Multi-temporal decomposition for elastoplastic ratcheting solids

This paper presents a multi-temporal formulation for simulating elastoplastic solids under cyclic loading. We leverage the proper generalized decomposition (PGD) to decompose the displacements into multiple time scales, separating the spatial and intra-cyclic dependence from the inter-cyclic variation. In contrast with the standard incremental approach, which solves the (non-linear and computationally intensive) mechanical balance equations at every time step, the proposed PGD approach allows the mechanical balance equations to be solved exclusively for the small-time intra-cyclic response, while the large-time inter-cyclic response is described by simple scalar algebraic equations. Numerical simulations exhibiting complex cyclic responses, including a 2D problem and an application to a monopile foundation, demonstrate that PGD solutions with a limited number of space-time degrees of freedom may be obtained numerically, only requiring a few modes to accurately capture the reference response.Comment: Version accepted for publication in Computer Methods in Applied Mechanics and Engineerin

Bayesian Inversion with Open-Source Codes for Various One-Dimensional Model Problems in Computational Mechanics

The complexity of many problems in computational mechanics calls for reliable programming codes and accurate simulation systems. Typically, simulation responses strongly depend on material and model parameters, where one distinguishes between backward and forward models. Providing reliable information for the material/model parameters, enables us to calibrate the forward model (e.g., a system of PDEs). Markov chain Monte Carlo methods are efficient computational techniques to estimate the posterior density of the parameters. In the present study, we employ Bayesian inversion for several mechanical problems and study its applicability to enhance the model accuracy. Seven different boundary value problems in coupled multi-field (and multi-physics) systems are presented. To provide a comprehensive study, both rate-dependent and rate-independent equations are considered. Moreover, open source codes (https://doi.org/10.5281/zenodo.6451942) are provided, constituting a convenient platform for future developments for, e.g., multi-field coupled problems. The developed package is written in MATLAB and provides useful information about mechanical model problems and the backward Bayesian inversion setting. © 2022, The Author(s)

Características de vivienda como factores de riesgo para malaria en un área endémica del Perú

RESUMEN OBJETIVO: Identificar las características de la vivienda, domiciliarias y peridomiciliarias, que son factores de riesgo para malaria por Plasmodium vivax en un área endémica del norte peruano.  MATERIALES Y MÉTODOS: Se realizó un estudio de casos y controles pareado, los casos fueron personas con manifestaciones clínicas y examen microscópico positivo a Plasmodium vivax, los controles fueron individuos con examen negativo al parásito y del mismo sexo, edad y localidad que los casos.  RESULTADOS: Se identificaron como factores de riesgo de la vivienda: pared de adobe sin enlucir (OR = 8,54 IC 95% 1,42 – 51,53), pared de quincha o estera (OR = 85,31 IC 95% 8,10 - 899,08), áreas sin techo (OR = 4,20 IC 95% 1,60 - 11,04), río o acequia (OR = 25,11 IC 95% 4,67 – 134,93) y pozo artesanal cercanos a la vivienda (OR = 90,98; IC 95% 7,98 – 1036,66); y cultivos de frutales o algodón cercanos a la vivienda (OR = 7,17 IC 95% 1,85 - 27,87).  CONCLUSIÓN: Algunas características de la vivienda en esta zona endémica están asociadas a malaria como importantes factores en su transmisión. Salud UIS 2008; 40: 197 - 203 Palabras clave: malaria, Plasmodium, factores de riesgo, vivienda, estudios de caso-control, Perú ABSTRACT OBJECTIVE: To identify housing characteristics, domiciliary and peridomiciliary, those are risk factors for Plasmodium vivax malaria in an endemic area of the north of Peru.  MATERIALS AND METHODS: A paired case - control study was carried out, cases were individuals who had clinical manifestation and positive microscopic exam to Plasmodium vivax, and the controls those individuals negative to the exam and the same age, sex, village of residence as the cases.  RESULTS: As housing risk factors were identified: wall of adobe without plaster (OR = 8.54 95% CI 1.42 – 51.53), wall of quincha or mats (OR = 85.31 IC 95% 8.10 – 899.08), areas without roof (OR = 4.20 IC 95% 1,60 - 11,04), river or canal (OR = 25.11 IC 95% 4.67 – 134.93) and artesian well closer to the house (OR = 90,98; IC 95% 7.98 – 1036.66); and crops of fruits or cotton closer to the house (OR = 7.17 IC 95% 1.85 – 27.87).  CONCLUSION: Some characteristics of the housing in this endemic area are associated to malaria like important factors in their transmission. Salud UIS 2008; 40: 197 – 203 Keywords: malaria, Plasmodium, risk factors, housing, case-control studies, Peru

Bayesian inversion for unified ductile phase-field fracture

The prediction of crack initiation and propagation in ductile failure processes are challenging tasks for the design and fabrication of metallic materials and structures on a large scale. Numerical aspects of ductile failure dictate a sub-optimal calibration of plasticity- and fracture-related parameters for a large number of material properties. These parameters enter the system of partial differential equations as a forward model. Thus, an accurate estimation of the material parameters enables the precise determination of the material response in different stages, particularly for the post-yielding regime, where crack initiation and propagation take place. In this work, we develop a Bayesian inversion framework for ductile fracture to provide accurate knowledge regarding the effective mechanical parameters. To this end, synthetic and experimental observations are used to estimate the posterior density of the unknowns. To model the ductile failure behavior of solid materials, we rely on the phase-field approach to fracture, for which we present a unified formulation that allows recovering different models on a variational basis. In the variational framework, incremental minimization principles for a class of gradient-type dissipative materials are used to derive the governing equations. The overall formulation is revisited and extended to the case of anisotropic ductile fracture. Three different models are subsequently recovered by certain choices of parameters and constitutive functions, which are later assessed through Bayesian inversion techniques. A step-wise Bayesian inversion method is proposed to determine the posterior density of the material unknowns for a ductile phase-field fracture process. To estimate the posterior density function of ductile material parameters, three common Markov chain Monte Carlo (MCMC) techniques are employed: (i) the Metropolis–Hastings algorithm, (ii) delayed-rejection adaptive Metropolis, and (iii) ensemble Kalman filter combined with MCMC. To examine the computational efficiency of the MCMC methods, we employ the R^ - convergence tool. The resulting framework is algorithmically described in detail and substantiated with numerical examples

Fasciola hepatica infection in schoolchildren of Condebamba district, Cajamarca

La investigación tuvo como finalidad determinar la prevalencia de Fasciola hepatica y sus factores de riesgo en escolares de instituciones educativas del nivel primario de tres caseríos del distrito de Condebamba, Cajamarca, Perú. Se aplicó un cuestionario a los escolares y a sus padres o apoderados para recolectar información relacionada con los factores de riesgo en los escolares. Se evaluaron 253 muestras fecales de escolares entre 6 y 12 años, mediante la técnica de sedimentación rápida modificada por Lumbreras para diagnóstico de infección por F. hepatica. La prevalencia de F. hepatica en Condebamba fue de 5.1%. No hubo diferencias significativas en relación con el género y grupo de edad. Los factores de riesgo asociados con la infección fueron la crianza de vacas y defecar al aire libre. Las prevalencias fueron moderadas en las localidades de Cauday y Ogosgón y nula en La Merced.The purpose of this research was to determine the prevalence of Fasciola hepatica and its risk factors in schoolchildren of educational institutions of the primary level of three villages in the district of Condebamba, Cajamarca, Peru. A questionnaire was applied to schoolchildren and their parents or guardians to collect information related to risk factors in schoolchildren. It was evaluated 253 faecal samples of schoolchildren between 6 and 12 years old, using the rapid sedimentation technique modified by Lumbreras to diagnose F. hepatica infection. The prevalence of F. hepatica in Condebamba was 5.1%. There were no significant differences in relation to gender or age group. The risk factors associated with the infection were raising cows and defecating outdoors. The prevalence was moderate in Cauday and Ogosgón villages and null in La Merced

Factores que Inciden en Morbilidad y Mortalidad por Peritonitis generalizada en Hospital C.Q “Hermanos Ameijeiras” del 2005 – 2008

Se realizó un estudio explicativo observacional de tipo cohorte retrospectiva, para identificar los factores que influyen en el pronóstico de los pacientes con Peritonitis generalizada o difusa. La muestra estuvo conformada por 26 pacientes, que ingresaron de forma consecutiva por peritonitis generalizada o difusa, en la unidad de cuidados intensivos del Hospital Clínico-Quirúrgico "Hermanos Ameijeiras", en el periodo comprendido entre el septiembre de 2005 hasta abril de 2008 y que cumplía con los criterios de inclusión y exclusión. De los pacientes estudiados falleció el 26.9%. Predominó el sexo femenino 61.5% y el grupo de edades comprendido entre 60 y 74 años (42.3%). Las variables: sexo, edad, estado nutricional y la hiperglicemia no tuvieron relación con la mortalidad o la aparición de fallo múltiple de órganos. Los Antecedentes Patológicos Personales, de Neoplasia, el estado inmunológico previo y la necesidad de ventilación mecánica estuvieron relacionados con la mortalidad o la aparición del fallo multiorgánico. El aspecto del líquido peritoneal estuvo relacionado con la mortalidad y las complicaciones y; el origen de la infección guardó relación con la mortalidad, no así con las complicacione

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Enfoque energético a la modelización de fractura no lineal unidimensional

La presencia de altas solicitaciones de esfuerzos y deformaciones en ingeniería ocasiona fenómenos disipativos en los materiales, por lo que es de gran interés estudiar su comportamiento a través de modelos computacionales. En este trabajo se propone la implementación de dos modelos numéricos unidimensionales para el análisis de materiales dúctiles con ablandamiento a través del método de elementos finitos. Se utilizan dos enfoques: clásico y energético. El primero se basa en la aplicación de un modelo local de plasticidad derivado de la teoría de materiales estándar acoplado a un modelo de daño no local. Debido a que el problema resultante carece de unicidad de solución, se emplea una regularización con viscoplasticidad. Por otra parte, la formulación energética utiliza herramientas variacionales para construir el modelo sobre tres bloques: condición de estabilidad, balance de energía y condición de irreversibilidad. Luego, se define la evolución del sistema a través de la minimización de un funcional de energía convexo con respecto a las variables de estado. Esto permite obtener la solución global de manera estable desde el punto de vista numérico, sin necesidad de emplear una regularización. El algoritmo clásico con viscoplasticidad es dependiente de la velocidad de carga, lo cual resulta en un comportamiento diferente al obtenido en la formulación energética; sin embargo, se demuestra numéricamente que conforme la velocidad de carga tiende a cero, los modelos se vuelven equivalentes. Como resultado final, se presenta la evolución de cada modelo y un análisis comparativo.As a result of highly demanding stresses and strains, dissipative phenomena are observed in engineering materials. Therefore, it is of great interest to study the evolution of these materials by means of computational models. In this thesis, the implementation of two nite element one-dimensional models is proposed for the analysis of ductile materials with softening behavior. Two formulations are explored: the classical approach and the energetic approach. The former is based on the application of a local plasticity model derived from the generalized standard materials theory, coupled to a nonlocal damage model. Because the resulting problem's solution lacks uniqueness, regularization through viscoplasticity is applied. On the other hand, the energetic approach uses variational tools to develop the model on three fundamental concepts: stability condition, energy balance and irreversibility condition. Then, the evolution of the system is obtained by the minimization of a convex energy functional with respect to the state variables. This allows for the global solution to be obtained with numerical stability, avoiding the need for regularization. The classical algorithm with viscoplasticity is a rate-dependent problem, resulting in a di erent evolution from the response obtained through the energetic approach. However, it is shown numerically that as the loading rate tends to zero, the models converge. As a nal result, the material evolution generated with both models is presented, as well as a comparative analysis.Ingeniero CivilCuenc

Estudio del comportamiento de nueve lineas promisorias de arroz (Oryza sativa L) en comparación con dos variedades comerciales en el agroecosistema de secano favorecido

El siguiente trabajo se realizó en los terrenos de la Cooperativa Democrática "El Viejo", ubicada en el municipio de El Viejo; se evaluaron nueve lineas promisorias de arroz en una Prueba Preliminar de Rendimiento. Se utilizó un diseño experimental de Bloques Completos al Azar con cuatro repeticiones, el ensayo se estableció en condiciones de secano favorecido, con el método de siembra a chorrillo, por lo que el Programa de Validación Tecnológica (P.V.T) de la Asociación Nicaragüense de Arroceros (A.N.A.R.), inició el presente trabajo para evaluar los materiales genéticos ECIA y C.T. Los materiales ECIA procedentes de Cuba y los materiales IG y CT originarios del Centro Internacional de agricultura Tropical , Cali Colombia. Los datos cuantitativos se analizaron con el programa MSTAC, aplicándoles análisis de varianza (ANOVA), con sus respectivas pruebas de medias. En base a los resultados obtenidos en las evaluaciones de las características agronónúcas, componentes del rendimiento y adaptabilidad a la zona de secano, se realizaron los análisis, de las nueve lineas promisorias de arroz de las cuales se seleccionaron las líneas ECIA 31-6066, la ECIA 2l3-F4-A-153, la ECIA 382-4-2-J-6 y la CT- 9506-18-11P-2PT, además que en la selección de estas líneas se tomaron en cuenta todas las variables medidas, tanto las cuantitativas como las cualitativas, o sea que se seleccionaron aquellas que presentaron comportamiento de manera integral, las cuales seguirán siendo estudiada; para luego ser evaluadas en prueba de adaptación regional