Científica
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description: CIENTIFICA, Año 29, Número 2, julio-diciembre 2025, es una publicación semestral (con un modelo de publicación continua) editada por el Instituto Politécnico Nacional a través de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco. Av. Luis Enrique Erro S/N, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Col. Zacatenco, Alcaldía Gustavo A. Madero, C.P. 07738, Ciudad de México, Tel. +52 55 57296000 ext. 54518, https://www.cientifica.site, email: cientifica@ipn.mx. Editor responsable: Dr. Christopher René Torres San Miguel. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo del Título 04-2018-021313432600-203, ISSN 2594-2921, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Responsable de la última actualización: Cuauhtémoc Jiménez Pérez, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Av. Luis Enrique Erro S/N, Edificio 5, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Col. Zacatenco, Alcaldía Gustavo A. Madero, C.P. 07738, Ciudad de México. Fecha de la última modificación: 25 de noviembre de 2025. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. La reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes se permite con fines no lucrativos, siempre y cuando se cite la fuente completa; según los términos de la licencia internacional Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0.
publisher: Instituto Politécnico Nacional
language: es
publication name: Científica
issn: 2594-2921
items: Optimización adaptativa de preprocesamiento para la segmentación de la red vascular retiniana
items: Codificador de prioridad de 8 a 3 líneas con tecnología CMOS para aplicaciones en 6G
items: Diferencial electromecánico para robots que requieren desplazarse en movimiento acelerado curvilíneo
items: Estudio y Análisis del estado de carga y descarga de baterías de plomo-ácido usando técnicas de filtro promedio móvil
items: Sistema embebido de desarrollo biomédico para el procesamiento de señales de fotopletismografía basado en un sistema programable en chip (PSoC)
items: Cálculo de blindaje para dimensionamiento de estructuras de líneas de transmisión aéreas
items: Plataforma WebVR para la simulación y el control de sistemas electromecánicos en un entorno virtual
items: Análisis de los efectos de la presión de fabricación de pastillas de nanotubos de carbono de pared simple como posible detector termoluminiscente de radiación gamma
items: Aprendizaje en modelos lineales multi-respuesta en altas dimensiones con búsqueda no oracular cuántica
items: Aplicación de un algoritmo evolutivo en el estudio del contenido de actínidos menores en celdas de combustible de un reactor de agua en ebullición
items: Diseño, simulación y construcción de una mesa de pruebas para mediciónde temperaturas en barras metálicas
items: La regresión logística como clasificador en el diagnóstico de fallas eléctricas en un generador síncrono de imanes permanentes
items: Cálculo de la Impedancia de Transformadores Utilizando el Método de Elemento Finito
items: Caracterización mecánica de defectos en las Unidades de líneas de acero (ULA) operativas en pozos petroleros.
items: Marco normativo en maniobras de libranza en la zona de operación de transmisión Puebla-Tlaxcala de la Comisión Federal de Electricidad
items: Desarrollo de un sistema de traducción de textos impresos al braille mediante la metodología de diseño mecatrónico electricidad
items: Implementación de un sistema automatizado de clasificación de Solanum Tuberosum mediante procesamiento de imágenes
items: Simulación numérica de casco mediante interacción de elementos 2D y 3D
items: Optimización de una mezcla polimérica utilizando materiales de residuos-nuevos para la industria manufacturera
items: Análisis estático y dinámica de fluidos de una cabeza de cementación para pozos petroleros
items: Aprendizaje de conceptos básicos de electrónica: estrategia tecnopedagógica y aplicación de una prueba objetiva.
items: Sistema de detección de insuficiencia cardíaca congestiva en señales de ECG a través de aprendizaje máquina
items: Diseño y simulaciones para un dispositivo cortador de cable de registro para la industria petrolera en el software SolidWorks®
items: José Ángel Lodegario Ortega Herrera
items: Juan Abugaber Francis
items: Sistema biomecánico para el entrenamiento de reflejos deportivos
items: ¿Cuál parece ser el problema?
items: Determinación de la fuerza necesaria mediante experimentación para doblar tubo de cédula 40
items: Determinación de la relación de aspecto de un ala con base en su cuerda aerodinámica media
items: Diseño de absorbedor-emisor selectivo a base de nanotubos de carbono y tungsteno para aplicaciones termo-fotovoltaicas

Optimización adaptativa de preprocesamiento para la segmentación de la red vascular retiniana
type: item
description: La segmentación de la red vascular en imágenes de fondo de ojo es un paso importante en el diagnóstico y seguimiento de patologías oftalmológicas y sistémicas, como la retinopatía diabética (RD). Sin embargo, la fiabilidad de los métodos automatizados se ve comprometida por desafíos inherentes a las imágenes, principalmente la iluminación no uniforme, el bajo contraste y la presencia de ruido. Este trabajo propone una metodología para el procesamiento y segmentado automatizado de imágenes de fondo de ojo, abordando estos problemas mediante una estrategia de adaptación y regularización. El método inicia con la extracción del canal verde (G) para maximizar el contraste. Luego, se aplica un filtro gaussiano cuyo parámetro de suavizado (σ) es optimizado para cada imagen, balanceando la reducción de ruido y la preservación de detalles mediante la Varianza del Laplaciano (VoL) y la Energía de Alta Frecuencia Residual (HFER). Después, se implementa un filtro homomórfico para corregir la iluminación, ajustando sus parámetros con un algoritmo de Enjambre de Partículas (PSO) y utilizando la entropía de Shannon como función objetivo. Finalmente, el filtro de Frangi resalta las estructuras tubulares, seguido de una binarización controlada. El método fue validado en las bases de datos públicas DRIVE y STARE, donde la etapa de optimización homomórfica demostró un incremento consistente en la entropía de la imagen (ej., de 5.7 a 6.2 bits/píxel), mejorando el contraste. La estrategia de preprocesamiento adaptativo propuesta contribuye a mejorar la fiabilidad de la segmentación vascular y, por ende, el diagnóstico de las patologías.
subject: Investigación
  topic: section
subject: segmentación de imágenes
  topic: keywords
subject: fondo de ojo
  topic: keywords
subject: vasos sanguíneos
  topic: keywords
subject: filtro homomórfico
  topic: keywords
subject: PSO
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creator: Evelyn Berenice Bautista Coello
creator: Álvaro Anzueto Ríos
creator: Alma Aide Sánchez Ramirez
rights: Derechos de autor 2025 Evelyn Berenice Bautista Coello, Álvaro Anzueto Ríos, Alma Aide Sánchez Ramirez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-11-18
publication date: 2025-11-18
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ending page: 17
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a05

Codificador de prioridad de 8 a 3 líneas con tecnología CMOS para aplicaciones en 6G
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description: El presente trabajo consiste en el diseño de un codificador de paridad en un circuito integrado (CI) 74LS148 con tecnología CMOS, éste fue diseñado con la herramienta L-Edit de Mentor Graphics, junto con todos los cálculos necesarios para poder establecer el ancho (W) y la longitud (L) del canal de los transistores diseñados, todo esto para poder implementar un CI de un decodificador con un consumo menor de potencia y un rango más amplio de operación. El 74LS148 es un codificador prioritario de sus entradas para garantizar que solo se codifique la línea de datos de orden más alto. Además, codifica ocho líneas de datos en binario de tres líneas (4-2-1) (octal). Al proporcionar circuitos en cascada (habilitación de entrada EI y habilitación de salida EO), se permite la expansión octal sin necesidad de circuitos externos. La tecnología CMOS por sus siglas en ingles Complementary Metal Oxide Semiconductor, está basada en transistores de efecto de campo que, con el paso de los años ha ganado popularidad en los circuitos integrados (CI), su característica principal es el bajo consumo de potencia, la velocidad de conmutación y alta inmunidad al ruido.
subject: Investigación
  topic: section
subject: circuitos integrados
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subject: CMOS
  topic: keywords
subject: codificador
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creator: Rosaura Olvera Martínez
creator: Juan Pablo Ocampo Flores
creator: José Luis González Vidal
creator: Heberto Gómez Pozos
creator: Juan José Raygoza Panduro
rights: Derechos de autor 2025 Rosaura Olvera Martínez, Juan Pablo Ocampo Flores, José Luis González Vidal, Heberto Gómez Pozos, Juan José Raygoza Panduro (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-11-25
publication date: 2025-11-25
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doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a06

Diferencial electromecánico para robots que requieren desplazarse en movimiento acelerado curvilíneo
type: item
description: En los últimos años, ha crecido el interés por los vehículos autónomos, tanto para uso industrial como para transporte público y personal. Como es bien sabido, aunque se requieren sensores LiDAR y cámaras para detectar obstáculos y peatones; redes neuronales e inteligencia artificial para interpretar el entorno y tomar decisiones; y/o GPS y mapas en tiempo real para una navegación precisa; etc., estos vehículos requieren ruedas o piernas para desplazarse. En este trabajo se presenta un diferencial electromecánico que permite controlar el movimiento diferencial acelerado requerido cuando un vehículo autónomo gira lateralmente. El término diferencial electromecánico se refiere a un arreglo de tres aceleradores: uno para controlar la aceleración del vehículo; este acelerador está conectado en serie con el acelerador que controla independientemente cada rueda motriz. El control de la aceleración diferencial de los motores de cubo de las ruedas traseras de un vehículo eléctrico o las piernas de un robot, se obtiene mediante el mecanismo de dirección de las ruedas delanteras del vehículo, considerando la geometría diferencial de Ackerman, lo que permite minimizar el número de sistemas automáticos de control complejos, como sensores y encoders. El giro de pivote de la dirección delantera accionada por el volante para realizar el giro del vehículo, tiene una estructura tipo escuadra, donde el pivote gira sobre un buje fijo al chasis, mientras los extremos de la escuadra terminan: uno en la llanta y el otro en la varilla de la dirección. Este moviente de giro está asociado al mecanismo de bisagra de un acelerador eléctrico de pedal, que se abre y cierra con el giro de la llanta. Estas ideas se pueden extrapolar a un diferencial electro-mecánico para robots con dos o cuatro piernas, ya sea con pivoteo en una pierna, o con movimiento diferencial.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Vehículos autónomo
  topic: keywords
subject: diferencial electromecánico
  topic: keywords
subject: motores de cubo
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subject: geometría de Ackerman
  topic: keywords
subject: acelerador eléctrico
  topic: keywords
subject: control diferencial
  topic: keywords
subject: robótica móvil
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creator: Daniel Armando Serrano Huerta
creator: Jaime Abisai Reséndiz Barrón
creator: Allan Ronier Diez Barroso-Agraz
creator: Yolanda Jiménez Flores
creator: Francisco Javier García Rodriguez
rights: Derechos de autor 2025 Daniel Armando Serrano Huerta, Jaime Abisai Reséndiz Barrón, Allan Ronier Diez Barroso-Agraz, Yolanda Jiménez Flores, Francisco Javier García Rodriguez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-10-16
publication date: 2025-10-16
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ending page: 22
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a04

Estudio y Análisis del estado de carga y descarga de baterías de plomo-ácido usando técnicas de filtro promedio móvil
type: item
description: Las baterías de plomo- acido se han convertido en los módulos de almacenamiento de energía más populares, siendo utilizadas en diferentes aplicaciones desde una simple calculadora hasta en vehículos eléctricos, robots y satélites controlados por la inteligencia artificial. Su alta capacidad de almacenamiento energético, junto con el número de ciclos de carga y descarga durante su vida útil, han respondido satisfactoriamente a los requerimientos energéticos de los dispositivos electrónicos modernos. Sin embargo estas baterías comerciales comparten un cierto número de componentes específicos dependiendo del tipo de aplicación para las que fueron diseñadas. Esta versatilidad ha favorecido su uso frecuente, gracias a su alta eficiencia energética y prolongado tiempo de vida. Este trabajo tiene la finalidad de analizar, cuantificar y estudiar el proceso de carga y descarga de una batería de plomo-ácido en función de su señal de voltaje y corriente, durante un consumo energético en tiempo real, mediante la operación de un motor de corriente directa (DC). Además, se analiza la densidad espectral de la relación entre el consumo y el estado original de carga de la batería. La principal contribución de este estudio es la validación experimental de la atenuación de los modos de frecuencia presentes en las señales de voltaje y corriente obtenidas, mediante la implementación de un filtro promedio móvil. Este filtro permite eliminar el ruido no deseado de las señales originales, lo que mejora la calidad de los datos y permite una evaluación más precisa del rendimiento de carga y descarga de la batería, proporcionando información cuantificable sobre su desempeño y vida útil.
subject: Investigación
  topic: section
subject: filtro
  topic: keywords
subject: voltaje
  topic: keywords
subject: corriente
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subject: batería
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subject: carga
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subject: descarga
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subject: energética
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subject: ruido
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creator: Miguel Ángel Hernández Epigmenio
creator: Irma Martínez Carrillo
creator: Carlos Juárez Toledo
creator: Ulices Camacho Altamirano
rights: Derechos de autor 2025 Miguel Angel Hernández Epigmenio, Irma Martínez Carrillo, Carlos Juárez Toledo, Ulices Camacho Altamirano (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-10-10
publication date: 2025-10-10
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doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a02

Sistema embebido de desarrollo biomédico para el procesamiento de señales de fotopletismografía basado en un sistema programable en chip (PSoC)
type: item
description: Se presenta el diseño e implementación de una plataforma embebida que adquiere y procesa señales de fotopletismografía (PPG) aprovechando únicamente los recursos internos de un sistema programable en chip (PSoC). La unidad de adquisición incorpora emisores LED y un fotodetector para capturar variaciones de absorbancia sanguínea, seguido de una etapa de acondicionamiento analógico diseñada con amplificadores operacionales internos del PSoC y un conversor SAR de 12 bits. El firmware implementa una máquina de estados que gestiona el muestreo a 500 Hz y una interfaz de usuario (GUI) ejecuta filtrado digital tipo IIR para mitigar artefactos de movimiento y ruido de baja frecuencia. Para validar su desempeño, el sistema embebido se comparó con un oxímetro comercial. Bajo condiciones de reposo, se registraron de forma simultánea las señales PPG y se calcularon los intervalos RR y la frecuencia cardiaca. Los resultados evidenciaron un MAE de solo 2.69 BPM por minuto frente al oxímetro de referencia. El uso de amplificadores operacionales integrados y periféricos reconfigurables permitió optimizar el consumo energético y minimizar el tamaño de la placa, sin comprometer la calidad de la señal. La flexibilidad inherente de la arquitectura PSoC permite la implementación de una amplia gama de algoritmos de filtrado y detección de picos, adaptados a los requisitos específicos del dispositivo. Esto resalta las ventajas de integrar funcionalidades analógicas y digitales en un solo chip, en contraste con las soluciones tradicionales basadas en microcontroladores que dependen de componentes discretos. En el presente estudio, se emplea el módulo OpAmp analógico de la familia PSoC 4200M (CY8C4247AZI-M485) para el preprocesamiento y acondicionamiento de la señal PPG. En conclusión, el prototipo basado en PSoC proporcionó resultados satisfactorios en términos de precisión, eficiencia energética y miniaturización, posicionándose como una alternativa prometedora para aplicaciones de teleme…
subject: Investigación
  topic: section
subject: fotopletismografía
  topic: keywords
subject: sistemas embebidos
  topic: keywords
subject: frecuencia cardiaca
  topic: keywords
subject: variabilidad cardiaca
  topic: keywords
subject: sistema programable en chip
  topic: keywords
creator: Jesús Elias Miranda Vega
creator: Rodolfo S. Romero Ávila
creator: Rubén Castro Contreras
creator: Lydia Toscano Palomar
creator: Guillermo Prieto Avalos
creator: Rafael I. Ayala Figueroa
creator: Julio A. Valdez Gonzalez
rights: Derechos de autor 2025 Jesús E. Miranda-Vega, Rodolfo S. Romero Ávila, Rubén Castro Contreras, Lydia Toscano-Palomar, Guillermo Prieto Avalos, Rafael I. Ayala Figueroa, Julio A. Valdez Gonzalez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-10-10
publication date: 2025-10-10
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ending page: 15
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a01

Cálculo de blindaje para dimensionamiento de estructuras de líneas de transmisión aéreas
type: item
description: El presente documento de investigación describe una metodología para determinar el angulo de blindaje de líneas de transmisión aéreas mediante el modelo electrogeométrico. La respuesta de la línea de transmisión aérea está en función del punto de descarga (conductor, cables de guarda o en la torre), al emplear el modelo electrogeométrico se optimiza la ubicación de los hilos de guarda para drenar la descarga a tierra y evitar fallas en la línea de transmisión. Se presenta un caso práctico de una línea de transmisión aérea de doble circuito y dos hilos de guarda, la cual opera a un nivel de tensión de 230 kV, los resultados son consistentes con los utilizados en la estructura de transmisión 2B2-BD normalizada por la Comisión Federal de Electricidad.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Líneas de transmisión
  topic: keywords
subject: alta tensión
  topic: keywords
subject: flameo inverso
  topic: keywords
creator: Jorge Luis Aguilar Marin
creator: Luis Cisneros Villalobos
creator: Jorge Sánchez Jaime
rights: Derechos de autor 2025 Jorge Luis Aguilar Marin, Luis Cisneros Villalobos, Jorge Sánchez Jaime (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-10-10
publication date: 2025-10-10
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doi: 10.46842/ipn.cien.v29n2a03

Plataforma WebVR para la simulación y el control de sistemas electromecánicos en un entorno virtual
type: item
description: Los sistemas electromecánicos desempeñan un papel crucial en muchas aplicaciones modernas. Para utilizarlos de manera efectiva, es esencial ajustar correctamente sus controladores. Este ajuste generalmente implica un proceso iterativo de experimentación con el sistema real en una plataforma física. Sin embargo, para minimizar riesgos y reducir costos, es más conveniente utilizar simulaciones tanto de los sistemas como de sus controladores en plataformas virtuales. Las plataformas virtuales actuales permiten realizar simulaciones de diversa complejidad mediante diferentes tecnologías. A pesar de esto, presentan limitaciones significativas, como baja accesibilidad, falta de visualización interactiva, escasez de plataformas que ofrezcan simulaciones precisas de sistemas electromecánicos con modelos cinemáticos y dinámicos, y dependencia de software propietario y hardware costoso. Además, tecnologías emergentes como WebVR, que podrían mejorar la accesibilidad y la inmersión a un costo razonable, no están siendo aprovechadas. Para superar estas barreras, este trabajo propone una metodología para el desarrollo de plataformas virtuales para sistemas electromecánicos utilizando WebVR. Esta metodología permite realizar simulaciones realistas en tiempo real con visualización 3D, interactividad y configuración de parámetros. La metodología se ha aplicado con éxito en el desarrollo de una plataforma virtual para tres sistemas electromecánicos completamente actuados: el péndulo simple, el péndulo lineal invertido y el péndulo doble.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Plataforma virtual
  topic: keywords
subject: WebVR
  topic: keywords
subject: Sistemas electromecánicos
  topic: keywords
subject: Simulación
  topic: keywords
subject: Control
  topic: keywords
creator: Gerardo Hernández Hernández
creator: Michel Alejandro Cruz Martínez
creator: Alejandro Rodríguez Molina
creator: Mario Aldape Pérez
creator: Miguel Gabriel Villarreal Cervantes
creator: Allan Balam Rueda Gutiérrez
rights: Derechos de autor 2025 Gerardo Hernández Hernández, Michel Alejandro Cruz Martínez, Alejandro Rodríguez Molina, Mario Aldape Pérez, Miguel Gabriel Villarreal Cervantes, Allan Balam Rueda Gutiérrez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-07-11
publication date: 2025-07-11
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ending page: 22
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a09

Análisis de los efectos de la presión de fabricación de pastillas de nanotubos de carbono de pared simple como posible detector termoluminiscente de radiación gamma
type: item
description: Pastillas de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) se fabricaron a las presiones de 1, 2.5 y 5 toneladas, posteriormente se irradiaron con fotones gamma de una fuente de Co60 con el objetivo de estudiar sus propiedades termoluminiscentes (TL). Los nanotubos de pared simple se sintetizaron mediante la técnica de descarga de arco eléctrico y se caracterizaron con espectroscopia Raman y difracción de rayos X (D R-X). El número atómico efectivo (Zeff) de los nanotubos tiene un valor de 15.08 similar al de los huesos humanos. Las pastillas se expusieron a una dosis que variaba de 1.0 kGy a 0.1 MGy. Las curvas de brillo de las muestras exhiben una estructura compleja, por lo tanto, se realizó la deconvolución con un programa de cómputo, además se usaron las ecuaciones heurísticas (Chen, Lushchik, etc.) para obtener los parámetros cinéticos (energía de activación E[eV], s[s-1], etc.). El pico de brillo principal está localizado a 452, 465 y 477 K, en las muestras A, B y C, respectivamente. A medida que aumenta la presión de fabricación, la energía de activación disminuye para todas las trampas en las muestras, lo que indica la creación de defectos en la estructura de los nanotubos de carbón de pared simple. En estas pastillas, el mecanismo responsable de la señal TL es la recombinación de pares huecos-electrones. Fue necesaria una dosis umbral de 1 kGy para generar los defectos responsables de la señal TL. Se muestran tres etapas en la respuesta TL-dosis para todas las muestras, y la linealidad se mantuvo hasta 2.5 kGy. Los análisis con termoluminiscencia, difracción de rayos X y dispersión Raman muestran que la pastilla A es un detector de radiación gamma, prometedor en el intervalo de dosis analizado
subject: Investigación
  topic: section
subject: nanotubos de pared simple
  topic: keywords
subject: termoluminiscencia
  topic: keywords
subject: microscopía electrónica de barrido
  topic: keywords
subject: presión de preparación de pastillas
  topic: keywords
subject: difracción de rayos X
  topic: keywords
subject: espectroscopia Raman
  topic: keywords
subject: detector de radiación gamma
  topic: keywords
creator: Alejandro Ortiz Morales
creator: Ramón Gómez Aguilar
creator: Benjamín Leal Acevedo
creator: Jaime Ortiz López
rights: Derechos de autor 2025 Dr. Alejandro Ortiz Morales, Dr. Ramón Gómez Aguilar, Dr. Benjamín Leal Acevedo, Dr. Jaime Ortiz López (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-07-18
publication date: 2025-07-18
starting page: 1
ending page: 15
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a10

Aprendizaje en modelos lineales multi-respuesta en altas dimensiones con búsqueda no oracular cuántica
type: item
description: El término "modelo lineal multi-respuesta" se refiere a un modelo estadístico el cual busca la predicción simultánea de variables resultantes a partir de un conjunto de variables predictoras, donde la relación entre cada una de las variables resultantes con el conjunto de variables predictoras es lineal. En muchos problemas de la vida real es posible obtener datos multi-respuesta. Para ello se utiliza el análisis de datos multi-respuesta, cuyo enfoque aborda el análisis simultáneo de las componentes que conforman tanto las variables resultantes como las covariables y evita hacer el análisis componente a componente, ya que este enfoque podría pasar por alto hacer uso pleno de la información disponible. El Análisis Multivariado nos proporciona uno de los modelos de regresión multivariado más comúnmente usados, nos referimos al modelo lineal multivariado. El modelo de nuestro interés es un caso particular del anterior mencionado, a saber, el modelo lineal multivariado de dimensión alta y rango bajo, este nos proporciona información relevante dada una muestra con el uso de un algoritmo de la computación cuántica, que de acuerdo a los autores del artículo en el que fue basado el estudio, es una innovación.
subject: Divulgación
  topic: section
subject: modelo lineal multi-respuesta
  topic: keywords
subject: análisis multivariado
  topic: keywords
subject: algoritmo de la computación cuántica
  topic: keywords
creator: Víctor Hugo Hernández Castillo
rights: Derechos de autor 2025 Víctor Hugo Hernández Castillo (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-06-18
publication date: 2025-06-18
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doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a08

Aplicación de un algoritmo evolutivo en el estudio del contenido de actínidos menores en celdas de combustible de un reactor de agua en ebullición
type: item
description: En este trabajo se presenta un método para diseñar neutrónicamente celdas de combustible para un reactor de agua en ebullición. Los diseños generados incluyen un vector de actínidos menores que se incorporan en alguna de las posiciones de un arreglo típico de 10x10 varillas del combustible. Este vector se forma por concentraciones de neptunio, americio y curio. Las variables de decisión para el problema de diseño de este tipo de celdas incluyen, el enriquecimiento promedio en U-235 (w/o), la concentración de trióxido de gadolinio Gd2O3 (w/o), el factor de multiplicación neutrónica en un medio infinito (k-infinito), y el factor de pico de potencia local de la celda de combustible. Además, se asumen como condiciones iniciales la fracción de vacíos (%), la ausencia de barra de control, y la temperatura del combustible entre otras. Las restricciones consideradas para el diseño de celdas incluye la aproximación del factor de multiplicación de neutrones en un medio infinito dentro de un intervalo de ±100 pcm con respecto al valor de referencia. Para el enriquecimiento promedio de la celda se estable como condición del diseño obtenido que éste se encuentre por debajo del valor de referencia en no más de 1% con respecto al valor de la celda de referencia. Esta misma condición se asume para la concentración del veneno neutrónico quemable. Se utiliza el código CASMO4 para la simulación de las celdas de combustible durante el proceso de diseño. Las celdas generadas satisfacen cada una de las restricciones de diseño planteadas en esta aproximación de solución al problema de diseño de celdas de combustible cuando algunas de sus posiciones dentro del arreglo incluyen de manera selectiva concentraciones de actínidos menores.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Actínidos menores
  topic: keywords
subject: celda de combustible
  topic: keywords
subject: CASMO4
  topic: keywords
creator: Eduardo Martinez Caballero
creator: José Luis Montes Tadeo
creator: José Ramón Ramírez Sánchez
rights: Derechos de autor 2025 Dr. Eduardo Martínez Caballero, Dr. José Luis Montes Tadeo, Dr. José Ramón Ramírez Sánchez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-05-09
publication date: 2025-05-09
starting page: 1
ending page: 25
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a06

Diseño, simulación y construcción de una mesa de pruebas para mediciónde temperaturas en barras metálicas
type: item
description: El presente artículo reporta el diseño, construcción y simulación de una mesa para medición de temperaturas. El problema por el cual se presenta este trabajo es que la Universidad Autónoma Metropolitana no cuenta con un equipo adecuado que permita realizar mediciones de temperatura en barras. El equipo existente solo permite realizar experimentos a una temperatura menor de 50°C y tarda aproximadamente una hora en llegar a esta temperatura. Por lo cual, este equipo no resulta funcional, ya que, varias de las carreras ofrecidas en la universidad requieren realizar y determinar cómo se transmite el calor y la temperatura en elementos metálicos, de manera que los alumnos comprendan estos conceptos. Debido a esto, el objetivo de este trabajo es diseñar y construir un equipo completamente nuevo que permita hacer mediciones de temperaturas en barras a diferentes temperaturas. La condición principal a la cual estará sujeto este diseño es que la temperatura de operación no sobrepase los 700°C dentro de la cámara térmica y la cual pueda ser controlada para probar distintos materiales. Adicionalmente, se propuso como reto personal para los alumnos, que el costo por la fabricación del equipo no superara los $3500.00. Bajo esta consideración se llegó a los siguientes resultados: el sistema de calefacción propuesto es mediante resistencias eléctricas, las cuales estarán sujetas y distribuidas en la cámara térmica para aprovechar al máximo el calor generado. Para realizar esto, fue necesario diseñar una cámara térmica que sea capaz de conservar el calor. Esto se logra con una adecuada selección de materiales refractantes y un análisis matemático de la transferencia de calor hacia los exteriores de la cámara utilizando la Ley de Fourier. Adicionalmente, se diseñará una estructura capaz de soportar el peso de los elementos de la cámara térmica. Por último, se realizó una simulación numérica la cual permitió comprobar y corroborar la distribución de temperaturas en la cámara térmica,…
subject: Investigación
  topic: section
subject: cámara térmica
  topic: keywords
subject: construcción
  topic: keywords
subject: diseño
  topic: keywords
subject: mesa de medición de temperaturas
  topic: keywords
subject: simulación numérica
  topic: keywords
subject: temperaturas en barras
  topic: keywords
creator: Liliana Gutiérrez Lonche
creator: Iván González Uribe
creator: Madian Jabnel Hernández Sánchez
creator: Danya Analí Álvarez Suárez
creator: Miguel Ángel Valencia Saravia
rights: Derechos de autor 2025 M. en C. Liliana Gutiérrez Lonche, Dr. Iván González Uribe, Ing. Madian Jabnel Hernández Sanchez, Ing. Danya Analí Álvarez Suárez, Ing. Miguel Ángel Valencia Saravia (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-06-18
publication date: 2025-06-18
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a07

La regresión logística como clasificador en el diagnóstico de fallas eléctricas en un generador síncrono de imanes permanentes
type: item
description: En este trabajo se emplea un clasificador binario que utiliza la regresión logística para identificar las fallas de cortocircuito (c.c.) entre vueltas del estator, en un generador síncrono de imanes permanentes (GSIP). Por medio del procesamiento de las corrientes de línea del generador síncrono se obtienen los datos con los cuales el extractor de características suministra información al clasificador binario. El extractor de características procesa las corrientes a través de la transformada ondeleta discreta madre Haar, de la cual se obtienen los valores eficaces de sus coeficientes para formar junto con la función objetivo los datos que reciba el clasificador binario en el proceso de entramiento y validación. Ante diferentes condiciones de falla de c.c. en el estator se analizan dos métricas que validan el desempeño de la regresión logística como clasificador binario. Se presentan pruebas experimentales de un banco de pruebas del GSIP en el cual se adquieren y se procesan digitalmente las corrientes que analiza el clasificador binario para el diagnóstico de la falla. Para el algoritmo de la regresión logística del clasificador binario, se utilizó el programa Python.
subject: Investigación
  topic: section
subject: clasificador binario
  topic: keywords
subject: cortocircuito
  topic: keywords
subject: estator
  topic: keywords
subject: falla
  topic: keywords
subject: generador síncrono
  topic: keywords
subject: regresión logística
  topic: keywords
creator: José Antonio Alvarez Salas
creator: Ricardo Álvarez Salas
creator: , Francisco Javier Villalobos Piña
creator: Mario Arturo González Garcia
creator: Amparo Rodríguez Cobos
creator: J. Rafael Molina Contreras
rights: Derechos de autor 2025 M.C. José Antonio Álvarez Salas, Dr. Ricardo Alvarez Salas, Dr. Francisco Javier Villalobos Piña, Dr. Mario Arturo González García, Dra. Amparo Rodríguez Cobos, Dr. J. Rafael Molina Contreras (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-05-08
publication date: 2025-05-08
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ending page: 18
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a04

Cálculo de la Impedancia de Transformadores Utilizando el Método de Elemento Finito
type: item
description: La construcción de los transformadores de potencia es compleja debido a que son máquinas con una gran capacidad. Problemas en el cálculo de sus parámetros pueden ocasionar fallas inesperadas en la máquina y ponen en peligro el resto del sistema eléctrico. Por esta razón es de gran importancia que los valores del diseño del transformador a implementar cumplan con los requerimientos solicitados. En el presente artículo se realiza el cálculo de la impedancia serie utilizando el método del elemento finito (MEF) de tres tipos de transformador: Un transformador de potencia tipo columna monofásico, un transformador de distribución trifásico tipo acorazado, y un transformador monofásico de servicios propios. Se comparan los resultados con los obtenidos mediante fórmulas tradicionales, y/o los obtenidos experimentalmente mediante pruebas.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Impedancia del transformador
  topic: keywords
subject: método de elemento finito
  topic: keywords
subject: ensayo de corto circuito
  topic: keywords
subject: impedancia de dispersión
  topic: keywords
subject: Mecánica
  topic: disciplines
creator: Angel Rodrigo Hernandez Santiago
creator: Rodrigo Ocón Valdez
creator: Mariana Vasquez Cañas
creator: Leonardo A. Rico García
creator: Fermín P. Espino Cortés
rights: Derechos de autor 2025 Angel Rodrigo Hernandez Santiago, Rodrigo Ocón Valdez, Mariana Vasquez Cañas, Leonardo A. Rico García, Fermín P. Espino Cortés (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-05-08
publication date: 2025-05-08
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ending page: 16
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a05

Caracterización mecánica de defectos en las Unidades de líneas de acero (ULA) operativas en pozos petroleros.
type: item
description: En este trabajo, se examinan los fallos críticos en las líneas de acero que afectan las actividades en los pozos petroleros, debido al deterioro que sufren al ser utilizadas en operaciones mecánicas, inspecciones y rastreos. Se analizan varios tipos de defectos en líneas de acero, incluyendo daños con profundidades de 0.5, 1 y 1.5 mm y anchuras de 1, 4 y 6.5 mm, además de perforaciones circulares de 2.5 mm de diámetro a las mismas profundidades. Las muestras se sometieron a ensayos de tensión controlada para evaluar su resistencia mecánica en condiciones operativas de pozos. Las pruebas de tensión permitieron medir parámetros críticos, como el límite de elasticidad, la resistencia máxima y el alargamiento, los cuales son esenciales para determinar el rendimiento estructural de las líneas. En muestras sin defectos, la resistencia alcanzó los 2,317.71 MPa, mientras que en aquellas con defectos esta se redujo a aproximadamente 1,800 MPa. Sin embargo, en defectos de mayor profundidad y ancho, se observaron concentraciones de esfuerzo que superaron los 2,500 MPa, lo cual requirió un análisis detallado de los concentradores de esfuerzo y las áreas transversales para caracterizar con precisión el material dañado. El objetivo central de esta caracterización es desarrollar un sistema eficiente de detección de anomalías mediante sensores especializados, que permita identificar y monitorear pérdidas de material y cambios en la resistencia estructural de las líneas. Esto busca asegurar la seguridad y efectividad de las operaciones en los pozos de hidrocarburos.
subject: Investigación
  topic: section
subject: pozos petroleros
  topic: keywords
subject: concentrador de esfuerzos
  topic: keywords
subject: pruebas de tensión
  topic: keywords
subject: caracterización de daños
  topic: keywords
subject: ULA
  topic: keywords
subject: SAF 2205
  topic: keywords
creator: Mauricio Arellano Pastrana
creator: Jesus Bermúdez Vilchiz
creator: Apolinar Albiter Hernández
creator: Víctor Augusto Castellanos Escamilla
creator: Iván Enrique Martínez Merlín
rights: Derechos de autor 2024 Mauricio Arellano Pastrana, Jesus Bermúdez Vilchiz, Apolinar Albiter Hernández, Víctor Augusto Castellanos Escamilla, Iván Enrique Martínez Merlín (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-01-16
publication date: 2025-01-16
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a09

Marco normativo en maniobras de libranza en la zona de operación de transmisión Puebla-Tlaxcala de la Comisión Federal de Electricidad
type: item
description: El presente documento de investigación expone la problemática relacionada a la falta de cumplimiento del marco normativo relacionado a las instalaciones eléctricas, el cual, pudiera desencadenar accidentes en dichas instalaciones. El objetivo del estudio es describir la secuencia general de maniobras para librar un elemento eléctrico, lo anterior, utilizando el marco normativo actual. Así mismo, dicho artículo, se llevó a cabo con un enfoque cualitativo del tipo exploratorio, porque se ha estudiado poco el tema desde el punto de vista del marco normativo. Se incluyeron los equipos eléctricos de la Zona de Operación de Transmisión Puebla-Tlaxcala, por lo que, se encontró una secuencia se maniobras generales que cumpliera con la teoría y el marco normativo. En conclusión, existe una secuencia de maniobras general de libranza que pueden ser aplicados para dejar sin diferencia de voltaje el elemento eléctrico.v
subject: Divulgación
  topic: section
subject: librar
  topic: keywords
subject: maniobras
  topic: keywords
subject: marco normativo
  topic: keywords
creator: José Luis Mar Villegas
creator: Juan Carlos Escamilla Sánchez
rights: Derechos de autor 2025 José Luis Mar Villegas, Juan Carlos Escamilla Sánchez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-01-23
publication date: 2025-01-23
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ending page: 20
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a02

Desarrollo de un sistema de traducción de textos impresos al braille mediante la metodología de diseño mecatrónico electricidad
type: item
description: El documento aborda el desarrollo de un sistema de traducción de textos impresos a lenguaje Braille mediante la metodología de diseño mecatrónico, con el objetivo de mejorar el acceso al conocimiento para personas con discapacidad visual. Se destaca la utilización de tecnologías de visión artificial y mecanismos para recrear letras en Braille que faciliten el aprendizaje en este lenguaje en edades tempranas. La estación propuesta permite al usuario leer cualquier texto impreso de manera con-vencional y brinda información útil para cuidadores, tutores o personal a cargo de la del usuario del prototipo. Se mencionan recomendaciones para el uso del sistema, como evitar papeles reflectores de luz y utilizar letras legibles. Se resalta el éxito del proyecto puesto que el sistema es capaz de reconocer texto escrito a mano alzada, brindando soluciones efectivas y accesibles para la comunidad de personas con discapacidad visual. Además, se presentan posibles actualizaciones y correcciones para mejorar la experiencia del usuario.
subject: Investigación
  topic: section
subject: inclusión
  topic: keywords
subject: braille
  topic: keywords
subject: visión artificial
  topic: keywords
subject: sistemas mecatrónicos
  topic: keywords
subject: tecnologías de la comunicación
  topic: keywords
creator: Umanel Azazael Hernández González
creator: Flabio Dario Mirelez Delgado
creator: José Javier Díaz Pérez
creator: Jesús Letechipia Padilla
creator: Roberto Oswaldo Cruz Leija
rights: Derechos de autor 2025 Umanel Azazael Hernández González, Flabio Dario Mirelez Delgado , José Javier Díaz Pérez, Jesús Letechipia Padilla, Roberto Oswaldo Cruz Leija (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-02-06
publication date: 2025-02-06
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doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a03

Implementación de un sistema automatizado de clasificación de Solanum Tuberosum mediante procesamiento de imágenes
type: item
description: Los sistemas de visión automatizada se emplean como una solución eficaz para mejorar la precisión en la inspección de objetos. Sin embargo, la transición de métodos manuales de clasificación a sistemas automáticos ha sido lenta debido a factores como el tamaño y la forma de los objetos a inspeccionar. En la industria alimentaria, los tubérculos representan un desafío para los sistemas de visión debido a su gran variabilidad dimensional y morfológica. Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema automatizado para la clasificación de Solanum tuberosum (papa) basado en tecnologías de visión artificial y procesamiento de imágenes. El sistema emplea una cámara de bajo costo junto con un algoritmo desarrollado en LabVIEWTM, que permite determinar el tamaño de los tubérculos en una línea de producción. La clasificación se lleva a cabo mediante un mecanismo separador activado por servomotores, logrando una mayor precisión y eficiencia en comparación con los métodos manuales tradicionales. Se implementó un sistema de iluminación controlada para optimizar la calidad de las imágenes capturadas, lo que permitió reducir significativamente los errores en la clasificación. Los resultados mostraron un incremento del 260% en la capacidad de producción y una reducción del 75% en la tasa de errores, validando la efectividad de la solución propuesta para mejorar tanto la productividad como la calidad del proceso en la industria alimentaria. Además, el sistema ofrece un alto nivel de flexibilidad y seguridad en su operación. Al mejorar la eficiencia en la clasificación de papas y reducir la necesidad de intervención manual, se anticipa una rápida recuperación de la inversión, así como un impacto positivo en la capacidad de respuesta del proceso, lo que podría llevar a un aumento en la demanda del producto.
subject: Investigación
  topic: section
subject: clasificación automática
  topic: keywords
subject: procesamiento de imágenes
  topic: keywords
subject: visión artificial
  topic: keywords
subject: LabVIEWTM
  topic: keywords
subject: automatización
  topic: keywords
subject: Ingeniería aplicada
  topic: disciplines
creator: Armando Josué Piña Díaz
creator: Mauricio Aarón Pérez Romero
creator: Iván Lenín Cruz Jaramillo
rights: Derechos de autor 2025 Armando Josué Piña Díaz, Mauricio Aarón Pérez Romero, Iván Lenín Cruz Jaramillo (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-01-23
publication date: 2025-01-23
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ending page: 12
doi: 10.46842/ipn.cien.v29n1a01

Simulación numérica de casco mediante interacción de elementos 2D y 3D
type: item
description: Las lesiones en la cabeza causadas por accidentes de motocicleta son una de las principales causas de mortalidad grave, siendo el traumatismo craneoencefálico, las lesiones cerebrales, la lesión en la médula espinal, las lesiones faciales y en el cuello las más comunes. El casco es un componente esencial para proteger la cabeza durante un accidente. Un casco moderno generalmente cuenta con una carcasa exterior rígida fabricada en termoplástico o fibra de vidrio, diseñada para reducir la energía del impacto inicial. El modelado 3D en CAD permite diseñar la carcasa del casco, generando un discretizado controlado con elementos hexaédricos para 3D y cuadráticos para 2D, para realizar simulaciones numéricas bajo las condiciones de frontera especificadas en la norma PROY-NOM-206-SCFI/SSA2-2016. Cada simulación se ejecuta manteniendo las mismas condiciones de frontera y propiedades mecánicas tanto para el casco de ABS como para el bloque de acero A36, variando únicamente los elementos 2D y 3D en cada pieza (casco y bloque). Las simulaciones, realizadas durante 20 ms, permiten obtener deformaciones unitarias, esfuerzos y energía interna. Los resultados muestran que, al emplear un material rígido, el tiempo de cómputo es similar independientemente del tipo de elementos (2D o 3D). No obstante, al utilizar elementos 2D para materiales deformables, el tiempo de cómputo se reduce en un 88.4% en comparación con los elementos 3D. Las variaciones observadas se reflejan principalmente en la rigidez del material y la energía interna, debido a la mayor cantidad de elementos en el espesor del material cuando se utilizan elementos 3D. Sin embargo, el esfuerzo máximo y la deformación unitaria máxima son iguales, independientemente del tipo de elemento empleado. La interacción entre elementos 2D y 3D no genera variaciones significativas, excepto en el tiempo de iteración, que aumenta en 0.05 ms, debido a que los elementos 2D, al tener menos elementos en el espesor, requieren más tiempo pa…
subject: Investigación
  topic: section
subject: simulación numérica
  topic: keywords
subject: método elementos finitos
  topic: keywords
subject: dinámica estructural
  topic: keywords
subject: elementos 3D
  topic: keywords
subject: elementos 2D
  topic: keywords
creator: Iván Lenín Cruz Jaramillo
creator: Martin Domínguez Sánchez
creator: María del Carmen López Hernández
creator: Víctor Manuel Ferreyra Coroy
rights: Derechos de autor 2024 Iván Lenín Cruz Jaramillo, Martin Domínguez Sánchez, María del Carmen López Hernández, Víctor Manuel Ferreyra Coroy (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-12-15
publication date: 2024-12-15
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a08

Optimización de una mezcla polimérica utilizando materiales de residuos-nuevos para la industria manufacturera
type: item
description: El presente trabajo tiene como propósito analizar la micro dureza al poliestireno cristal HF555 [1], con máster batch negro para hallar las diferencias entre utilizar diferentes porcentajes de material nuevo-reciclado, las 5 muestras que se utilizaron para el estudio fueron de ramas obtenidas por el proceso de inyección colada fría, estas mezclas van desde el 100% de material reciclado hasta el 100% de material nuevo (virgen) con intervalos de 25% entre cada muestra. Después de realizar 50 indentaciones bajo el método de micro dureza Vickers los resultados demuestran que, si existe diferencia en utilizar más del 50% de material reciclado contra utilizar el 100%, por lo tanto, se puede concluir que utilizar una mezcla con el 75% de material reciclado o más se obtiene una menor resistencia a la penetración del poliestireno coloreado y que a partir de utilizar una mezcla con el 50% reciclado-50% virgen se obtiene una mayor resistencia a la penetración, pues al principio del trabajo se propone que la mezcla ideal sea del 75% reciclado-25% virgen, pero con base a los datos obtenidos no es posible.
subject: Investigación
  topic: section
subject: dureza
  topic: keywords
subject: reciclado
  topic: keywords
subject: poliestireno
  topic: keywords
subject: master batch
  topic: keywords
subject: mezcla
  topic: keywords
creator: Aaron Guerrero Basilio
creator: David Sánchez Huitron
creator: Daniel Sánchez Huerta
creator: Noe López Perrusquia
creator: Marco Antonio Doñu Ruiz
creator: José Antonio Juanico Lorán
creator: Andrés López Velázquez
creator: Víctor Jorge Cortes Suarez
rights: Derechos de autor 2024 Aaron Guerrero Basilio, David Sánchez Huitron, Daniel Sánchez Huerta, Noe López Perrusquia, Marco Antonio Doñu Ruiz, José Antonio Juanico Lorán, Andrés López Velázquez, Víctor Jorge Cortes Suarez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2025-04-09
publication date: 2025-04-09
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a06

Análisis estático y dinámica de fluidos de una cabeza de cementación para pozos petroleros
type: item
description: Con base en el diseño realizado de una cabeza de cementación de doble tapón para pozos petroleros, se realizó un análisis fluidodinámico considerando los flujos mínimos, máximos y presiones de una unidad de alta presión (UAP) además de análisis por elementos finitos para observar el comportamiento del dispositivo al aplicar diferentes presiones internas, simulando la presión de operación y de prueba hidrostática. El análisis de fluidos permitió observar y detectar los puntos en donde el fluido presenta acumulaciones con la finalidad de modificar la geometría y reducir este efecto mejorando el flujo del cemento evitando la generación de taponamientos y posibles daños al sistema de bombeo de cemento, los resultados obtenidos validaron el diseño de cabeza de cementación, asegurando el cumplimiento de los requisitos específicos de resistencia a las presiones de operación y los valores de flujo de cemento de manera eficiente para su implementación en pozos.
subject: Investigación
  topic: section
subject: dinámica de fluidos
  topic: keywords
subject: análisis por elemento finito
  topic: keywords
subject: cementación
  topic: keywords
subject: simulación
  topic: keywords
subject: SolidWorks®
  topic: keywords
creator: Luis Alberto Ramírez López
creator: Jesus Bermudez Vilchiz
creator: Iván Enrique Martínez Merlín
creator: Víctor Augusto Castellanos Escamilla
creator: Apolinar Albiter Hernández
rights: Derechos de autor 2024 Luis Alberto Ramírez López, Jesus Bermudez Vilchiz, Iván Enrique Martínez Merlín, Víctor Augusto Castellanos Escamilla, Apolinar Albiter Hernández (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-10-16
publication date: 2024-10-16
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a09

Aprendizaje de conceptos básicos de electrónica: estrategia tecnopedagógica y aplicación de una prueba objetiva.
type: item
description: Este artículo presenta las distintas fases de una estrategia tecnopedagógica y la aplicación de una prueba objetiva centrada en el aprendizaje de conceptos básicos de electrónica para estudiantes de ingeniería en una institución pública de educación superior. La investigación se centró en un enfoque cuantitativo y se basó en una propuesta didáctica apoyada en el modelo ADDIE (análisis, diseño, desarrollo, implementación, evaluación). Se aplicó una prueba objetiva de selección simple. Se trabajó con un pretest y postest aplicado a dos grupos control y experimental. Los resultados muestran una mejora notable en las calificaciones de los estudiantes lo que subraya la efectividad de la estrategia tecnopedagógica en fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje en contextos de educación superior. En conclusión, este estudio aporta a la comunidad interesada en la educación en ingeniería, ya que detalla las etapas de un diseño instruccional específico para esta área, centrado en tres procesos cognitivos por sus siglas FOS (fijo mi atención, organizo mis conceptos, simulo y aprendo).
subject: Investigación
  topic: section
subject: estrategia tecnopedagógica
  topic: keywords
subject: prueba objetiva
  topic: keywords
subject: aprendizaje de conceptos
  topic: keywords
subject: contenidos conceptuales
  topic: keywords
subject: educación en ingeniería.
  topic: keywords
subject: Desarrollo Tecnológico e Innovación en los Sistemas y Ambientes Educativos
  topic: disciplines
creator: Caroleny Eloiza Villalba Hernandez
creator: Daniel Mocencahua Mora
creator: Luis Abraham Sánchez Gaspariano
rights: Derechos de autor 2024 Caroleny Eloiza Villalba Hernandez, Daniel Mocencahua-Mora, Luis Abraham Sánchez-Gaspariano (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-10-23
publication date: 2024-10-23
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ending page: 22
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a04

Sistema de detección de insuficiencia cardíaca congestiva en señales de ECG a través de aprendizaje máquina
type: item
description: Las enfermedades cardiovasculares, como la Insuficiencia Cardíaca Congestiva (ICC), son causas principales de mortalidad global y deterioran la calidad de vida. El Electrocardiograma (ECG), eficiente y no invasivo, es esencial para detectar la ICC mediante el análisis de la actividad eléctrica del corazón. Este trabajo integra el aprendizaje automático supervisado en el análisis del ECG, utilizando modelos de clasificación para distinguir entre señales normales y aquellas afectadas por la ICC. Se desarrolla una plataforma web para apoyar la investigación y el desarrollo de sistemas de Telemedicina, facilitando la clasificación de señales de ECG de manera automatica y contribuyendo al diagnóstico médico a distancia, el registro de datos, y las consultas médicas. El presente trabajo demuestra que los modelos utilizados alcanzan una precisión de hasta 99%, con solo 5 errores en 720 muestras de prueba. No obstante, la generalización del sistema puede verse limitada por la variabilidad en las señales y las condiciones de adquisición. La principal contribución de este trabajo es la investigación de rasgos específicos del ECG para entrenar modelos de clasificación, ofreciendo una base para futuras investigaciones en entornos clínicos.
subject: Investigación
  topic: section
subject: Análisis de señales
  topic: keywords
subject: Aprendizaje máquina
  topic: keywords
subject: Clasificación
  topic: keywords
subject: Electrocardiograma
  topic: keywords
subject: Plataforma web
  topic: keywords
subject: Desarrollo Tecnológico e Innovación en los Sistemas y Ambientes Educativos
  topic: disciplines
subject: Ingeniería biomédica
  topic: disciplines
subject: Telemedicina
  topic: disciplines
creator: Aldair Ascencio Salazar
creator: Ángel Humberto Corral Domínguez
creator: Fortunato Ramírez Arzate
creator: José Ricardo Cárdenas Valdez
rights: Derechos de autor 2024 Aldair Ascencio Salazar, Ángel Humberto Corral Domínguez, Fortunato Ramírez Arzate, José Ricardo Cárdenas Valdez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-11-13
publication date: 2024-11-13
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a06

Diseño y simulaciones para un dispositivo cortador de cable de registro para la industria petrolera en el software SolidWorks®
type: item
description: Los dispositivos cortadores de cable de registro son fundamentales en la industria petrolera, desempeñando un papel crucial en operaciones que requieren seguridad y eficiencia. En la industria petrolera mexicana, sin embargo, existe una notable dependencia de tecnologías con distribuidores extranjeros. Con el objetivo de reducir esta dependencia y fortalecer la capacidad nacional, se ha desarrollado un dispositivo de corte de cable de registro de origen nacional. Este dispositivo no solo busca garantizar la autonomía tecnológica. El diseño y simulación del dispositivo se llevó a cabo mediante el uso de SolidWorks©, un software de diseño asistido por computadora. Inicialmente, se formuló una propuesta de diseño conforme a parámetros específicos, seguida por la selección meticulosa de materiales destinados a la fabricación de los componentes del dispositivo. Posteriormente, se realizaron simulaciones tanto de análisis estático como de fluidos para evaluar exhaustivamente su rendimiento. En el análisis estático, los esfuerzos de Von Mises para el cuerpo del dispositivo y el cuerpo hidráulico fueron de 475,130,208 Pa y 257,019,664 Pa, respectivamente. Los desplazamientos fueron mínimos menores a 0.02 mm y los factores de seguridad rondaron en valores de 1.50 y 2.92. Este desarrollo nacional mejora la independencia tecnológica en la industria petrolera de México y puede aumentar la seguridad y eficiencia de las operaciones.
subject: Investigación
  topic: section
subject: dependencia tecnológica
  topic: keywords
subject: lubricador
  topic: keywords
subject: análisis de fluidos
  topic: keywords
subject: análisis estático
  topic: keywords
subject: SolidWorks
  topic: keywords
subject: dispositivo cortador de cable de registro
  topic: keywords
subject: ingeniería
  topic: disciplines
subject: diseño
  topic: disciplines
subject: simulación
  topic: disciplines
creator: Jesús Bermúdez Vilchiz
creator: Luis Alberto Ramírez López
creator: Apolinar Albiter Hernández
creator: Víctor Augusto Castellanos Escamilla
creator: Iván Enrique Iván Enrique
rights: Derechos de autor 2024 Jesús Bermúdez Vilchiz, Luis Alberto Ramírez López, Apolinar Albiter Hernández, Víctor Augusto Castellanos Escamilla, Iván Enrique Iván Enrique (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-10-22
publication date: 2024-10-22
starting page: 1
ending page: 21
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a03

José Ángel Lodegario Ortega Herrera
type: item
description: Semblanza
subject: Divulgación
  topic: section
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
rights: Derechos de autor 2022 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
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doi: 10.46842/

Juan Abugaber Francis
type: item
description: El 25 de enero falleció el M. en C. Juan Abugaber Francis, quien fuera profesor del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desde 1970; primero como profesor de Enseñanza Media Superior, y posteriormente como profesor de Enseñanza Superior en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME). También fue profesor de la Universidad Anáhuac de 1975 a 1983. A partir de 1983, hasta el momento de su fallecimiento se dedicó de tiempo completo y exclusivo a la enseñanza en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y en el Laboratorio de Ingeniería Térmica e Hidráulica Aplicada (LABINTHAP) de la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la ESIME unidad Zacatenco del IPN
subject: Divulgación
  topic: section
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: LABINTHAP
rights: Derechos de autor 2019 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
starting page: 83
ending page: 83
doi: 10.46842/

Sistema biomecánico para el entrenamiento de reflejos deportivos
type: item
description: En el ámbito deportivo, la mejora de los reflejos se considera un componente crucial durante el entrenamiento. Para ello, se utilizan diversas herramientas tecnológicas para entrenar la capacidad de reacción ojo-mano, una capacidad comúnmente asociada a los reflejos de un atleta. Los dispositivos utilizados para estas tareas se basan principalmente en sistemas de iluminación controlados de manera remota, combinados con sensores táctiles electrónicos. Sin embargo, algunos de estos sistemas presentan limitaciones físicas en términos de la estimación del tiempo de reacción del atleta. Por lo tanto, se desarrolló un sistema biomecánico para el entrenamiento de reflejos deportivos mediante el diseño de un robot Core XY que implementa un sistema electromecánico y de visión para controlar sus movimientos. Este dispositivo utiliza el análisis de video digital en tiempo real del área de juego, lo que permite el análisis biomecánico de las características asociadas al movimiento del atleta. El control de este manipulador robótico mueve un señuelo que el atleta debe seguir para entrenar progresivamente la precisión, velocidad y exactitud de sus movimientos. El efector final es identificado utilizando una cámara que observa constantemente los movimientos realizados, registrando los movimientos localmente en una tarjeta de desarrollo Raspberry PI para su posterior análisis. El diseño de este sistema permite un espacio de trabajo escalable y adaptable a diversas disciplinas. Todo el sistema fue simulado dentro del entorno de programación MATLAB-SIMULINK utilizando el módulo SIMSCAPE MULTIBODY para estimar los parámetros discretos de la función de transferencia de la cinemática de movimiento del manipulador robótico Core XY. En pruebas controladas, se encontró que la detección de movimiento del carrito aún se encuentra altamente influenciada por la luz ambiental. Por lo tanto, las futuras modificaciones del sistema pretenden abordar este problema. Este sistema ofrece una solución …
subject: Investigación
  topic: section
subject: biomecánica deportiva
  topic: keywords
subject: mecatrónica
  topic: keywords
subject: visión por computadora
  topic: keywords
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: Tania Fernanda Mata Bernal
creator: Jareth Israel Rivera Pineda
creator: Miguel Vázquez González
creator: César Ponce de la Fuente
creator: Sergio Alberto Navarro Tuch
creator: Luis Antonio Aguilar Pérez
rights: Derechos de autor 2024 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
starting page: 1
ending page: 11
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n2a01

¿Cuál parece ser el problema?
type: item
description: Este artículo cubre todos los temas del proceso de detección-solución de un problema. Se ha hecho un esfuerzo considerable para mantener el lenguaje simple, práctico y preciso para que este documento sea fácil de leer y aplicar. Se invita al lector-analista a beneficiarse de los éxitos y errores informados en más de 200 estudios de casos industriales y disertaciones de posgrado, dirigidos y supervisados por el autor, en una amplia variedad de contextos, en el Reino Unido, México y EE. UU. en más de 25 años, incluyendo organizaciones tanto públicas como privadas. El proceso de preguntas implícito en esta guía ha sido diseñado para seguir una estructura lógica en forma de árbol, comenzando con aspectos generales simples que evolucionan gradualmente hacia temas específicos y profundos. Las preguntas se abordan en una secuencia de lo general a lo específico. Sin embargo, cualquier lector puede adoptar una secuencia diferente, según sus propios intereses, permitiéndole así procesar la información requerida a medida que le viene a la mente, sin perder ningún aspecto relevante.
subject: Divulgación
  topic: section
subject: problema
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subject: detección
  topic: keywords
subject: mejora
  topic: keywords
subject: solución
  topic: keywords
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: Eduardo Oliva López
rights: Derechos de autor 2024 Eduardo Oliva Lopez (Autor/a) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-10-28
publication date: 2024-10-28
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ending page: 36
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a10

Determinación de la fuerza necesaria mediante experimentación para doblar tubo de cédula 40
type: item
description: El proceso de doblado de tubo consiste en deformar el material de forma plástica aplicando cargas de flexión en el elemento hasta sobre pasar la cedencia del mismo. Los ensayos mecánicos de flexión ayudan a determinar las propiedades de un material, propiedades que sirven para realizar el diseño de diversos equipos que se requiera. Adicionalmente, con este tipo de pruebas se puede determinar la carga máxima que logra soportar un elemento sometido a este ensayo. En este Proyecto específicamente, se realizarán pruebas mecánicas de ensayos de flexión en tubo. De este estudio se pretende determinar la fuerza que supere el esfuerzo de cedencia de un tubo de material acero 4130, cédula 40 y de 25 mm de diámetro. Para realizar este proceso, es necesario diseñar probetas con las características especificadas bajo norma ISO 8491. Esto se realiza como apoyo al equipo BAJA SAE UAM-A, para su participación en la competencia con el mismo nombre. Adicionalmente, para realizar el ensayo mecánico se tuvieron que realizar adaptaciones en el cabezal de la máquina Instron, así como diseñar apoyos que permitan soportar la probeta para el estudio. Después de realizar el ensayo se obtuvieron las propiedades mecánicas del material y con esto se determinó la fuerza necesaria para doblar el tubo sin producir defecto alguno. Este estudio servirá como base para realizar el diseño mecánico de una dobladora de tubos con accionamiento por sistema hidráulico en trabajos futuros, que servirá de apoyo para realizar el doblado de tubo para la competencia BAJA SAE.
subject: Investigación
  topic: section
subject: carga máxima
  topic: keywords
subject: ensayos mecánicos de flexión
  topic: keywords
subject: norma ISO 8491
  topic: keywords
subject: probetas
  topic: keywords
subject: tubo de acero
  topic: keywords
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: Iván González Uribe
creator: Liliana Gutiérrez Lonche
creator: Romy Pérez Moreno
creator: Ivonne Patricio Macias
rights: Derechos de autor 2024 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
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doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a08

Determinación de la relación de aspecto de un ala con base en su cuerda aerodinámica media
type: item
description: La relación de aspecto o alargamiento de un ala tiene su origen en el concepto de la esbeltez, entendida como el aspecto visual que resulta de comparar su longitud con su anchura, es decir, su envergadura entre su cuerda, pero considerando una forma rectangular, lo que, a su vez, permite obtener el mismo resultado al relacionar el cuadrado de la envergadura entre su superficie alar, siendo esta última, la convención actual para calcular el alargamiento de cualquier ala. Esto tiene el inconveniente de no cuantificar los efectos entre diferentes formas de alas. Mismas envergaduras y áreas darán los mismos alargamientos sin importar las formas. Por ello, en este trabajo se propone reconsiderar la manera de calcular el alargamiento, recuperando su concepto original con base en la esbeltez, utilizando la cuerda aerodinámica media, la que, en su determinación, sí toma en cuenta la geometría de cada ala. Para comparar y cuantificar las diferencias, se realizó un estudio comparativo con cinco alas de geometrías muy distintas, a las que se les calcularon sus alargamientos, sus cuerdas aerodinámicas medias, sus factores de Oswald; sus coeficientes de arrastre inducido y sus finezas aerodinámicas. Se presentan resultados que hacen notar importantes diferencias cuando se aplica la convención actual para el alargamiento y cuando se calcula usando la cuerda aerodinámica media aquí sugerida, al resultar diferencias de hasta de un 7.48 % en la eficiencia o fineza aerodinámica.
subject: Investigación
  topic: section
subject: aerodinámica
  topic: keywords
subject: esbeltez
  topic: keywords
subject: alargamiento
  topic: keywords
subject: ala
  topic: keywords
subject: cuerda
  topic: keywords
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: José Arturo Correa Arredondo
creator: Tiburcio Fernández Roque
creator: Jorge Sandoval Lezama
creator: Alejandro Mejía Carmona
creator: Víctor Manuel Sauce Rangel
rights: Derechos de autor 2024 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
starting page: 1
ending page: 10
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a05

Diseño de absorbedor-emisor selectivo a base de nanotubos de carbono y tungsteno para aplicaciones termo-fotovoltaicas
type: item
description: En esta investigación se formula el diseño de una celda solar termo-fotovoltaica que aumenta la eficiencia energética por medio de un proceso de emisión foto-termiónica. La celda propuesta busca transformar la luz solar en energía eléctrica asistida por un proceso térmico intermedio utilizando materiales nanoestructurados. Nanotubos de carbono alineados verticalmente actuarán como eficientes absorbedores de la luz solar para generar emisión de portadores térmicos y elevar su temperatura. El calor generado se transferirá por conducción a un cristal fotónico de tungsteno con un patrón de crecimiento periódico que emitirá selectivamente un espectro de energía el cual pueda ser absorbido por una celda fotovoltaica. El cambio de temperatura de los nanotubos de carbono, además de excitar al cristal fotónico, servirá para generar una corriente eléctrica por medio del efecto foto-termiónico. La suma de la corriente foto-termiónica a la corriente fotovoltaica aumenta la eficiencia energética de la celda en un 4.8%.
subject: Investigación
  topic: section
subject: cristal fotónico
  topic: keywords
subject: emisión foto-termiónica
  topic: keywords
subject: fotoelectricidad
  topic: keywords
subject: Ingeniería
  topic: disciplines
creator: José Antonio García-Merino
rights: Derechos de autor 2024 Instituto Politécnico Nacional https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
date: 2024-09-10
publication date: 2024-09-10
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ending page: 10
doi: 10.46842/ipn.cien.v28n1a07