Programa en Python para modelado de suelos no homogéneos mediante un algoritmo de optimización

RESUMEN : En este documento se presenta el desarrollo paso a paso de una herramienta programada en Python, capaz de calcular los parámetros para modelado de suelo de dos capas, que consiste en una capa superior de profundidad (h), con diferente resistividad que una segunda capa inferior de espesor i...

Full description

Autores:
Toro Córdoba, Jorge Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/31805
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10495/31805
Palabra clave:
Algoritmos (computadores)
Conexión a tierra (electricidad)
Corrientes eléctricas
Resistividad eléctrica
Sistemas eléctricos
Suelos
Resistividad del suelo
Rights
openAccess
License
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description RESUMEN : En este documento se presenta el desarrollo paso a paso de una herramienta programada en Python, capaz de calcular los parámetros para modelado de suelo de dos capas, que consiste en una capa superior de profundidad (h), con diferente resistividad que una segunda capa inferior de espesor infinito. Inicialmente el documento presenta la información teórica relacionada con la resistividad, el modelado de suelos aplicado a sistemas de puesta a tierra (SPT) y el proceso matemático del algoritmo de optimización conocido como el gradiente descendente aplicado al modelado de suelo de dos capas. Posteriormente se comparan los resultados calculados de la herramienta con modelos provenientes de artículos de referencia, la IEEE Std 81 y un software libre llamado RE2CAP, con el objetivo de mostrar la efectividad del uso de la herramienta. También se presenta una variación en el método con el objetivo de acelerar la convergencia en las primeras iteraciones. Entre los resultados obtenidos, se concluye que los parámetros calculados por la herramienta generada en este proyecto representan de manera adecuada la resistividad real del suelo en los casos analizados, por lo tanto, puede ser usada para modelar terrenos en futuros diseños de sistemas de puesta a tierra.
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spelling Villada Duque, FernandoAgudelo Osorio, Cesar AugustoToro Córdoba, Jorge Andrés2022-11-04T23:14:59Z2022-11-04T23:14:59Z2022https://hdl.handle.net/10495/31805RESUMEN : En este documento se presenta el desarrollo paso a paso de una herramienta programada en Python, capaz de calcular los parámetros para modelado de suelo de dos capas, que consiste en una capa superior de profundidad (h), con diferente resistividad que una segunda capa inferior de espesor infinito. Inicialmente el documento presenta la información teórica relacionada con la resistividad, el modelado de suelos aplicado a sistemas de puesta a tierra (SPT) y el proceso matemático del algoritmo de optimización conocido como el gradiente descendente aplicado al modelado de suelo de dos capas. Posteriormente se comparan los resultados calculados de la herramienta con modelos provenientes de artículos de referencia, la IEEE Std 81 y un software libre llamado RE2CAP, con el objetivo de mostrar la efectividad del uso de la herramienta. También se presenta una variación en el método con el objetivo de acelerar la convergencia en las primeras iteraciones. Entre los resultados obtenidos, se concluye que los parámetros calculados por la herramienta generada en este proyecto representan de manera adecuada la resistividad real del suelo en los casos analizados, por lo tanto, puede ser usada para modelar terrenos en futuros diseños de sistemas de puesta a tierra.ABSTRACT : This paper presents the step-by-step development of a tool programmed in Python that can calculate the parameters for two-layer soil modeling, consisting of an upper layer of depth (h), with different resistivity than a second lower layer of infinite thickness. Initially, the paper presents the theoretical information related to resistivity, soil modeling applied to grounding systems (GPS) and the mathematical process of the optimization algorithm known as the steepest gradient applied to two-layer soil modeling. Subsequently, the calculated results of the tool are compared with models coming from reference articles, IEEE Std 81 and a free software called RE2CAP, with the objective of showing the effectiveness of the use of the tool. A variation in the method is also presented with the objective of accelerating convergence in the first iterations. The parameters calculated by the tool generated in this project adequately represent the real soil resistivity in the cases analyzed, therefore, it can be used to model soils in future grounding system designs.33application/pdfspainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Programa en Python para modelado de suelos no homogéneos mediante un algoritmo de optimizaciónMedellín - ColombiaAlgoritmos (computadores)Conexión a tierra (electricidad)Corrientes eléctricasResistividad eléctricaSistemas eléctricosSuelosResistividad del sueloIngeniero ElectricistaPregradoFacultad de Ingeniería. Ingeniería EléctricaUniversidad de AntioquiaLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/31805/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81051https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/31805/3/license_rdfe2060682c9c70d4d30c83c51448f4eedMD53ORIGINALToroJorge_2022_ModeladoSuelosPythonToroJorge_2022_ModeladoSuelosPythonTrabajo de grado de pregradoapplication/pdf906098https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/31805/2/ToroJorge_2022_ModeladoSuelosPython27f70e519f221694fb40c38e3bf88e23MD5210495/31805oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/318052022-11-04 18:15:27.979Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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