Scipedia: Technical Reports of the International Centre for Numerical Methods in Engineering (CIMNE)

Desarrollo de una Herramienta de Procesamiento de Imágenes Médicas en MATLAB y su Integración en Medical GiD

Scipedia content — Fri, 09 Jun 2017 18:36:42 +0200

El rápido avance de las tecnologías de adquisición de imágenes médicas ha hecho necesario el desarrollo de diversas aplicaciones en el área de la biomedicina.
Por un lado, el trabajo que los médicos desarrollan en cuanto al análisis de las imágenes, es arduo y sujeto a errores, por lo que se hace necesaria la implementación de algoritmos de procesamiento que automaticen esta tarea y sirvan de soporte a los profesionales de la salud para realizar un diagnóstico fiable. Por otro lado, los biomédicos dedicados al modelado y simulación del cuerpo humano y el diseño de prótesis e implantes para tratamiento médico, requieren de modelos geométricos que consideren la complejidad característica de las estructuras anatómicas del cuerpo humano y les permita realizar un modelado discreto más preciso.
Es por esto, que la comunidad de biomédicos, particularmente el área de analistas de imágenes médicas, hoy en día, dedican sus esfuerzos a extraer con ayuda del ordenador, información clínica, cualitativa y cuantitativa de las estructuras del cuerpo humano: tejidos blandos, duros, fluidos y sus patologías a partir del procesamiento de imágenes médicas de diversas modalidades: Tomografía Computarizada, Resonancia Magnética, Medicina Nuclear, entre otras.

Interfase GiD per a la generació paramètrica de geometries trenades per a l’apantallament de cables coaxials

Scipedia content — Fri, 09 Jun 2017 18:25:38 +0200

En aquest informe tècnic es presenta un programa que genera automàticament geometries trenades per a l’apantallament (shielding) de cables coaxials i que s’integra en l’entorn GiD. L’objectiu general d’aquest treball és desenvolupar una eina numèrica capaç de generar la geometria inicial de la simulació electromagnètica. Aquesta simulació electromagnètica té com a propòsit calcular la transferència d’impedància d’aquests trenats d’apantallament. La transferència d’impedància és una magnitud que caracteritza l’eficàcia d’aquest apantallament. Una baixa transferència indica un bon apantallament. El desenvolupament d’aquesta eina numèrica ajudarà a optimitzar el disseny de trenats (com menys material, més bon apantallament) i per arribar a comprendre bé la física del problema. A més a més, l’avantatge d’emprar una eina numèrica basada en el mètode dels elements finits en lloc de càlculs analítics és que se serà capaç d’aplicar per materials i geometries generals i al mateix temps complexes. L’eina que es vol costumitzar es diu ERMES (Electric Field Regularized Maxwell Equations with Singularities), i és un codi d’elements finits que empra GiD [1] com a pre i post processador. Fins al moment de la elaboració del present informe, s’està desenvolupant l’eina de generació de geometria per separat d’ERMES [4].

Informe de resultados. Fabricación y caracterización de hormigones H30 y H50

María Jesús Samper — Thu, 17 May 2018 12:12:48 +0200

En el presente documento se describen los procedimientos utilizados y resultados obtenidos en los ensayos realizados para la caracterización mecánica de dos hormigones de resistencias características a compresión de 30 MPa (H30) y 50 MPa (H50).
La caracterización mecánica de los hormigones ha consistido en la determinación de las resistencias a compresión, tracción indirecta y cortante, la determinación del módulo secante de elasticidad en compresión y la determinación del comportamiento tensión-deformación del material hasta rotura.
La fabricación de las muestras de ensayo y ejecución de los ensayos se ha realizado en el Laboratori de Tecnologia d’Estructures Luis Agulló (LTE).

Research lines and software products for the oil and gas industry

María Jesús Samper — Tue, 31 Jan 2017 14:03:28 +0100

Simulador de voladura en macizos rocosos

María Jesús Samper — Fri, 27 Jan 2017 15:52:14 +0100

Se presenta la formulación básica para la modelación de voladura en macizos rocosos mediante el MED. El modelo presentado muestra las características esperadas para este tipo de simulaciones. La condición del explosivo debe ser estudiada con más detalle para asegurar la relación entre los valores característicos de la condición y un explosivo determinado. Se establecen las condiciones requeridas para el modelo 2D, pudiendo ser extendidas durante el proyecto a la versión 3D.

Se han desarrollado las interfaces de usuarios completamente funcionales tanto para 2D como 3D, denominando al software BLAST, con su respectivo manual de instrucciones

Se presenta además un estudio del efecto de las cargas explosivas en 2D, donde se aprecia el comportamiento del macizo rocoso para distintos niveles de carga, los cuales están directamente relacionados con el explosivo utilizado, además de todas las consideraciones operacionales que puedan ser consideradas por el operario, como el diámetro del barreno o posibles cámaras de aire para desacoplar el explosivo.

Interfaces 3DShell y 3DSolid. GiD-Sap2000

María Jesús Samper — Mon, 30 Jan 2017 13:20:02 +0100

Este documento se ha diseñado a partir de la interfaz GiD-Sap90 y lo que pretende es hacer una actualización de esta metodología aplicada a las últimas versiones del GiD (Versión 10) y Sap2000 (versiones 12 y 14). Este trabajo se ha llevado a cabo entre investigadores del Instituto de Ingeniería de la UNAM y la Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Valles y Barcelona de la U.P.C. Esta actualización incorpora una doble interfaz. Lo que se pretende es que el usuario continúe trabajando en GiD todo el preproceso para la generación de modelos numéricos de geometría compleja y pueda exportar a Sap2000 el archivo para su análisis. Una vez ahí, el usuario puede decidir si continua analizando el modelo dentro de Sap2000 o regresar a GiD mediante esta interfaz para visualizar los resultados en GiD. Estas interfaces son herramientas muy potentes para los usuarios que se dedican a analizar estructuras complejas como lo son los edificios históricos, ya que GiD y su preproceso ha sido creado para trabajar y estructurar mallas sofisticadas geométricamente. Además, esta interfaz le permite al usuario incorporar, dentro de GiD, todas las condiciones que Sap2000 requiere para el análisis numérico de una estructura. En resumen, estas interfaces permiten agilizar el análisis numérico de estructuras complejas como lo son los edificios históricos.

Evaluating manoeuvering and seakeeping performance of a surface effect ship

María Jesús Samper — Mon, 30 Jan 2017 16:39:58 +0100

Estudio de la seguridad de presas e identificación de escenarios de riesgo mediante sistemas inteligentes (SEPRISIS)

María Jesús Samper — Wed, 28 Feb 2018 15:06:43 +0100

El proyecto SEPRISIS tiene como objetivo el desarrollo de sistemas inteligentes basados en redes neuronales, para analizar el comportamiento de una presa, y con ello prever e identificar escenarios de riesgo. Dichos sistemas inteligentes servirán por tanto, como herramienta de soporte a la toma de decisiones.

Simulación del comportamiento al fuego de paneles de lana de roca

María Jesús Samper — Wed, 28 Feb 2018 15:07:30 +0100

En este trabajo se presenta el informe correspondiente al estudio del comportamiento bajo la acción del fuego de un panel de lana de roca fabricado por la empresa de prefabricados Pretersa-Prenavisa. La referencia de la pieza a estudiar es PANEL DE 20 CON LANA DE ROCA con una longitud de 10m.

El objetivo final es analizar la estabilidad global del panel sometido a la acción del fuego. Dicha estabilidad global puede verse comprometida si las deformaciones térmicas son suficientemente grandes como para que el panel salga fuera del pilar de borde que le confiere estabilidad lateral.

Cálculo de un depósito de hidrógeno

María Jesús Samper — Fri, 27 Jan 2017 13:34:21 +0100

Simulación realizada con FEMCOM 1.0. Modelos con elementos hexaedros. Proyecto “DIPH2”

Study of a hydrogen tank by the Finite Element Method and analytical validation

María Jesús Samper — Fri, 27 Jan 2017 13:39:43 +0100

CIMNE Verification of the validation analysis of Xfinas elements database

Scipedia content — Fri, 09 Jun 2017 17:58:58 +0200

In order to validate the Xfinas code a very comprehensive series of test examples were solved by Prof Ki-Du Kim and his co-workers. A collection of the more representative benchmarks were chosen at CIMNE for testing the good behavior of every element implemented in the software.
The aim of the validation work carried out at CIMNE has been to asses the accuracy of the Xfinas program. This was done studying the whole validation process carried out by Prof Ki-Du Kim’s team in detail. For this purpose we have chosen at CIMNE randomly the different benchmarks to be reproduced between those of the validation manual (VM from now on). In every example we checked the agreement of the results with the Xfinas validation data.

Calculation of shells by analytical methods

Scipedia content — Tue, 24 May 2016 19:11:01 +0200

The forms of revolution generated by shell structures are the simplest of classical art. Thus, the main motivation of this paper is present the basic tools for understanding shell behavior and the reader can design it without any problems.

The text will focus on analyzing the two most common shells. First the dome and second cylindrical wall. Having analyzed the two types we will look the union between these two types and see the ring edge necessary in many cases.

Implementation of an Automated Benchmarking module for Kratos

María Jesús Samper — Thu, 26 Jan 2017 15:07:02 +0100

The steady and careful checking process of the test examples is almost impossible for developers and users of Kratos, and needs to be automated. This has been the inspiration of development of an Automated Benchmarking module. During the nightly builds of Kratos, which will be done on the upcoming Kratos server, this module automatically runs all test examples and verifies the results against a reference data set. It will send an email containing the status of each test example to a list of recipients. This can be useful in several ways. First, it will be clear when a conflict has occurred. This will help greatly to find the user committed the changes, ask him / her to correct / undo it. Also, it will let other users to be aware of a conflict in the latest code base, and avoid updating their own local code base, before it has been corrected. This can save them a lot of time and effort.

SIMPACT: Explicit Dynamic Code for non Linear Structural Analysis

María Jesús Samper — Thu, 26 Jan 2017 15:55:01 +0100

SIMPACT is a finite element computer system developed at the International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) in Barcelona, Spain, for analysis of structures subjected to dynamic and impact loading. Typical application of SIMPACT include among others the seismic analysis of structures, the study of structures subjected to internal of external vibrations, the prediction of ship motions originated by waves crashworthiness studies in automobiles, aerospace and maritime vehicles, analysis of structures subjected to blast pressure loading and a wide range of impact problems typical of defense applications.

Interfase GiD per a la generació paramètrica de geometries trenades per a l’apantallament de cables coaxials

María Jesús Samper — Thu, 26 Jan 2017 16:20:23 +0100

Higher-Order Simulations: Strategic Investment under Model-Induced Market Structures

María Jesús Samper — Tue, 25 Oct 2016 11:18:08 +0200

The trading and investment decision processes in financial markets becomes ever more dependent on the use of valuation and risk models. In certain, cases such as risk management, modelling practice has become so homogeneous that one is led to ask about the effect this has on the price formation process. Furthermore, should stable price patterns emerge from this, can sophisticated investors who have private information about the use and characteristics of these models make superior gains? The aim of this article is to test this hypothesis in a stylised market environment, where a strategic trader who trades on information about the valuation and risk management models used by competitors. Results show that for our particular market setting, such a strategy has an advantage over those that do not use this information.

Research Lines & RTD Project in Biomedical Engineering

María Jesús Samper — Thu, 26 Jan 2017 15:50:12 +0100

Computational Fluid Dynamics

Solid and Structural Biomechanics

Health Decision Support Systems

Cardiovascular System

Biomaterials

Artificial Intelligence

Neurosciences

Medical-GiD

Urology

Pre and post processing

Condition control and assessment of reinforced concrete structures

María Jesús Samper — Thu, 04 Jun 2020 09:04:49 +0200

For the ongoing condition assessment of concrete structures, it is necessary to identify the extent, nature, cause and prognosis of any deterioration using a range of tools and methods, including prediction models. Combined with the original design and construction details, this gives a vast amount of information over a long time period. A framework concept is therefore needed to process the entirety of the information in order to make sound investment decisions on future maintenance management.

Nanotecnologia en el hormigón y hormigones autocompactantes

María Jesús Samper — Thu, 04 Jun 2020 09:44:05 +0200

Dentro de las jornadas técnicas de la Cátedra de Innovación en Tecnología del Hormigón patrocinada por BASF, MOLINS y BEKAERT (Cátedra BMB-UPC), en la presente ocasión se ha querido plantear dos temas de gran vigencia como son: la nanotecnología en el mundo del hormigón y la visión estructural de los hormigones autocompactantes. Respecto a la nanotecnología cabe señalar que si bien tiene un desarrollo reciente ya está bien introducida en distintos sectores de la ciencia, tecnología y ingeniería. La nanotecnología puede mejorar nuestro entendimiento de los origines de las características básicas de materiales muy comunes, de estructuras y de procesos de fabricación. Permite de tener una caracterización adelantada, hasta una predicción y control, de las características de los materiales. Su potencial de desarrollo es tal que se lo considera ya como la revolución industrial del siglo 21. En cuanto a los hormigones autocompactantes, hay que señalar que si bien llevan tiempo en el mercado, existen barreras importantes en su aplicación in situ, donde alcanzan cotas inferiores al 2%, en contraposición del 50 al 60 % en los prefabricados. Entre estas barreras, puede situarse la falta de documentos normativos, hasta la reciente aparición del anejo de la EHE08, o bien la falta de un planteamiento estructural de este hormigón. Este es el punto de vista que se quiere hacer énfasis en el desarrollo de la jornada desde diferentes puntos de vista, tanto desde el proyecto, como la construcción como el material.