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                <text>El envejecimiento de los yacimientos mineros supone grandes desafíos para la industria minera si se quiere mantener los niveles de producciones actuales. La transición a métodos masivos subterráneos, como lo son los métodos de caving parece ser la solución a estos desafíos. La construcción de nuevos megaproyectos de caving supone a su vez un desafío importante en términos de la infraestructura que van a requerir y la gran cantidad de kilómetros de túneles que se deberán construir. A pesar de que la investigación de operaciones ha sido de gran utilidad para la industria minera, aún no se han desarrollado técnicas que se puedan aplicar efectivamente a estos megaproyectos. En esta tesis se propone un modelo de simulación de eventos discretos que permite predecir el desempeño en el avance del ciclo de desarrollos horizontales bajo las condiciones actuales y se proponen cambios en la gestión de operaciones críticas del ciclo con el fin de mejorar el desempeño. El modelo propuesto es evaluado en un caso de estudio real de la División El Teniente de Codelco.</text>
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                <text>En esta tesis se presenta, compara y analiza un método basado en la simulación continua para el diseño de Sistemas de Drenaje Urbano de aguas lluvia, los cuales están evolucionando gracias a la disponibilidad de modelos de cálculo cada vez más poderosos y de mayor información detallada del comportamiento de las precipitaciones. Tradicionalmente estos sistemas se dimensionan considerando tormentas de diseño de periodo de retorno determinado para enfrentar un riesgo de falla aceptable. Las tormentas de diseño representan eventos aislados que reproducen algunas de las características de las lluvias observadas, se obtienen con diferentes procedimientos basados en un resumen de las propiedades de las lluvias en el lugar que habitualmente se presentan como relaciones entre la Intensidad, Duración y Frecuencia, conocidas como IDF.
La simulación continua utiliza un registro completo y amplio de precipitaciones detalladas para estimar la respuesta de la cuenca y generar a su vez un registro continuo de variables de diseño de interés. Esta metodología se aplica en cuencas urbanas de las ciudades de Chillán y Santiago, para obtener funciones de distribución de los parámetros asociados a la escorrentía (volúmenes de escorrentía, pérdidas y caudales máximos). Se han comparado estas funciones con las estimadas a partir del uso tormentas de diseño, verificando que estas últimas reproducen de manera confiable condiciones de caudales máximos de eventos menos frecuentes. La mayor diferencia se presenta en el hecho que la simulación de eventos aislados no reproduce en buena forma la distribución de volúmenes, concluyendo que no son representativas para dimensionar elementos que favorezcan la retención o la infiltración. Finalmente se ha analizado la curva de frecuencia obtenida por la simulación continua para evaluar los efectos sobre los caudales máximos y volúmenes de escorrentía promedio anual, reteniendo y/o controlando la totalidad de estos eventos.</text>
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                <text>La alta complejidad en el diseño de los mercados que gobiernan los Sistemas Eléctricos de Potencia están sujetos a manipulación de precios por parte de los agentes participantes debido al comportamiento estratégico de estos que es difícil de monitorear por las autoridades. En la práctica se utilizan índices de concentración de mercado, sin embargo, estos solo dan cuenta del potencial para ejercer comportamiento estratégico y no permiten detectarlo. En este trabajo se propone un modelo de optimización que permite representar las complejidades del mercado eléctrico, con el cual se realizan simulaciones basadas en agentes que representan las decisiones estratégicas de estos bajo un ambiente de competencia, de esta forma, es posible analizar cuales son las condiciones del Sistema Eléctrico de Potencia que permiten a los agentes manipular las condiciones del mercado para su propio beneficio. El modelo propuesto es un programa matemático bi-nivel, que puede ser reformulado como un programa cuadrático-entero mixto (MIQP).</text>
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                <text>La ocurrencia de grandes terremotos y tsunamis durante las últimas décadas ha enfatizado la importancia del diseño e implementación de medidas de mitigación del riesgo de desastres. Resguardar a la población a través de una evacuación eficaz, es una de las mejores alternativas para minimizar la pérdidas de vidas humanas frente a un evento de tsunami. Por esta razón, garantizar el correcto estado de las vías de evacuación es clave para asegurar un adecuado desplazamiento de las personas hacia la zona segura. Este estudio evalúa cómo la presencia de micro-vulnerabilidades urbanas que dificultan la circulación peatonal, puede resultar perjudicial en el desempeño de los procesos de evacuación. La metodología de esta investigación fue implementada en la ciudad de Iquique, altamente expuesta a tsunamis. En este sitio se llevó a cabo un detallado análisis de las vías de escape mediante un diagnóstico en terreno, el cual reveló una fuerte presencia de micro- vulnerabilidades urbanas. La influencia de este tipo de elementos en el retraso de los procesos de evacuación es cuantificada mediante una modelación a micro-escala basada en agentes, capaz de emular la dinámica y el comportamiento de la población bajo diferentes escenarios. Adicionalmente, la estimación del número de personas alcanzadas por un tsunami es realizada mediante la integración de la modelación de evacuación con la simulación de la inundación por tsunamis a alta resolución temporal y espacial. Los resultados de las simulaciones evidencian un importante retraso de los procesos de evacuación al considerar la presencia de micro-vulnerabilidades. A pesar de lo anterior, el tiempo de inicio de la evacuación resultó ser el factor que más incidió en el número de personas alcanzadas, donde una evacuación inmediata luego del sismo permitiría una fuerte disminución de fatalidades.</text>
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                <text>En este trabajo se presenta un modelo numérico hidrogeológico, que mediante el acoplamiento de un modelo de flujo saturado (MODFLOW) con un modelo de flujo no saturado (HYDRUS), simula el flujo en la zona saturada y el estado de humedad real de suelo no saturado en un acuífero sometido a una explotación intensiva en los últimos años. La zona de estudio corresponde a una región árida ubicada en el norte de Chile, llamada Salar de Llamara, donde se presenta un ecosistema sometido a condiciones extremas, que destaca por la presencia de la especie Prosopis Tamarugo Phil (P. tamarugo), árbol endémico de Chile que tienen un carácter de protección. El modelo numérico se construyó acoplando un modelo desarrollado para la zona saturada con un modelo que simula el flujo vertical en la zona vadosa del suelo, lo que permitió simular la evolución del contenido de humedad en puntos localizados en el bosque de P. tamarugo y de esta forma obtener mayor información con respecto al agua disponible para los árboles del sector. Los resultados del modelo acoplado son similares a los resultados obtenidos por el modelo saturado y muestran un menor nivel de la napa en el Salar de Llamara para los próximos 15 años aproximadamente. Las simulaciones consideraron la recarga que ingresa al acuífero como el valor promedio de los últimos 28 años y una descarga por evaporación desde el suelo, transpiración del bosque de P. tamarugo y bombeo de pozos ubicados al norte del Salar de Llamara. En algunos sectores cercanos al conjunto de pozos se observan descensos de hasta 8 m en el periodo simulado de 25 años y en otros más alejados se observan descensos de 1 m en el nivel de la napa que producen una importante deshidratación del suelo no saturado, mostrando descensos en el contenido de humedad de hasta 0.3 m3/m3. Este escenario supone un alto riesgo para el ecosistema y para el bosque de P. tamarugo, que debe ser contemplado en el proceso de otorgamiento de derechos futuros de extracción de agua.</text>
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                <text>En esta tesis se realiza la simulación computacional del proceso de trefilado en alambres con el objetivo de analizar el comportamiento del material e identificar los factores que influyen en la formación y evolución del daño como identificador de falla por el defecto denominado chevron o estallido central. Para la simulación numérica se utiliza un modelo mecánico elastoplástico que incorpora la variable de daño, la cual se mide en base a la degradación del módulo elástico del material. Para esta variable se proponen dos criterios de evolución, los cuales se definen dentro del contexto de la teoría de la plasticidad asociada. El primer criterio de evolución se supone independiente del valor de la presión hidrostática, mientras que el segundo criterio considera la evolución del daño solamente ante la presencia de presiones positivas.</text>
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                <text>Los casos simulados corresponden a un proceso de trefilado de un paso, utilizando cinco semi ángulos diferentes de aproximación del dado (7°, 15°, 21°, 28° y 35°) y dos reducciones de sección (21% y 31%). Estas configuraciones hay sido previamente analizadas tanto experimental como numéricamente sin considerar el efecto del daño. Los resultados obtenidos permiten la validación del modelo mediante la obtención de las fuerzas de trefilado. Además se aprecia que el comportamiento de la presión hidrostática, la deformación plástica y la tensión de von Mises es consistente a lo representado en la literatura. En cuanto al daño, se logra identificar su inicio y evolución en el material a lo largo del proceso de trefilado. Los resultados indican que ninguna configuración ensayada alcanza el daño crítico, descartando así la presencia de chevrones. Esto permite afirmar que el proceso simulado se encuentra dentro de la zona segura de operación. Es interesante destacar que el segundo criterio refleja de mejor manera el comportamiento esperado del daño, mostrando una localización en las zonas internas del material.</text>
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                <text>Hoy en día, gracias a los avances tecnológicos en computación que permiten la solución de problemas complejos en tiempos razonables, surge la posibilidad de incorporar sofisticadas técnicas de investigación operativa para la resolución de estas interrogantes en tiempo real, dando lugar al uso de simulación on-line, una herramienta poderosa que permite tomar decisiones basadas en indicadores de desempeño globales del sistema considerando la aleatoriedad presente en los procesos que lo conforman. Este trabajo se desarrolla en el contexto de la toma de decisiones para despacho de camiones en minería a cielo abierto, donde cada vez que un camión realiza una descarga de material se debe responder a la pregunta: ¿adónde debe ir este camión ahora? Aunque existen diversas metodologías descritas en la literatura para enfrentar este problema, éstas no son capaces de estimar el impacto de la presente decisión en las decisiones futuras, o no logran la precisión suficiente en las estimaciones a causa de la simplicidad de los métodos.En este trabajo se proponen tres metodologías para el despacho de camiones basadas en simulación on-line. La primera considera la evaluación de múltiples soluciones generadas aleatoriamente; la segunda corresponde a la técnica SRDM, expuesta por Dalal, Groel y Prieditis (2003); la tercera es una combinación de ambos métodos. Para comprobar la eficiencia de las metodologías propuestas se desarrolla un estudio de simulación, donde los resultados se miden en función de la desviación de: la ley de mineral a chancado y la razón estéril-mineral en relación a un valor objetivo, además de la tasa de alimentación a chancado alcanzado al utilizar cada método. En base a estas medidas de desempeño se demuestra la mayor precisión en la toma de decisiones lograda por los métodos basados en simulación on-line, que presentan la menor desviación en términos de los objetivos operacionales y una alimentación a chancador que supera hasta en un 11% a las metodologías más utilizadas en la industria minera.</text>
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                <text>La fundición gris es el material más utilizado dentro de las fundiciones, abarcando prácticamente la mitad de la producción mundial. Es por esto que el proceso de solidificación de la fundición gris ha sido objeto de varios estudios de modelación, sin embargo casi todos los modelos disponibles tratan sólo con la composición más utilizada, la hipoeutéctica. Además los modelos relacionados con la fundición de fierro hipereutéctica de grafito laminar, sobre todo para la zona proeutéctica y eutectoide, son bastante difíciles de encontrar en la literatura. Por lo tanto, en esta tesis, junto con presentar las propiedades y características de las fundiciones de fierro además de sus beneficios frente a otros materiales, se propone un modelo térmico-microestructural multiescala para describir la solidificación y transformación eutectoide de una fundición gris con una composición ligeramente hipereutéctica, donde las principales predicciones fueron: (a) las evoluciones de la temperatura, (b) las fracciones de grafito, ferrita y perlita, (c) la densidad y (d) tamaño de grano del eutéctico gris, de la ferrita y de la perlita, (e) el espacio interlaminar promedio del grafito y (f) su grosor. La predicción de las curvas de enfriamiento y las fracciones involucradas para fundiciones con dos diferentes composiciones y dos temperaturas de colada distintas fueron validadas con mediciones experimentales. Además se discuten las diferencias de este modelo con otros desarrollados para composiciones hipoutécticas.</text>
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