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Rehabilitación de la "Casa Palacio del Alvear" en San Pantaleón de Aras, Cantabria

  • Cuetos Bueno, Irene
The Final Grade Project objective is to develop a technical project for the restoration of the "Alvear`s Palace house" to keep his use as single family home. I hace chosen a PFC conducting to a technical project because it allows to implement almost all the knowledge acquired throughout my degree, and at the same time extending them to adapt this knowledge to the typical construction of my birthplace, Cantabria. I have selected this type of construction because I would like to continue my work experience in this province, and in particular I would like to devote to building restoration, so I think that the realization of this work will help me to learn many technical aspects of the construction, operation of the companies involved and current legislation in this province. The building is situated in San Pantaleon de Aras, in the region of Trasmiera, and the construction is a typical “montañesa” house of XVI-XVII century. It consists of ground floor, first floor and an attic. The building is in an advanced state of degradation due to age as they hardly have carried out maintenance work on it since its construction. The main objectives of the project are surveying, as there is no graphic documentation of it, executing a study of damages in order to propose intervention measures, and finally a rehabilitation proposal to the adequacy of building regulations, current redistribution of interior space and the adequacy of facilities. I have attempted to keep maximum aesthetics and techniques of construction and building materials typical from this houses, but at the same time adapting the building to current standards of design and comfort. This will try to keep up the original materials are suitable thermal and acoustic enclosures by adding thermal insulation and replacing the joinery, creating new openings in the facades to give light and redistributed within the interior space in new rooms with their respective facilities
Project:


Experimental and theoretical study of the capillary effect on the mechanical behaviour of granular media

  • Moure i Foraster, Carla
[ANGLÈS] Effective stress in unsaturated soils has never been physically or mathematically defined. It is still the topic in large discussions and debates in the soil mechanics community. We therefore tried to obtain a more realistic effective stress distribution within partially saturated conditions deduced from the measurement of capillary forces between spherical particles. We investigated a monodisperse granular material in which the particle interactions are governed by a capillary force law. The cohesion force for a grain-pair with equal diameters is expressed as an explicit function of the liquid bridge (both its volume and its shape). This analytical relation is validated by experiments consisting of measuring the capillary force between two particles joined by a meniscus. A numerical simulation was created by a routine Matlab, to determine the capillary force and the water pressure between two balls in contact with different saturation parameters (given the contact angle), produced by traction micromechanical experiments. Finally, in order to evaluate the influence of capillary force on the macroscopic behaviour, shear strength tests have been carried out using different water contents., [CASTELLÀ] La tensión efectiva en suelos no saturados nunca ha sido física ni matemáticamente definida y sigue siendo el tema de largas discusiones y debates en el mundo de la mecánica de suelos. En este trabajo tratamos de obtener una distribución más realista de las tensiones efectivas en suelos granulares parcialmente saturados deducida a partir de la medida de las fuerzas capilares entre partículas esféricas. Se ha investigado un material granular monodisperso, cuyas interacciones entre partículas se rigen por una ley de fuerza capilar. La fuerza de cohesión entre un par de granos del mismo diámetro se expresa como una función explícita del puente líquido (tanto de su volumen, como de su forma). Esta relación analítica es validada por experimentos que consisten en la medición de la fuerza capilar entre dos partículas unidas por un menisco. Una simulación numérica fue creada con una rutina de Matlab para determinar la fuerza capilar y la presión de agua entre dos esferas en contacto con diferentes parámetros de saturación (dado el ángulo de contacto) producidas por los experimentos micromecánicos de tracción. Finalmente, con el fin de evaluar la influencia de la fuerza capilar en el comportamiento macroscópico, se han llevado a cabo ensayos de resistencia al cizallamiento utilizando diferentes contenidos de agua., [CATALÀ] La tensió efectiva en sòls no saturats mai ha estat física ni matemàticament definida i segueix sent el tema de llargues discussions i debats en el món de la mecànica dels sòls. En aquest treball intentem obtenir una distribució més realista de les tensions efectives en sòls granulars parcialment saturats deduïda a partir de la mesura de les forces capil·lars entre partícules esfèriques. S'ha investigat un material granular monodispers; les interaccions entre partícules es regeixen per una llei de força capil·lar. La força de cohesió entre un parell de grans de mateix diàmetre s'expressa com una funció explícita del pont líquid que els uneix (tant del seu volum, com de la seva forma). Aquesta relació analítica és validada per experiments que consisteixen en la mesura de la força capil·lar entre dues partícules unides per un menisc. Una simulació numèrica s’ha creat amb una rutina de Matlab per determinar la força capil·lar i la pressió d'aigua entre dues esferes en contacte amb diferents paràmetres de saturació (donat l'angle de contacte) produïdes pels experiments micromecànics de tracció. Finalment, per tal d'avaluar la influència de la força capil·lar en el comportament macroscòpic, s'han dut a terme assaigs de resistència al cisallament amb diferents continguts d'aigua.
Project:


Comparison of several procedures for modeling floodplain flow in urban areas, Comparación de procedimientos de modelación del flujo de la llanura de inundación en zonas urbanas

  • Nistal Pueyo, Carlota María
[ANGLÈS] The simulation of floods in urban areas is fundamental to evaluate the risks or to draw emergency plans. However, it is a difficult task because of the complexity of the flow through such a media, and because of the scale of the problem. (...) There are different approaches to the modeling of urban floods in 2D more or less simplified: the resolved, the increased roughness and the porosity approach. (...) the three modeling approaches are applied to a case study situated in Encamp (Andorra) and compared, following the work of Petaccia et al (2010) and Yu et al (2011). Another sensitivity test is carried out due to the scarce calibration data and to verify the results of the other one. The overall conclusion is that the spacial resolution has a greater effect than any calibration parameter, therefore the results of both simplified approaches are far from the resolved approach in terms of water surface elevation. Nevertheless, the increased roughness approach seems to adjust better the water levels and it’s easy to adjust. On the contrary, the porosity pre-processing and calibration is more complex due to the higher number of parameters and its uncertain physical meaning in a real case study. The last conclusion is that the porosity model should be improved., [CASTELLÀ] La simulación de inundaciones en áreas urbanas es fundamental para evaluar los riesgos o para desarrollar planes de emergencia. Sin embargo, es una tarea difícil debido a la complejidad del flujo a través ese medio en concreto, y también por la escala del problema. (...) Hay diferentes enfoques para modelar inundaciones en zonas urbanas más o menos simplificados: con los edificios, aumentando el coeficiente de rugosidad y con porosidad. (...) los tres enfoques de modelación se aplican a un caso real situado en Encamp (Andorra) y comparan, siguiendo los trabajos de Petaccia et al (2010) y Yu et al (2011). Otro estudio de sensitividad es llevado a cabo debido a la falta de datos de calibración, y para verificar los resultados previos. La conclusión general es que la resolución espacial tiene un mayor efecto que cualquier otro parámetro de calibración, por eso los resultados de los dos enfoques simplificados están lejos del enfoque con edificios en términos de la cota del agua. Sin embargo, el enfoque de la rugosidad aumentada parece ajustar mejor los niveles de agua y es más fácil de ajustar. Además, el pre proceso y la calibración del modelo con porosidad es más complejo debido al mayor número de parámetros y su incierto valor físico en un caso real. La última conclusión es que el modelo con porosidad debería ser mejorado.
Project:


Deep excavation in an anisotropic argillaceous rock: observations and analysis

  • Rostovanyi Porta, Maria
Al realizar una excavación en rocas arcillosas se espera que se forme una zona con importantes deformaciones irreversibles y cambios significativos en las propiedades de flujo y el transporte (EDZ – Excavation Damage Zona). En esta tesina se ha investigado la influencia de la redistribución de la tensión entorno a una excavación de 4,5 m de diámetro de una galería y un pozo de 30 cm de diámetro el exceso de presione de poro a partir de las mediciones in situ y simulaciones numéricas. Se ha utilizado la relación entre el desarrollo de la EDZ y la presión de poros para mejorar la caracterización de la EDZ. Se ha determinado un conjunto de parámetros a partir de la revisión de la bibliografía y se ha calibrado para intentar mejorar la relación entre las mediciones de la presión de poro de agua realizadas durante la perforación del pozo de sondeo y los resultados de la simulación. La anisotropía de rigidez en combinación con un criterio simple de fluencia ha mostrado una explicación satisfactoria de la respuesta de presión de agua observada. El conjunto de parámetros determinado se ha utilizado para modelar la excavación a mayor escala y ha demostrado ser capaz de reproducir la respuesta observada roca a pesar de la importante diferencia de comportamiento entre los dos casos. El trabajo se ha estructurado de la siguiente forma: 1. Revisión crítica de la documentación existente 2. Familiarización con el código de elementos finitos CODE_BRIGHT, con el que se lleva a cabo un análisis hidro-mécanico 3. Estudio de las herramientas numéricas disponibles 4. Análisis numérico de los procesos de excavación en rocas arcillosas y la comprensión de los diferentes procesos. Estudio teórico del efecto de la anisotropía (propiedades y las tensiones iniciales)
Project:


Continuum modelling using the Discrete Element Method. Theory and implementation in an object-oriented software platform, Modelització del medi continu mitjançant el Mètode dels Elements Discrets. Teoria i implementació en una plataforma de programació orientada a objectes

  • Santasusana Isach, Miquel
[ANGLÈS] The Discrete Element Method is a relatively new technique that has nowadays and intense research in the field of numerical methods. In its first conception, the method was designed for simulations of dynamic system of particles where each element is considered to be an independent and non deformable entity that interacts with other particles by the laws of the contact mechanics and moves following the second Newton’s law. This first approach for the DEM has obtained excellent results for granular media simulations or another discontinuouslike case. The existing challenge nowadays for the DEM is to be able to simulate the behaviour on a continuous media discretized by a mesh of particles ruled by the equations of the DEM. Although there exist more adequate methods to solve the continuous problem as they are the different variants of the Finite Element Method, the DEM is expected to have a better behaviour when the failure of the media occurs; in terms of tracking the evolution of the fracture locally between the elements of the discretization and also the post-fractural behaviour of the material. Nowadays, there are several DEM codes that try to solve this problem although there is no one which can assure an accurate solution applicable universally to any case. The objective of the present work is to develop calculation software for the Discrete Element Method included in the platform for numerical methods KRATOS, which is developed in CIMNE. One of the goals of the so-called DEM-Application is to be able to reproduce a wide set of engineering problems; not only the discrete ones such as the excavation or agroalimentary applications but also to reproduce the continuous media, simulating compression test for concrete or asphalt samples for instance. In addition it is desired that the application permits the coupling with another methods, particularly the Finite Element Method., [CATALÀ] El Mètode dels Elements Discrets és un mètode relativament nou el qual avui dia és objecte d’una intensa recerca en el món dels mètodes numèrics. Originalment el mètode fou concebut per a la simulació de sistemes dinàmics de partícules on cada element és considerat com a entitat independent i indeformable que interacciona amb les altres seguint les lleis del contacte mecànic i es mou segons la segona llei de Newton. Aquest primer plantejament sobre el M.E.D. a tingut molts bons resultats per a simulacions de medis granulars o qualsevol assimilable a un medi discontinu. El repte actual per al DEM és ésser capaç de simular també el comportament d’un medi continu discretitzat per una malla de partícules que interaccionin segons les lleis del M.E.D. Tot i existir mètodes molt més adequats a resoldre aquest problema com son les variants del Mètode dels Elements Finits, el M.E.D. promet tenir un millor comportament a l’hora de seguir l’evolució de la fractura a nivell local entre els elements de la discretització i el comportament post fracturat del material. Actualment, existeixen molts programes de Elements Discrets que intenten resoldre aquest problema sense haver-n’hi cap que asseguri una solució acurada aplicable a nivell universal i amb versatilitat. L’objectiu de la tesina és desenvolupar un programa de càlcul d’Elements Discrets inclòs en la plataforma per mètodes numèrics KRATOS, desenvolupada al CIMNE. Un dels objectius de l’anomenada DEM-Application és poder reproduir un ampli conjunt de problemes d'enginyeria; no tan sols els que són merament “discrets” com el medis granulars, tal i com poden ser l’excavació o aplicacions agroalimentàries, sinó també la simulació del medi continu, com ara reproduir provetes de formigó, asfalt, etc. Paral·lelament es desitja que l’aplicació permeti el càlcul acoblat amb altres mètodes, en particular amb el Mètode dels Elements Finits. Per dur-ho a terme, en la tesina, s’ha estudiat tot el conjunt d’avenços i idees que, en el món dels mètodes numèrics a nivell global i a CIMNE en particular, es plantegen per donar altres punts de vista, millorar i continuar desenvolupant el Mètode dels Elements Discrets.
Project:


Evaluating the usability of a tag-based, multi-faceted knowledge organization system

  • Boixados Sanuy, Joan
Evaluació i desenvolupament d'una interfície per al sistema de tags, amb conceptes de jerarquia i facetes, TACKO (TAg-based Context-dependant Knowledge Organization System) desenvolupat a la Technische Universität München.
Project:


Fish habitat modelling for the Severn Estuary

  • Torres Mansilla, Caterina
This study describes estuary associated fish species characteristics together with the factors influencing their habitats, migrations and dynamics. The Severn Estuary ecosystem is briefly described with special detail to its physical characteristics and its fish fauna. The suitable habitat conditions for the Dover sole and the European eel are examined in particular and the Suitability Index curves against various environmental variables are designed. The configuration of different environmental variables spatially in the estuary is obtained by different means such as long term studies, GIS data or predictions from an eco-hydraulics model. The habitat requirements of the two fish species are linked with the environmental conditions and the distribution of the Habitat Suitability Index values of 1 and 0.5 is estimated. Some of the effects of developing the marine renewable schemes across the estuary are discussed as well as a number of predicted consequences that the climate change will have on the habitat of the two analysed species. The study shows that the effects induced by the tidal energy array in the habitat of the sole and the eel would be generally positive mainly due to the decrease of water depths and water flow velocities among other aspects. However the temperature and salinity profiles alteration together with the turbine associated injuries to migrant fish are key issues to consider regarding the negative impact of the tidal structure. The climate change effects are predicted to have a few positive aspects on some species habitat such as changes on certain variables; nevertheless the combination of changes in different environmental parameters is likely to have a negative overall impact.
Project:


3D scene reconstruction and understanding from single shot pictures, Depth evaluation from a single image

  • García González, Alfredo
Augmented reality mixes computer generated graphics with real imaging using computer vision techniques. However, nowadays, augmented reality is still a very young field of research, and its applications usually involve predefi ned tags. This thesis has been directed to use computer vision and arti cial intelligence techniques to explore the viability of using natural landmarks as key points for computer graphics reference. Moreover, there are many techniques that infer 3D scenes from images like stereo-vision, structures from motion, depth images, shape from shading, etc. The aim of this work is to find a way of doing this from one single shot image. Finally, new virtual elements will be integrated on the final scene using contextual colors. The followed methodology has been to automatically segment an image in small planar surfaces using di fferent granularities of small regions. Each region is assumed to likely lie on only one planar surface, and thus it the 3D face that it came from can be inferred. The normal vector of the planes corresponding to the 3D faces are approximated along a discrete set of orientations. In addition, some regions do not have a regular orientation and thus, they are assumed as a texturized or porous region. Inferring the fi nal 3D orientation and location from the set of labelled regions is a non-trivial task. This work proposes a method based on the coherent topology of the neighborhood. The 3D position of each point of a region is found and a 3D scenario can be obtained. After that, the regions of the original images are textured in the 3D reconstructed faces. Finally, a color transfer approach is used to integrate new 3D objects inside the final scene.
Project:


Past, present and challenges in Yang-Mills theory

  • Tejedor Sánchez, Jose Luís
Aquest treball tracta sobre les teories gauge de la física teòrica, la seva evolució des de el primer treball de Weyl (1918) fins als nostres dies tenint en compte el treball fonamental elaborat el 1954 per Yang i Mills que extenia el concepte a les teories no abelianes. S'incideix en la seva aplicació al Model Standard de partícules elementals i es consideren alguns tòpics com els monòpols magnètics i la supersimetria. Per últim es posa de manifest la falta de demostració rigorosa d'una teoria de Yang Mills en 4 dimensions. . The aim of this project is a study of the Yang-Mills equations, and in particular its derivation from a variational principle, and a presentatioin of the phisical and mathematical problems that stand on the way of its quatization
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The Prime number theorem for L-functions of elliptic curves with CM

  • Grados Fukuda, Miguel Daygoro
A través de un ejemplo de curva elíptica con CM, definimos L(E,s), su función L asociada. Luego, veremos cómo esta función proviene de un caracter de Hecke, y tras un breve estudio de las funciones L en un contexto general, se probarán resultados que nos conducen finalmente al Teorema del Número Primo para L(E,s).. El objetivo de la tesis es demostrar la distribución en media sobre primos p, de los autovalores del Frobenius en p para una curva eliptica concreta con multiplicación compleja. A partir del numero de puntos sobre cuerpos primos, usando sumas de Jacobi y el caracter sextico se ve la función L como la función asociada a un caracter de Hecke del cuerpo cuadratico imaginario de CM. Después, siguiendo la demostración clasica del número primo, demostrando ecuación funcional y región libre de ceros, se termina la demostración del teorema.
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