El doctor Luis A. Montejo Valencia, catedrático auxiliar del Departamento de Ingeniería General del Recinto Universitario de Mayagüez (RUM), recibió una dádiva de la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF) para desarrollar un proyecto que permitirá evaluar la respuesta de cualquier tipo de estructura ante un evento sísmico. Su propuesta titulada: Robust Signal Processing Algorithms for Health Monitoring of Civil Infrastructure Subjected to Seismic Loads, le mereció la cantidad de $ 164,522 para investigar durante dos años.
Para cumplir con su objetivo, la NSF patrocina investigadores nuevos y fomenta la participación de estudiantes provenientes de grupos minoritarios interesados en estudiar Ingeniería. Con esto en mente, el proyecto fue sometido al programa Broadening Participation Research Initiation Grant in Engineering (BRIGE) que provee fondos para el desarrollo de una metodología que permita detectar rápidamente cualquier tipo de daño estructural por algún movimiento telúrico. Para ello, se requiere el desarrollo de algoritmos que sean capaces de identificar la incidencia y la severidad del daño al examinar la respuesta de la edificación.
"La parte de investigación abarca el desarrollo de algoritmos para realizar monitoreo de salud estructural de las edificaciones que han sido sometidas a cargas sísmicas. La idea es que se tiene la estructura instrumentada, pero queremos hacerlo en tiempo real para que en caso de que ocurra algún terremoto, podamos verificar cuánto registró, cuánto se movió y cuál fue la respuesta del puente o del edificio. A partir del análisis de esas señales, se sabrá si hubo daño y de qué tipo", describió el profesor.
Según detalló, la propuesta se divide en dos partes. La primera incluye el análisis o simulacro de programas especiales que dejen ver cómo respondería la estructura y sacar la señal de ahí y la otra, es experimental, aunque a una escala menor.
"Como parte de los fondos que pedimos, ya mandamos a comprar una mesa vibratoria que es un equipo que está especialmente diseñado para simular terremotos. Esa mesa pequeña va a tener dos propósitos: los estudiantes harán modelos que simularán los daños y medirán las respuestas de las estructuras para aparear lo que han hecho y que ya han calibrado en la computadora. Y la otra, el outreach, es que vamos a llevar eso a diferentes escuelas", describió.
Durante esa segunda fase visitarán planteles del nivel elemental para hablarles a los niños sobre terremotos. Se espera que estas actividades desarrollen una cultura sísmica e impacten a un gran número de estudiantes a través del programa de Ciencias sobre Ruedas del RUM.
"Pretendemos explicarles cómo debería ser el diseño adecuado de una casa y qué cosas se deberían omitir. Esto se logrará mediante juegos con unos bloques que parecen como los de la marca Lego®; unas estructuras de vigas y columnas. Queremos que compitan e identifiquen la altitud y soporte de peso para, posteriormente, tomar esas estructuras y colocarlas sobre la mesa y ponerla a vibrar hasta que las tumbe", indicó.
"Lo importante en la investigación es demostrar que se van a generar datos que le servirán para poder someter otras propuestas más grandes; y segundo, demostrar que hay actividades que van a promocionar la Ingeniería y que traerán estudiantes a la Universidad para retenerlos tanto a nivel graduado como subgraduado", señaló.
El experto confía en que el conocimiento que se desarrolle impactará cualquier rama de la Ingeniería o las Ciencias que se relacione con el procesamiento de señales, análisis de datos, detección de objetivos y simulación de daños, entre otros factores. Asimismo, se implantarían sistemas de monitorieo en tiempo real, lo que impactará positivamente la coordinación de las respuestas de emergencia de las autoridades locales tras el evento.
La propuesta también cuenta con el apoyo de la Red de Movimiento Fuerte, adscrita al Departamento de Ingeniería Civil (INCI).
Trabajo colaborativo
El proyecto del doctor Montejo, sometido al Programa BRIGE, tuvo su origen en una investigación anterior, titulada: Evaluation of Signal Processing Based Methodologies for Damage Detection in Civil Infrastructure que se llevó a cabo durante el verano del 2011 como parte del DHS Summer Research Team Program for Minority Serving Institutions.
Montejo Olivencia, cuya especialidad es Ingeniería Civil (INCI), participó junto a Ricardo Ramírez, estudiante subgraduado de Ingeniería Mecánica, y Luis Velázquez, del programa graduado de INCI, quienes trabajaron durante diez semanas en el Centro de Excelencia para la Seguridad en la Transportación del Departamento de Seguridad Nacional en la Universidad de Connecticut (UConn). Tras su intervención, sometieron una propuesta, solicitando fondos adicionales.
"El objetivo de la investigación consiste en evaluar experimentalmente los métodos que se basan solamente en el análisis de la respuesta dinámica de una estructura para estimar el nivel de daño sufrido por la misma durante un movimiento sísmico", puntualizó Montejo.
Afortunadamente, su proyecto resultó aprobado, por lo que se les otorgó $ 49,995 que beneficiarán a un alumno graduado y otro subgraduado, y les permitirán viajar a UConn durante el verano del 2012 para realizar pruebas experimentales en el Advanced Hazards Mitigation Laboratory. Una vez regresen a la Isla, continuarán su investigación posteriormente en el RUM.
