domingo, 15 de junio de 2014

Minería de Datos y el Mal de Parkinson

Uno de los principales campos de aplicación de la Minería de Datos es la medicina. Una de las enfermedades en las que se están aplicando estas técnicas es el Parkinson.

El Mal de Parkinson es un desorden degenerativo del sistema nervioso central que afecta a las capacidades motoras y del habla (así como a otras funciones).

Los enfermos de Parkinson muestran una gran heterogeneidad en presencia e intensidad de los síntomas, edades, antecedentes familiares y progresión de la enfermedad.

Se están usando técnicas de clúster en la investigación de esta enfermedad para entender mejor la relación entre los subtipos de Parkinson y el desarrollo de la enfermedad en pacientes concretos. Esto permite mejorar los tratamientos con las terapias existentes, así como desarrollar nuevos tratamientos.

viernes, 13 de junio de 2014

Minería de Datos y Osteoartritis

Uno de los principales campos de aplicación de la Minería de Datos es la medicina. La Osteoartritis es una de las enfermedades en las que se están aplicando estas técnicas. Es una enfermedad que afecta a las articulaciones. Se caracteriza por la degradación de los cartílagos y la formación de nuevo hueso.
Los síntomas clínicos  y las características radiográficas generalemente no se correlacionan bien.

En la figura podemos ver dos cabezas de fémur: la primera (A) sana y la segunda afectada por la Osteoartritis (B).


La Osteoartritis actualmente está considerada como un grupo de diferentes padecimientos que se solapan y cuyo fenotipo particular puede reflejar diferentes procesos patológicos.

Tanto factores ambientales como genéticos influyen en su etiología. La Minería de Datos está usando técnicas de clúster para determinar si las causas de la Osteoartritis obedecen a fenómenos estocásticos o a patrones subyacentes.

¿Cómo transformar el mundo?

"Para transformar el mundo basta con traducirlo a matemáticas."

Juan de la Cierva (1895-1936), Ingeniero de Caminos Canales y Puertos, Aviador e Inventor

jueves, 12 de junio de 2014

¿Estamos preparados?


"Esperar a saber bastante, para actuar con toda seguridad, es condenarse a la inacción".
Jean Rostand (1894-1977)

Leído en el prólogo de "Proyecto y Cálculo de Estructuras de Hormigón" del Dr. Calavera.

miércoles, 11 de junio de 2014

Ciencia

“Cuando puedes medir aquello de lo que hablas, y expresarlo con números, sabes algo acerca de ello; pero cuando no lo puedes medir, cuando no lo puedes expresar con números, tu conocimiento es pobre e insatisfactorio: puede ser el principio del conocimiento, pero apenas has avanzado en tus pensamientos a la etapa de ciencia”

William Thomson Kelvin (1824-1907)

martes, 10 de junio de 2014

Ansys en una Cáscara de Nuez: Análisis Acoplados Secuencialmente

En esta entrega hablaremos de analisis acoplados. Tendremos un análisis acoplado cuando los datos de entrada de un análisis dependan de los resultados de otro.

Como ejemplo hemos elegido un problema térmico acoplado con un problema estructural. Para resolverlo usaremos los "Physics Enviroments" de Ansys.

Es conveniente echar un vistazo a Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico Usando "Body Loads" y a Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico usando "Thermal Elements" antes de leer este tutorial.

Planteamiento del análisis acoplado

1) Definimos el problema térmico.
2) Escribimos el archivo térmico.
3) Reseteamos las CC y las opciones.
4) Definimos el problema estructural.
5) Escribimos el archivo estructural.
6) Leemos el archivo térmico.
7) Resolvemos y posprocesamos el problema térmico.
8 ) Leemos el archivo estructural.
9) Leemos el campo de temperaturas resultado del análisis térmico.
10) Resolvemos y posprocesamos el problema estructural.

Datos del problema

Material: Acero.
Dimensiones: 10x10 m^2.
Empotramiento en uno de sus lados.
Conductividad: 2.2 W/m·K.
Espesor de la placa: 60 cm.
Temperaturas impuestas en las caras: 125ºC y 25ºC.
Modulo de Young: 30 e6 Pa
Módulo de Poison: 0.3

Comandos APDL

FINISH
~CFCLEAR,,1
! --------------------------------------
/TITLE, Coupled Thermal-Stress and Physics Evironments
/prep7
! --------------------------------------
! Geometría
! --------------------------------------
k,1,0,0,0
k,2,10,0,0
k,3,10,10,0
k,4,0,10,0
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,1
al,1,2,3,4
! --------------------------------------
! Material: Propidades térmicas
! --------------------------------------
mp,kxx,1,2.2 !material 1, conductividad del acero
! --------------------------------------
! Elemento placa térmico
! --------------------------------------
ET,1,shell131,0,0,0,1 ! keyop 4-> nº de capas
! --------------------------------------
! Sección
! --------------------------------------
sectype,1,shell
secdata,0.6,1,0 ! espesor, material y ángulo de orientación
! --------------------------------------
! Mallado
! --------------------------------------
type,1
secnum,1
esize,5
amesh,1
! --------------------------------------
! Condiciones de contorno térmicas
! --------------------------------------
da,all,Tbot,25
da,all,ttop,125
! --------------------------------------
! Physics Environment
! --------------------------------------
physics,write,thermal ! Escribe el archivo térmico
physics,clear         ! Elimina CC y opciones
! --------------------------------------
! Elemento placa estructural
! --------------------------------------
et,1,shell181
! --------------------------------------
! Sección
! --------------------------------------
sectype,1,shell
secdata,0.6,1,0 ! espesor, material y ángulo de orientación
! --------------------------------------
! Material
! --------------------------------------
mp,ex,1,30e6
mp,alpx,1,0.65e-5 ! Secant coefficients of thermal expansion
mp,nuxy,1,0.3
! --------------------------------------
! Empotramiento
! --------------------------------------
dl,4,,all,0
! --------------------------------------
! Temperatura de referencia
! --------------------------------------
tref,25
! --------------------------------------
! Physics Environment
! --------------------------------------
physics,write,struct ! Escribe el archivo estructural
! --------------------------------------
finish
/solu
! --------------------------------------
! Physics Environment
! --------------------------------------
physics,read,thermal
! --------------------------------------
solve
finish
/post1
! --------------------------------------
! Visualizamos resultados térmicos
! --------------------------------------
plnsol,ttop ! Graficamos la temperatura de la cara superior
plnsol,tbot ! Graficamos la temperatura de la cara inferior
! Damos volumen y representamos el gradiente
/ESHAPE,1
/GRAPHICS,POWER
PLNSOL,TEMP
! --------------------------------------
finish
/solu
! --------------------------------------
! Physics Environment
! --------------------------------------
physics,read,struct      ! lee el archivo estructural
ldread,temp,,,,,,rth     ! lee las temperaturas del análisis térmico
! --------------------------------------
solve
finish
/post1
! --------------------------------------
! Visualizamos resultados estructurales
! --------------------------------------
! Damos volumen                                                   
/ESHAPE,1
plnsol,s,eqv         ! Grafica tensiones
pldisp,2             ! Deformada y posición original

Resultados
Distribución de temperaturas en la placa:




Distribución de tensiones equivalentes de Von Mises:




Deformada de la placa:





Índice

Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico Usando "Thermal Elements"

En esta entrada explicaremos cómo imponer un gradiente térmico usando “thermal elements” y hallaremos la distribución de temperaturas.

Si habéis leído Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico Usando “Body Loads”, posiblemente no le veáis mucho sentido a ver un método alternativo que tiene la desventaja de no permitir ver la respuesta estructural de la estructura directamente. Evidentemente si existen los elementos térmicos es porque ofrecen mucho más de lo que podemos conseguir a través de “body loads”. Los elementos térmicos permiten imponer condiciones conductivas, convectivas y radiantes (tanto en régimen estacionario como transitorio). Además podemos acoplar todos esos efectos térmicos a problemas estructurales (ver Ansys en una Cáscara de Nuez: Análisis Acoplados Secuencialmente).

Datos del problema
Material: Acero.
Conductividad: 2.2 W/m·K.
Espesor: 60 cm.
Dimensiones: 10×10 m^2.
Temperaturas impuestas en las caras: 125ºC y 25ºC.
Comandos APDL

FINISH
~CFCLEAR,,1
!-----------------------------------
! Title
/TITLE, Gradiente Termico Usando "Thermal Elements"
/prep7
! --------------------------------------
! Geometría
! --------------------------------------
k,1,0,0,0
k,2,10,0,0
k,3,10,10,0
k,4,0,10,0
a,1,2,3,4
! --------------------------------------
! Material
mp,kxx,1,2.2 ! Conductividad del acero
! --------------------------------------
! Elemento 
! --------------------------------------
ET,1,shell131,0,0,0,1 ! keyop 4-> nº de capas
! --------------------------------------
! Sección
! --------------------------------------
sectype,1,shell
secdata,0.6,1,0 ! espesor, material y ángulo de orientación
! --------------------------------------
!Mallado
! --------------------------------------
type,1
secnum,1
esize,5
amesh,1
! --------------------------------------
! Condiciones de Contorno
! --------------------------------------
da,all,Tbot,25
da,all,ttop,125
/solu
solve
finish
/post1
! --------------------------------------
! Visualización de resultados
! Graficamos la temperatura de la cara superior
plnsol,ttop
! Graficamos la temperatura de la cara inferior
plnsol,tbot
! Damos volumen y representamos el gradiente
/ESHAPE,1
/GRAPHICS,POWER
PLNSOL,TEMP
! --------------------------------------

Resultados
Distribución de temperaturas en la placa:



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