Perfiles de Ingeniería

Editorial

Teresa Francisca Salinas Gamero — 2024-06-30

En esta edición, queremos resaltar proyectos innovadores y prácticas sostenibles que están cambiando el panorama de la ingeniería. Desde tecnologías emergentes en la construcción hasta el uso de inteligencia artificial para optimizar procesos, nuestros artículos abordan cómo los ingenieros están utilizando su creatividad y conocimientos técnicos para abordar problemas complejos.

Mensaje del rector

Segundo Félix Romero Revilla — 2024-06-30

Es un placer darle la bienvenida a esta edición de la revista Perfiles de Ingeniería, una publicación dedicada a explorar el desarrollo de la ingeniería y su impacto en la sociedad actual, tan caracterizada por la relevancia de la tecnología y la innovación.

Presentación del decano

Santiago Fidel Rojas Tuya — 2024-06-30

Es un honor dirigirme a ustedes a través de nuestra revista institucional Perfiles de Ingeniería, un espacio que nos permite compartir los logros de las investigaciones y el compromiso que cada uno de nosotros tiene con la Facultad de Ingeniería, la calidad educativa y las publicaciones.

Evaluación de pigmentos fotoluminiscentes para la mejora de las propiedades físico-mecánicas del concreto

Esther Joni Vargas Chang — 2024-06-30

La fotoluminiscencia está revolucionando la construcción, especialmente en pavimentos y estructuras de concreto, al ofrecer mejoras tanto estéticas como funcionales. Los pigmentos fotoluminiscentes, que almacenan y emiten luz, pueden influir positivamente en las propiedades físico-mecánicas del concreto. Este estudio examina pigmentos como el aluminato de estroncio, silicato de zinc, fosfato de zinc y fluorescencia de calcio, evaluando su duración de emisión y su impacto en la resistencia a la compresión y durabilidad del concreto.

Los pigmentos fotoluminiscentes absorben energía luminosa y la liberan en forma de luz visible, proporcionando luminiscencia prolongada. El aluminato de estroncio destaca por su alta intensidad y durabilidad, mejorando significativamente la resistencia a la compresión del concreto. El fosfato de zinc también ofrece una emisión prolongada y es altamente resistente a la humedad. El silicato de zinc mejora la resistencia al desgaste, mientras que la fluorescencia de calcio refuerza la cohesión y resistencia a cargas pesadas del concreto. La selección del pigmento ideal depende de las necesidades específicas del proyecto.

Gaviones ecológicos para la protección de las inundaciones y equilibrio biótico en el poblado Chacarilla del río Matagente

Manuel Alejandro Custodio Salas — 2024-06-30

Las inundaciones fluviales amenazan continuamente la seguridad, infraestructura y salud en entornos urbanos y medio ambiente, generando riesgos significativos para las comunidades. El presente artículo tiene como objetivo realizar el dimensionamiento de muros de gaviones ecológicos para la protección de las inundaciones y equilibrio biótico en el poblado Chacarilla del río Matagente. La metodología que se utilizó fue multidisciplinaria desde los estudios básicos, específicos y de detalles. Se aplicaron métodos empíricos y numéricos para las condiciones hidrológicas e hidráulicas, así como modelos matemáticos para el dimensionamiento del muro de gavión ecológico. Se aplicó la matriz de Leopold con enfoque cualitativo y cuantitativo para el análisis del impacto ambiental. Para el procesamiento y análisis de la información se utilizaron diferentes herramientas de cálculos como el ArcGIS Pro 2.0, HEC HMS, Hec-Ras 6.14 y Gawac 3.0. Como principales resultados se alcanzó en primer lugar el caudal máximo el cual fue de 1379.63 m3/s para un periodo de retorno de 140 años, que generó una socavación máxima de 5.3 m a lo largo de +0.000m a +880.00m del tramo del río. Por tanto, las dimensiones de muro de gavión ecológico fueron de 8 m de altura, 4.5 m de ancho para un total de 14960 bloques. Se estimó un presupuesto para la obra de S/.6.699.633,85. Como conclusiones se define que los muros de gaviones ecológicos son una alternativa viable para mitigar las inundaciones y cuidado del medio ambiente.

Incorporación del modelo Lean Construction para innovar la gestión del tiempo en proyectos de construcción

Margarita Murillo Manrique — 2024-06-30

En la industria de la construcción se busca que la productividad mejore innovando la gestión del tiempo, indicador deficiente en los proyectos donde se ejecutan las actividades de manera convencional. En este sentido la investigación tiene como objetivo evaluar las consecuencias de los atrasos en los proyectos y como optimizar el tiempo incorporando el modelo Lean Construction. El procedimiento considero la revisión de material bibliográfico, artículos, revistas de construcción y proyectos que plantean innovar la gestión del tiempo con el modelo Lean Construction a través de las herramientas Last Planner System (LPS), carta balance de productividad, trabajo productivo (TP), trabajo contributorio (TC), trabajo no contributorio (TNC), porcentaje de partes cumplidas (PPC) y aplicación de la herramienta 5”s”. Los resultados encontrados que fundamentan el articulo corresponden al proyecto Barranco 360° ubicado en Lima que incluye información sobre la carta balance de productividad cercanos al 80%, TP (40%), TC (41%) y TNC (19%), al proyecto Residencial Gold San Francisco en Cusco con un índice de productividad del 39.5% y al proyecto “A” con una deficiencia en la productividad del 20 % en sus obras de construcción. Se concluye que los resultados estadísticos aplicando las herramientas del Lean Construction permiten gestionar los tiempos, mitigar las restricciones y dar soluciones rápidas y eficientes, optimizando la productividad sin dejar de lado la calidad en la ejecución del proyecto.

Protección para los márgenes del rio Moche estructura sostenible

Fabian Alberto Alva Rodriguez — 2024-06-30

Esta investigación tiene como objetivo realizar una propuesta de una estructura sostenible para la protección del río Moche en Trujillo, La Libertad. La metodología utilizada se enfocó en cuantificar las variables biológicas, topográficas, hidrológica, hidráulica, estructural y ambiental. Según las teorías más eco-amigables utilizadas en la literatura internacional, así como, normas técnicas E030, ley de recursos hídricos y la ley del impacto ambiental. Como análisis y procesamiento de las variables se utilizó modelos matemáticos ArcGIS pro HEC-RAS y Gawac 3.0; y estadísticos SPSS29. Como principales resultados se alcanzó que existen condiciones que existen condiciones favorables para ejecutar la estructura sostenible. La máxima avenida 643.47 m3/s para un periodo de retorno 140 años y un tirante máximo del agua 7,62. Las dimensiones de la estructura del gavión oscilo entre 4 y 8 metros en concordancia con la topografía del margen del rio. El muro de gavión tuvo un 58% de impactos negativos directo e indirecto, mientras que el 78% fue impactos positivos al medio ambiente. Se concluye que los gaviones son una estructura sostenible para el cuidado y protección del medio ambiente y la sociedad.

Uso del ensayo penetrómetro de cono en la determinación de la resistencia al corte no drenada de suelos arcillosos blandos de la Región San Martín, Perú

Miriam Rosanna Escalaya Advíncula — 2024-06-30

En esta investigación, se busca determinar experimentalmente la resistencia no drenada (S_u) de un suelo arcilloso blando por métodos no convencionales en la práctica de la Ingeniería en el Perú. Se empleó el Penetrómetro de Cono que es un equipo de laboratorio comúnmente utilizado para obtener el límite líquido de los suelos. Para calibrar los resultados, se usó un equipo de Veleta de Laboratorio, que proporciona la medida directa de S_u.

El estudio se llevó a cabo con trece muestras inalteradas extraídas de las localidades de Rioja y Moyobamba en la región San Martín, Perú. Como resultado, se obtuvo una correlación empírica que permite determinar la resistencia no drenada de estos suelos a partir del ensayo de Penetrómetro de Cono. En la investigación se concluye que, con una calibración adecuada, el Penetrómetro de cono es una herramienta confiable para la determinación de la resistencia no drenada de los suelos blandos. Además, su ejecución sencilla y de bajo costo, lo convierte en un alternativa rápida y económica.

Horno batch a GLP con control PID para la automatización del proceso de curado de pintura electrostática

Ricardo John Palomares Orihuela — 2024-06-30

El presente artículo presenta la mejora del proceso de recubrimiento superficial con pintura electrostática mediante la fabricación de un horno de curado tipo batch a GLP con un volumen de trabajo de 20 m³. La estructura se fabricó con ángulos estructurales de 3/16” x 2”, los paneles tipo sándwich de planchas de acero galvanizado de 0.6 mm y 1.0 mm y con un interior de lana de 2” de espesor como aislante. Se empleó 6 quemadores infrarrojos catalíticos a GLP con una potencia total de 65.4 kW/h, con lo cual, se logró alcanzar la temperatura de 180 °C en 20 minutos con carga máxima. Se diseñó una interfaz gráfica con una pantalla táctil. Se utilizó una Raspberry Pi 3B+ para ejecutar el software de control y monitoreo desarrollado en Python. Se empleó controladores industriales de temperatura PID y sensores PT-100 de tres hilos. Se realizó el modelamiento matemático del horno para obtener la función de transferencia y las constantes de sintonización del controlador PID. Se realizó nueve pruebas para garantizar el correcto funcionamiento del horno. Se realizó el pintado y curado de láminas de muestra con espesores de 90 µm hasta 106 µm, lo cual garantiza la durabilidad de la pintura aplicada. Finalmente, se realizó pruebas de adhesión, rayado, doblez y lijado obtenido resultados óptimos en cada una.

Seguridad basada en el comportamiento para reducir el índice de accidentabilidad en la empresa minera Raura

Wilder Beto Chamorro Celis — 2024-06-30

El objetivo del estudio fue mejorar el sistema de gestión de seguridad mediante la implementación de seguridad basada en el comportamiento con el fin de reducir el índice de accidentabilidad en la empresa minera Raura. Metodológicamente, se utilizó un diseño cuasi- experimental con un enfoque cuantitativo de nivel descriptivo. Se utilizaron las técnicas de encuestas y observación, la información se recopiló mediante el uso de cartillas de observación y cuestionarios. La población y muestra del estudio estuvo compuesta por 80 trabajadores. Los resultados, al comparar los datos estadísticos de 2022 y 2023, arrojaron que se logró reducir en un 73 % el número de accidentes e incidentes con la implementación de la metodología SBC. Además, se han obtenido resultados muy positivos al formar, capacitar y entrenar a los trabajadores, aumentando su nivel de conocimientos y concienciación en materia de seguridad. Asimismo, las tendencias muestran un aumento del 89,4 % en los comportamientos seguros y una disminución del 10.7% en las actitudes riesgosas. Se concluye que la metodología SBC cambia un comportamiento riesgoso por uno seguro, y ayuda a prevenir y reducir los accidentes.

Evaluation of exposure to Wi-Fi radiofrequency fields in indoor and outdoor environments in the Ricardo Palma University campus, Lima, Peru, using a personal exposimeter

Víctor Manuel Cruz Ornetta — 2024-06-30

The objective of this study was to make an evaluation of Wi-Fi radiofrequency fields in campus of Ricardo Palma University in the Surco district, Lima, Perú using personal exposure meters. To carried it out a literature review was first made, then the location of the environments was defined. In total 96 outdoor and 10 indoor environments were selected. Subsequently, the exposure meter including the proprietary software for data processing was tested. The maximum contribution of Wi-Fi 2G and Wi-Fi 5G for outdoor environments by main frequency bands to average exposure were 1.83 x 10^-6 and 3.39 x10^-5 W/m² respectively and the maximum contribution of Wi-Fi 2G and Wi-Fi 5G for indoor environments by main frequency bands to average exposure were 1.33 x 10-6 and 2.96 x10-6 W/m2 respectively. Based on the ICNIRP 1998 limits, the exposure quotients were also obtained the maximum contribution of Wi-Fi 2G and Wi-Fi 5G for outdoor environments by main frequency bands to average exposure were 1.83 x 10-5 and 3.39 x10-4 % respectively and the maximum contribution of Wi-Fi 2G and Wi-Fi 5G for indoor environments by main frequency bands to average exposure were 1.33 x 10^-5 and 2.96 x10^-5 W/m² respectively. In conclusion, all measurements made were well below international limits, for outdoor and indoor environments the largest contributor to total exposure was broadcasting services, the second largest were mobile phone base stations, for outdoor environments the third largest was Wi-Fi 5G and mobile phone handsets exposure was well below that of mobile phone base stations and for indoor environments the third largest was mobile handsets and the last one was Wi-Fi.

First steps using FPGA technology

Pedro Selencio Landaeta Herrera — 2024-06-30

Este es un proyecto básico, a futuro vienen proyectos donde se trabaje con lógica secuencial y con otras herramientas como el software ISPLever de la empresa de Semiconductores LATTICE, que permite, usando solamente software, desarrollar proyectos de FPGA. Es decir, esta investigación sirve como base para proyectos de mayor envergadura

Background: This research has as main objective to show in a general way the FPGA technology, Field Programmable Gate Array – Arrangement of programmable Gates on the Chip. We will talk here about its architecture, manufacturing companies, description of a simple circuit using VHDL, Very High Speed Hardware Description Language, Quartus II Software and the INTEL Cyclone II card. Method: A simple combinational logic circuit was used to carry out the simulation with the Quartus II software. Leaving everything clearly indicated to carry out larger projects. Results: The results of the study show that the graphs obtained as a response of the circuit studied were as expected, and also that the properties of the software under study could be verified. Conclusions: The general characteristics of the FPGA technology were studied. The basic functions of the Quartus II software were known to execute a project in all its phases.

This is a basic project. In the future there are projects that work with sequential logic and with other tools such as the ISPLever software from the LATTICE Semiconductor company, which allows, using only software, to develop FPGA projects. In other words, this research serves as the basis for larger-scale projects.

Low transconductance OTAs design with extended linear range and its application in EEG signals

Franco Renato Campana Valderrama — 2024-06-30

En este trabajo se presenta el diseño de OTAs simétricos con bajo valor de Transconductancia (orden de los nA/V) y sus aplicaciones en baja frecuencia y baja potencia. Para este objetivo, se usó espejos de corriente serie-paralelo (S-P), los cuales dividen la transconductancia del par diferencial. Con esta técnica se obtuvo transconductores de hasta 1 nA/V. También se presentará una técnica para extender el rango lineal de los pares diferenciales.

Estos OTAs simétricos diseñados serán usados en filtros activos de baja frecuencia central para aplicaciones biomédicas (señales EEG). Los capacitores de estos filtros están en el orden de los picofaradios y están fuera del circuito integrado. Estos OTAs y Filtros fueron diseñados en tecnología estándar de fabricación de 0.8 um.

La factibilidad de las técnicas que presentaremos, serán validadas mediante resultados de simulación.