A regulation-based classification system for marine protected areas: A response to Dudley et al. [9]

Dudley et al. [9] commented on our paper [11], arguing that the current IUCN objective-based categorization of protected areas, which is also used in marine protected areas (MPAs), should not be abandoned and replaced by the new regulation-based classification system [11]. Here we clarify that we do not advocate replacing the current IUCN categories, but highlight the benefits of using both the objective-based IUCN categories and the new regulation-based classification when applied to MPAs. With an increasing number of MPA types being implemented, most of them multiple-use areas zoned for various purposes, assessing ecological and socio-economic benefits is key for advancing conservation targets and policy objectives. Although the IUCN categories can be used both in terrestrial and marine systems, they were not designed to follow a gradient of impacts and there is often a mismatch between stated objectives and implemented regulations. The new regulation-based classification system addresses these problems by linking impacts of activities in marine systems with MPA and zone classes in a simple and globally applicable way. Applying both the IUCN categories and the regulation based classes will increase transparency when assessing marine conservation goals.ERA-Net BiodivERsA project "BUFFER Partially protected areas as buffers to increase the linked social ecological resilience"; national funders ANR (France); FCT (Portugal); FOR-MAS (Sweden); SEPA (Sweden); RCN (Norway); project BUFFER; Fernand Braudel IFER fellowship (Fondation Maison des Sciences de l'Homme); Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia (FCT) [UID/MAR/04292/2013

Modelado numérico del proceso de soldadura de punto por fricción y sus aplicaciones a la industria naval

La soldadura de punto por fricción agitación o FSSW, es un método de unión del tipo traslape (lap joint) de materiales, cada vez más utilizado en la industria naval. Se utiliza para unir principalmente aleaciones de aluminio y aceros. Presenta ventajas frente a la soldadura de arco ya que permite soldar materiales disímiles, requiere menor energía y no produce radiación ni gases tóxicos. Actualmente, se encuentra insatisfecha para la industria la necesidad de soldar espesores de aleaciones de aluminio mayores a 3mm. En la literatura sobre el tema se halló una variedad de técnicas y de modelos constitutivos para representar el comportamiento de los materiales, así como también para el modelado de las condiciones de fricción, sin encontrarse aún lo más adecuado para su estudio. Se determinaron como las dos variables más importantes a la relación diámetro del hombro de la herramienta y las condiciones de contacto entre herramienta y material. En esta dirección, y buscando determinar las condiciones que permitan soldar grandes espesores con éxito, se realizaron cálculos mediante el método de Elementos Finitos a fin de determinar la incidencia en el proceso de soldadura del diámetro del hombro según diferentes expresiones matemáticas para representar las condiciones de contacto. Se discutió acerca de los resultados obtenidos en relación con los resultados numéricos y experimentales encontrados en la literatura, encontrando buena correlación con resultados publicados, tanto en rangos de temperaturas máximas como en tendencias de los resultados numéricos obtenidos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 4Facultad de Ingenierí

Modelado numérico del proceso de soldadura de punto por fricción y sus aplicaciones a la industria naval

La soldadura de punto por fricción agitación o FSSW, es un método de unión del tipo traslape (lap joint) de materiales, cada vez más utilizado en la industria naval. Se utiliza para unir principalmente aleaciones de aluminio y aceros. Presenta ventajas frente a la soldadura de arco ya que permite soldar materiales disímiles, requiere menor energía y no produce radiación ni gases tóxicos. Actualmente, se encuentra insatisfecha para la industria la necesidad de soldar espesores de aleaciones de aluminio mayores a 3mm. En la literatura sobre el tema se halló una variedad de técnicas y de modelos constitutivos para representar el comportamiento de los materiales, así como también para el modelado de las condiciones de fricción, sin encontrarse aún lo más adecuado para su estudio. Se determinaron como las dos variables más importantes a la relación diámetro del hombro de la herramienta y las condiciones de contacto entre herramienta y material. En esta dirección, y buscando determinar las condiciones que permitan soldar grandes espesores con éxito, se realizaron cálculos mediante el método de Elementos Finitos a fin de determinar la incidencia en el proceso de soldadura del diámetro del hombro según diferentes expresiones matemáticas para representar las condiciones de contacto. Se discutió acerca de los resultados obtenidos en relación con los resultados numéricos y experimentales encontrados en la literatura, encontrando buena correlación con resultados publicados, tanto en rangos de temperaturas máximas como en tendencias de los resultados numéricos obtenidos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 4Facultad de Ingenierí

Modelos de crecimiento y remodelado en aneurismas

Frecuentemente el desarrollo de los aneurismas se relaciona con adaptaciones de la pared arterial frente a alguna alteración del estado homeostático de la misma. Es sabido que cambios en la pared vascular producen estímulos mecánicos y bioquímicos que, a su vez, desencadenan procesos adaptativos en las propiedades, orientaciones y concentraciones de los materiales que constituyen la pared arterial con el objetivo de alcanzar un nuevo estado de equilibrio homeostático en la estructura. En particular, se utiliza el término de remodelado para los procesos que cambian propiedades materiales y orientaciones de fibras, mientras que los procesos que cambian las concentraciones de los constituyentes son denominados procesos de crecimiento, en los cuales, evidentemente, hay variación de masa en el sistema. Dichos fenómenos son claves para el entendimiento de la génesis, desarrollo y posterior evolución de los aneurismas. En este trabajo se estudia el comportamiento de un modelo de crecimiento y remodelado ampliamente difundido en la literatura cuando un segmento arterial ideal es dañado en la componente de elastina de forma predeterminada. En este trabajo se propone realizar la implementación del modelo a través de formulaciones de sólidos hiperelásticos en grandes deformaciones. Las ecuaciones resultantes se aproximan por el método de elementos finitos. En este contexto, se estudia la influencia de los parámetros intervinientes, tales como la tasa de crecimiento, nivel de reclutamiento y vida media del colágeno, comparando resultados con los disponibles en la literatura.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 9.Facultad de Ingenierí

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí

Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí

Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí