Browsing by Author "Durán Toro, Mario"

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    An accurate numerical-analytical method for computing stresses in rock mass around mining excavations
    (2017) Boccardo Salvo, Valeria; Durán Toro, Mario; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La corteza terrestre se encuentra sometida a un estado de esfuerzos o tensiones debido a fuerzas de origen gravitacional y tectónico, entre otros. Al extraer material desde un macizo rocoso, los esfuerzos se redistribuyen, lo cual es especialmente importante en minería, debido a que pueden aparecer áreas de alta concentración de esfuerzos en excavaciones mineras,produciendo eventos no deseados como caídas de roca o deslizamientos. Por lo tanto, hay una necesidad por determinar, de manera fehaciente, el estado de esfuerzos inducido en un macizo rocoso por la actividad minera, lo cual constituye un problema complejo. El objetivo de este trabajo es entonces proponer una metodología matemática certera para calcular estos esfuerzos y mostrar su desempeño en un caso simplificado. La principal fortaleza de esta metodología es el tratamiento numérico eficiente y eficaz del medio no acotado que rodea la excavación, comparado con el enfoque habitual usado por software comercial estándar para el mismo propósito, lo que conlleva una considerable reducción del recurso computacional requerido. El desarrollo de la metodología se divide en dos etapas. En la primera etapa se considera un problema simplificado donde se asume que la excavación es un pit semiesférico situado sobre la superficie de un dominio elástico semi-infinito y sometido a gravedad. Este problema es resuelto usando dos métodos semianalíticos, donde el segundo método es una mejora del primero. En la segunda etapa, se trata el caso de una excavación de geometría axisimétrica arbitraria mediante una técnica de acoplamiento, la cual emplea el segundo método semi-analítico para calcular una aproximación del operador Dirichlet-to-Neumann (DtN) sobre una frontera artificial semi-esférica. El operador DtNprovee las condiciones de borde exactas que completan el problema matemático planteado en el dominio computacional existente entre la excavación y la frontera artificial, el cual es entonces resuelto mediante el método de los elementos finitos (FEM). Se presentan resultados numéricos para demostrar la eficiencia y precisión de la metodología propuesta.
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    Aspectos teóricos y numéricos de la elasticidad en un semiespacio aplicada al estudio de las tensiones inducidas por la actividad minera
    (2009) García Huidobro, Juan Cristóbal; Durán Toro, Mario; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
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    Modeling and simulation of time-harmonic wave propagation in cylindrical impedance guides : application to an oil well stimulation technology
    (2010) Pérez Arancibia, Carlos Andrés; Durán Toro, Mario; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Esta tesis tiene como objetivo calcular el campo difractado y los estados resonantes que resultan de la radiación acústica de alta frecuencia emanada de un dispositivo que es sumergido en un pozo de petróleo para incrementar la permeabilidad de la formación rocosa que lo rodea. Simulaciones de alto desempeño son las que motivan este trabajo debido a su capacidad para determinar frecuencias óptimas de estimulación. Para lograr obtener dichas simulaciones, desarrollamos procedimientos matemáticos que permiten resolver problemas de propagación de ondas tiempo-harmónicas en una guía de ondas cilíndrica infinita localmente perturbada. La condición de borde de impedancia es ampliamente utilizada ya que resulta adecuada para captar los fenómenos de transmisión de energía producidos debido a las altas frecuencias a las cuales trabaja el dispositivo y la interacción entre el fluido y el medio poroso. El dominio no acotado es truncado introduciendo una condición de borde absorbente dada por el operador Dirichlet-a-Neumann, el cual es deducido por medio de una función de Green. La solución de los problemas resultantes es obtenida por medio del método de los elementos finitos. Problemas de referencia que comparan las soluciones exactas con las aproximadas, son resueltos para geometrías simples con el fin de probar la exactitud de los métodos numéricos aquí desarrollados.
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    Numerical study of the spectral 3-D Green's function singularities for piezoelectric SAW components
    (2005) Durán Toro, Mario; Nedelec, J. C.; Ossandón Véliz, Sebastián Eduardo
    This article deals with the numerical study of the singularities appearing in the spectral 3-D Green's function associated with the piezoelectric surface acoustic wave components (so-called SAW components). These electrical units are currently used today in several devices produced by the telecommunications industry (radio, TV, radar, arid digital telecommunication systems). The need to improve their performance has motivated engineers arid researchers to use mathematical modeling intensively, in particular the integral equations technique here used, which requires the computing of the associated Green's function and the study of its properties.
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    X-ray fluorescence spectroscopy for accurate copper estimation
    (2015) Escarate, P.; Hein, R.; Durán Toro, Mario; Ramaciotti Morales, Pedro