torácicos) entre el 1 de marzo de 2020 y el 30 de septiembre de 2020 (siete meses), y como período control las mismas fechas de 2019. Resultados Se recibieron los datos de 24 hospitales, 22 públicos y dos privados. Existió un descenso global en el número de intervenciones del 30% (rango -19 a -42%, p < 0,001) de 4.648 en 2019 a 3.262 en 2020 (-1.386 de diferencia), siendo +7% para el GRD 162 (p = 0,500), -37% para el 163 (p = 0,001), -9% para el 165 (p = 0,304), -32% para el 166 (p = 0,001), y -16% para el 167 (p = 0,062). Conclusiones Existió un descenso global de cirugías estadísticamente significativo en 2020 del 30% respecto del 2019 entre el 1 de marzo y el 30 de septiembre

High fidelity simulations of failure in fiber-reinforced composites

Los ensayos virtuales de materiales compuestos han aparecido como un nuevo concepto dentro de la industria aeroespacial, y disponen de un vasto potencial para reducir los enormes costes de certificación y desarrollo asociados con las tediosas campañas experimentales, que incluyen un gran número de paneles, subcomponentes y componentes. El objetivo de los ensayos virtuales es sustituir algunos ensayos por simulaciones computacionales con alta fidelidad. Esta tesis es una contribución a la aproximación multiescala desarrollada en el Instituto IMDEA Materiales para predecir el comportamiento mecánico de un laminado de material compuesto dadas las propiedades de la lámina y la intercara. La mecánica de daño continuo (CDM) formula el daño intralaminar a nivel constitutivo de material. El modelo de daño intralaminar se combina con elementos cohesivos para representar daño interlaminar. Se desarrolló e implementó un modelo de daño continuo, y se aplicó a configuraciones simples de ensayos en laminados: impactos de baja y alta velocidad, ensayos de tracción, tests a cortadura. El análisis del método y la correlación con experimentos sugiere que los métodos son razonablemente adecuados para los test de impacto, pero insuficientes para el resto de ensayos. Para superar estas limitaciones de CDM, se ha mejorado la aproximación discreta de elementos finitos enriqueciendo la cinemática para incluir discontinuidades embebidas: el método extendido de los elementos finitos (X-FEM). Se adaptó X-FEM para un esquema explícito de integración temporal. El método es capaz de representar cualitativamente los mecanismos de fallo detallados en laminados. Sin embargo, los resultados muestran inconsistencias en la formulación que producen resultados cuantitativos erróneos. Por último, se ha revisado el método tradicional de X-FEM, y se ha desarrollado un nuevo método para superar sus limitaciones: el método cohesivo X-FEM estable. Las propiedades del nuevo método se estudiaron en detalle, y se concluyó que el método es robusto para implementación en códigos explícitos dinámicos escalables, resultando una nueva herramienta útil para la simulación de daño en composites. Virtual testing of composite materials has emerged as a new concept within the aerospace industry. It presents a very large potential to reduce the large certification costs and the long development times associated with the experimental campaigns, involving the testing of a large number of panels, sub-components and components. The aim of virtual testing is to replace some experimental tests by high-fidelity numerical simulations. This work is a contribution to the multiscale approach developed in Institute IMDEA Materials to predict the mechanical behavior of a composite laminate from the properties of the ply and the interply. Continuum Damage Mechanics (CDM) formulates intraply damage at the the material constitutive level. Intraply CDM is combined with cohesive elements to model interply damage. A CDM model was developed, implemented, and applied to simple mechanical tests of laminates: low and high velocity impact, tension of coupons, and shear deformation. The analysis of the results and the comparison with experiments indicated that the performance was reasonably good for the impact tests, but insuficient in the other cases. To overcome the limitations of CDM, the kinematics of the discrete finite element approximation was enhanced to include mesh embedded discontinuities, the eXtended Finite Element Method (X-FEM). The X-FEM was adapted to an explicit time integration scheme and was able to reproduce qualitatively the physical failure mechanisms in a composite laminate. However, the results revealed an inconsistency in the formulation that leads to erroneous quantitative results. Finally, the traditional X-FEM was reviewed, and a new method was developed to overcome its limitations, the stable cohesive X-FEM. The properties of the new method were studied in detail, and it was demonstrated that the new method was robust and can be implemented in a explicit finite element formulation, providing a new tool for damage simulation in composite materials

Acercamiento a las prácticas de consumo no disociado desde los entornos y redes sociales de pertenencia y sociabilidad

Los objetivos generales de este estudio han sido identificar la prevalencia de conductores que conducen por las vías españolas en relación con las combinaciones de sustancias psicoactivas consumidas; profundizar en el conocimiento de las características socioeconómicas, culturales y actitudinales de estos grupos de conductores a partir de las preferencias culturales, de ocio y consumo que muestran en sus perfiles de Facebook; proporcionar un mapa estructural y caracterización de estos grupos compatible con las líneas preventivas directrices del Plan Estratégico de la DGT 2013-2016. Para la consecución de estos objetivos se ha desarrollado un diseño metodológico que combina las variables clásicas utilizadas para establecer o segmentar grupos (edad, sexo, nivel de estudios, etc.), con variables “secundarias” que los usuarios de las redes sociales generan cuando interactúan y se relacionan socialmente. La utilización de las redes sociales para obtener datos ad hoc sobre usuarios de interés, previamente segmentados, ha permitido superar la falta de información sociocultural existente sobre estos grupos. Esta innovación metodológica facilita obtener datos adicionales y espontáneos sin por ello tener que recurrir exclusivamente a técnicas que en su aplicación fomentan la racionalización o deseabilidad social (encuestas) o a estudios estadísticos ad hoc de corte experimental y su consabida falta de validez ecológica. Para ello, se creó una campaña publicitaria con el eslogan “¿Qué es tu coche para ti?”, difundida a través de Facebook del 1 al 16 de noviembre de 2012. A partir del análisis de los datos se demuestra que hay grupos de conductores que se diferencian en sus pautas de no disociación en el consumo de alcohol/drogas y conducción en función de la edad y el género, pero también en relación a características socioculturales y económicas concretas, siendo la inestabilidad laboral, en forma de paro y contratos eventuales, y el nivel cultural las dimensiones más discriminantes, así como los gustos culturales y las preferencias en ocio y consumo

Effect of Lutein and Antioxidant Supplementation on VEGF Expression, MMP-2 Activity, and Ultrastructural Alterations in Apolipoprotein E-Deficient Mouse

Oxidative stress is involved in the pathogenesis of several diseases such as atherosclerosis and age-related macular degeneration (AMD). ApoE-deficient mice (apoE−/−) are a well-established model of genetic hypercholesterolemia and develop retinal alterations similar to those found in humans with AMD. Thus supplementation with lutein or multivitamin plus lutein and glutathione complex (MV) could prevent the onset of these alterations. ApoE−/− mice (n=40, 3 months old) were treated daily for 3 months with lutein (AE-LUT) or MV (two doses): AE-MV15 (15 mg/kg/day) and AE-MV50 (50 mg/kg/day) and were compared to controls with vehicle (AE-C). Wild-type mice (n=10) were also used as control (WT-C). ApoE−/− mice showed higher retinal lipid peroxidation and increased VEGF expression and MMP-2 activity, associated with ultrastructural alterations such as basal laminar deposits, vacuoles, and an increase in Bruch's membrane thickness. While lutein alone partially prevented the alterations observed in apoE−/− mice, MV treatment substantially reduced VEGF levels and MMP-2 activity and ameliorated the retinal morphological alterations. These results suggest that oxidative stress in addition to an increased expression and activity of proangiogenic factors could participate in the onset or development of retinal alterations of apoE−/− mice. Moreover, these changes could be prevented by efficient antioxidant treatments