Simplified qualitative discrete numerical model to determine cracking pattern in brittle materials by means of finite element method

This paper presents the formulation, implementation, and validation of a simplified qualitative model to determine the crack path of solids considering static loads, infinitesimal strain, and plane stress condition. This model is based on finite element method with a special meshing technique, where nonlinear link elements are included between the faces of the linear triangular elements. The stiffness loss of some link elements represents the crack opening. Three experimental tests of bending beams are simulated, where the cracking pattern calculated with the proposed numerical model is similar to experimental result. The advantages of the proposed model compared to discrete crack approaches with interface elements can be the implementation simplicity, the numerical stability, and the very low computational cost. The simulation with greater values of the initial stiffness of the link elements does not affect the discontinuity path and the stability of the numerical solution. The exploded mesh procedure presented in this model avoids a complex nonlinear analysis and regenerative or adaptive meshes.Peer ReviewedPostprint (published version

Servicios Ecosistémicos y planificación del uso del suelo. Hacia un marco para diseñar infraestructuras verdes

La atención creciente al mapeo de los servicios ecosistémicos se convierte en un elemento clave destinado a aumentar la evaluación ecológica y económica de la planificación durante los procesos de toma de decisiones. No obstante, incluso si la evaluación biofísica de los servicios ecosistémicos ha alcanzado grandes resultados, queda menos explorado cómo cerrar la brecha que separa el análisis de un proyecto. El plan de uso de la tierra es el producto de una interacción a largo plazo entre las partes interesadas y las administraciones públicas involucradas en procesos de toma de decisiones; pero a menudo los modelos tecnológicos destinados a visualizar la distribución espacial de los datos ambientales no coinciden con las necesidades de outputs "simples" para llegar a soluciones "complejas". Con respecto a los servicios ecosistémicos, se ha estudiado que el diseño de las infraestructuras verdes parece ser un producto factible derivado de una habilidad analítica altamente especializada, dirigida a apoyar proyectos territoriales para la gestión del uso de la tierra. En el artículo se propone una metodología de diseño de infraestructura verde, dada la distribución espacial de los diferentes servicios ecosistémicos

Alternativas para la minimización del uso del agua en las operaciones de fracturamiento hidráulico en la explotación de yacimientos no convencionales

La presente monografía tuvo como objetivo general la evaluación de algunas o varias alternativas para la minimización del uso del agua en las operaciones de fracturamiento hidráulico, como una técnica en la explotación de yacimientos no convencionales. Para ello, se hizo una investigación documental de estudios de caso realizados en diferentes yacimientos no convencionales de Estados Unidos y por último se ajustaron las estrategias o alternativas identificadas con la Políticas relacionadas al recurso hídrico en Colombia. Dentro de las alternativas de minimización se identificaron: 1) la sustitución del uso del agua dulce en el fluido fracturante; 2) la minimización propiamente dicha del uso de agua dulce en la fabricación del fluido fracturante y; 3) el reúso y reciclaje del agua de retorno (flowback) y producida

Cálculo del costo de capital en empresas que no cotizan en la bolsa de valores colombiana

El artículo presenta los resultados del cálculo del Costo de Capital en una compañía que no transa sus acciones en la bolsa de valores de Colombia. Los datos utilizados y la metodología empleada se aplicaron para los índices financieros de los años 2008 y 2009. La técnica utilizada permitió obtener la rentabilidad mínima que debe exigirse a los activos de la compañía estudiada, para devolver las exigencias de retorno que realizan los agentes inversionistas. Se pudo establecer el paralelo entre esta rentabilidad y la rentabilidad de los activos; la rentabilidad del patrimonio y los índices en el orden local, departamental y nacional, para las empresas del mismo sector productivo de la compañía analizada

Bogotá en el manejo del agua lluvia

Las ciudades actuales enfrentan situaciones cada vez más complejas, nutridas por factores demográficos, económicos y sociales. A ellos se suman condiciones ambientales extremas, ocasionadas por el cambio climático. Estas situaciones se hacen evidentes en periodos más largos, de inundaciones o sequías, desastres ambientales que perjudican la calidad del hábitat, tanto urbano como rural. Frente a esta problemática, han surgido propuestas de estructuras espaciales sostenibles procurando, mejorar y mitigar, el impacto de doble vía de nuestros modelos de desarrollo frente al planeta. Propuestas, como la utilización del recurso pluvial, se consideran como una de las “alternativas limpias” en procura de estos desarrollos. El artículo de revisión a continuación, hace parte del proceso de investigación in- terdisciplinar adelantado por el proyecto “Gestión del Recurso Pluvial y su uso potencial en la planeación del territorio”. Busca aplicar el modelo sistémico en una escala de análisis de ciudad, al privilegiar dos variables: la normativa, que revisa el marco legal rector de Bogotá, frente al manejo de este recurso; y la ambiental, que presenta la importancia dentro del ciclo del agua de los humedales y los acuíferos, y establece su relación con el recurso pluvial a través de las escorrentías

Modelo de elementos finitos del hombro: comparación de los esfuerzos mecánicos de un hombro sano y un hombro con síndrome del manguito rotador

El síndrome del manguito rotador es la patología de hombro de mayor incidencia en Colombia, siendo el tendón del supraespinoso el más afectado. El objetivo de este estudio es desarrollar un modelo numérico del hombro, para determinar la variación los esfuerzos mecánicos en un hombro sano, y en otro con el síndrome del manguito rotador, debido a que en Colombia no hay estudios que permitan determinar dichos esfuerzos. Se desarrolló un modelo en tres dimensiones del hombro, a partir de un conjunto de imágenes por tomografía axial computarizada. Este modelo incluye el húmero, la escápula, el ligamento glenohumeral, los tendones del manguito rotador y el cartílago articular. Se analizaron los modelos mediante el método de elementos finitos, y se obtuvieron los esfuerzos de Von Mises. Posteriormente, se compararon los resultados obtenidos de un hombro sano, y de un hombro con síndrome del manguito rotador, para saber cómo varía la distribución de los esfuerzos mecánicos. Luego se compararon los resultados obtenidos en este estudio con similar información en la literatura. El modelo de elementos finitos permitió determinar la distribución y variación de los esfuerzos de Von Mises, los cuales aumentan cuando se presenta el síndrome de manguito rotador, con ruptura del tendón del supraespinoso. Dicho aumento se presentó en los puntos de inserción en los huesos y en la zona donde se presenta la ruptura, y se debe a la disminución del espesor de los tendones del manguito rotador

Modelo de gestión de riesgo; su influencia con la gestión de calidad en el sector plástico en la ciudad de Bogotá

El presente trabajo muestra un paso a paso de un modelo de gestión de riesgos bajo la norma NTC ISO 31000:2009, la cual se despliega como una herramienta administrativa que facilita la toma de decisiones que puede verse afectadas por la incertidumbre y poder proteger el valor en todas las actividades que afectan a la organización. Se hizo una prueba piloto aplicando los conceptos y teorías necesarias para desarrollarlo y se realizó el proceso de la gestión de riesgo donde se Identifican, evalúan y analizan los riesgos identificados, y su respectivo tratamiento para reducir el impacto del riesgo

Quinua, Chenopodium quinua (Willd.) en Colombia Caracterización de granulos de almidón nativo de quinua por IR-ATR, MEB, DRX

El cultivo de quinua es una alternativa productiva que empieza a dimensionarse-rentable en Colombia, se extiende sin control en los departamentos de Nariño, Cauca, Boyacá, Cundinamarca, parte alta del Departamento del Putumayo y Antioquia, lo anterior, a razón de las bondades que posee el grano teniendo en cuenta sus propiedades nutricionales y saludables, así como del valor comercial que representa en el entorno internacional. En este artículo se estudia los grânulos de almidón contenido en granos-semillas de quinua que se cultivan en Colombia, además se trata de proveer información de las características del almidón mediante IR-ATR, MEB y DRX, posibilitando dos aspectos, por un lado, definir el potencial de uso del almidón en diferentes industrias, e igualmente, aspectos de cultivo, cosecha, poscosecha y comercialización de la quinua que se expende en Colombia

Proceso de biodegradación para el tratamiento de derrames de petróleo por medio de pseudomonas

This monograph was conducted with the objective of broadly describing the process of petroleum biodegradation through Pseudomonas, to demonstrate that despite the fact that the oil industry has had a bad reputation throughout history as a critical focus of environmental pollution, it has investigated and developed methods that help in the cleaning of those fluids that are exposed to the environment during the phases of exploration, exploitation, drilling, production, refining, distribution and consumption, degrading them through biological processes, specifically, the metabolic process that bacteria carry out when digesting Petroleum.Esta monografía se realizó con el objetivo de describir ampliamente el proceso de biodegradación de petróleo por medio de Pseudomonas, para demostrar que a pesar de que la industria petrolera ha tenido una mala reputación a través de la historia como foco critico de contaminación ambiental, ha investigado y desarrollado métodos que ayuden en la limpieza de aquellos fluidos que son expuestos al ambiente durante las fases de exploración, explotación, perforación, producción, refinación distribución y consumo degradándolos por medio de procesos biológicos, específicamente, el proceso metabólico que realizan las bacterias al digerir petróleo