Tesis en depósito público

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

• VENGHAUS, HENNING: Advanced Finite Element Methods for Metal Forming and Manufacturing Process Simulation: An Application to Friction Stir Welding Analysis.
  
  Autor/a: VENGHAUS, HENNING
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ANÁLISIS ESTRUCTURAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 10/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 25/09/2025
  Director/a de tesis: CHIUMENTI, MICHELE | BAIGES AZNAR, JOAN | JUHRE, DANIEL
  Resumen de tesis: Este trabajo explora los beneficios y desafíos de los métodos de elementos finitos (FEM) avanzados aplicados al conformado de metales y procesos de fabricación. A medida que estos procesos se vuelven cada vez más complejos, el FEM ha emergido como una herramienta crucial. Ayuda a predecir magnitudes físicas, lo que asiste a los ingenieros en la toma de decisiones y mejora la eficiencia de las cadenas de desarrollo y producción.El conformado de metales a menudo implica un comportamiento (casi) isocórico debido a las deformaciones plásticas, lo que puede provocar inestabilidad en el método de elementos finitos estándar.Para abordar este comportamiento isocórico y garantizar la convergencia local de las deformaciones y tensiones, este estudio utiliza formulaciones mixtas de elementos finitos, incluyendo las formulaciones desplazamiento-presión (u/p), desplazamiento-deformación (u/ε) y desplazamiento-presión-deformación desviadora (u/p/e). Para mitigar el alto coste computacional de las formulaciones u/ε y u/p/e, se desarrolla la técnica de Refinamiento Adaptativo de Formulación (AFR). Esta técnica activa selectivamente las formulaciones mejoradas basándose en criterios físicos o estimaciones de error. Se estudia la precisión y la tasa de convergencia del método, y se comparan favorablemente con soluciones de referencia. El método se aplica con éxito al análisis de fallo estructural cuasi-frágil.Este trabajo también aborda la aplicación práctica de métodos numéricos avanzados a problemas complejos de fabricación, en particular la Soldadura por Fricción (Friction Stir Welding, FSW), que es una técnica de soldadura en estado sólido. La FSW se caracteriza por deformaciones isocóricas, tasas de deformación extremadamente altas y un comportamiento del material altamente no lineal y dependiente de la temperatura.Se emplea un Método de Elementos Finitos Incrustado para simplificar el modelado de geometrías complejas y condiciones de contorno móviles. Este método utiliza un marco puramente euleriano y una función de nivel discreta para el modelado de la herramienta, y trabaja directamente con geometrías CAD de herramientas. Los resultados de simulación concuerdan bien con los datos experimentales. Se realiza un estudio paramétrico de los parámetros del proceso para evaluar su impacto en las fuerzas de soldadura y la evolución de la temperatura, demostrando la utilidad de la herramienta en el apoyo a los procesos de desarrollo.Para mejorar la usabilidad, se desarrolla una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) para la creación de archivos de entrada de simulación y la gestión de simulaciones. Además, se implementa un algoritmo de trazado de partículas para visualizar el flujo del material. Este trabajo pretende cerrar la brecha entre la investigación académica y las aplicaciones prácticas de la ingeniería. Proporciona herramientas numéricas avanzadas, pero robustas y eficientes, para la simulación de procesos de conformado de metales y fabricación.
  

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

• BURRUEL ZAZUETA, JOSÉ MISAEL: Human gait recognition using deep learning techniques.
  
  Autor/a: BURRUEL ZAZUETA, JOSÉ MISAEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 19/09/2025
  Director/a de tesis: PUIG CAYUELA, VICENÇ | RODRÍGUEZ RANGEL, HÉCTOR
  Resumen de tesis: El aumento de la criminalidad y las limitaciones de los sistemas tradicionales de videovigilancia para identificar personas de forma no intrusiva en tiempo real han impulsado la búsqueda de nuevas soluciones en el ámbito de la seguridad. En este contexto, el Reconocimiento del Andar Humano (RAH) surge como una alternativa biométrica eficaz, al permitir la identificación de individuos mediante sus patrones de caminata, sin contacto físico ni cooperación activa. Esta tesis doctoral propone el diseño e implementación de un módulo inteligente de reconocimiento del andar humano enfocado en escenarios de videovigilancia en tiempo real. La solución combina enfoques basados en apariencia (siluetas) y basados en modelo (pose corporal estimada), utilizando herramientas de visión por computador y aprendizaje profundo para lograr una identificación precisa incluso en condiciones visuales no controladas.Como contribución central, se desarrolló el conjunto de datos TecNM Gait-DS, diseñado específicamente para representar la morfología, estilo de vestimenta y patrones de caminata característicos de la población latinoamericana. Este conjunto incluye más de 22,500 secuencias de video de 124 sujetos capturados desde 13 ángulos de visión y bajo cinco variantes de caminata: normal, con mochila, con abrigo, cargando caja y maletín.El sistema propuesto incorpora un módulo de extracción de características en tiempo real basado en las redes DensePose y Detectron2, que extraen siluetas y puntos clave con un tiempo promedio de procesamiento de 45 ms por cuadro. Estas características alimentan diferentes arquitecturas de aprendizaje profundo: modelos convolucionales (ResNet-50, 101 y 152), basados en atención (DINO-ViT), y especializados en gait (GaitMix y GaitRef).Se definieron seis configuraciones experimentales (A–F) que combinan preprocesamiento de siluetas (con o sin relleno) y enriquecimiento mediante convoluciones angulares a partir de matrices de movimiento biomecánico (ángulos articulares). Las evaluaciones se realizaron en los conjuntos CASIA-B y TecNM Gait-DS.Los modelos generalistas (ResNet y DINO-ViT) lograron más del 95 % de efectividad en CASIA-B y hasta 87 % en TecNM Gait-DS. Los modelos especializados GaitMix y GaitRef superaron el 94 % en condiciones ideales y alcanzaron 87.9 % en el conjunto TecNM Gait-DS, destacando su robustez ante variaciones de ángulo, indumentaria y tipo de caminata. Asimismo, el sistema demostró viabilidad para su uso en tiempo real, con tiempos de inferencia menores a 50 ms por imagen.Adicionalmente, se utilizó la desigualdad de Vapnik-Chervonenkis (VC) para sustentar que los modelos entrenados con TecNM Gait-DS poseen mejor capacidad de generalización. A pesar de una menor precisión respecto a CASIA-B, la diversidad del conjunto latinoamericano reduce la brecha entre el error empírico y el error esperado, favoreciendo su aplicabilidad en escenarios reales.Este trabajo no solo aporta innovaciones técnicas en el campo del reconocimiento biométrico, sino que además tiene un impacto social directo al promover tecnologías adaptadas al contexto latinoamericano. Los resultados sientan las bases para el desarrollo de un sistema embebido de videovigilancia inteligente basado en RAH, orientado a mejorar la seguridad en espacios públicos y estratégicos.
  

FOTÓNICA

• WU, YINA: Theoretical aspects of the interaction of free and tunneling electrons with low-dimensional photonic systems
  
  Autor/a: WU, YINA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 25/09/2025
  Director/a de tesis: GARCÍA DE ABAJO, JAVIER
  Resumen de tesis: En esta tesis proporcionamos una descripción teórica de cómo los haces de electrones focalizados interactúan con excitaciones de baja energía y generan luz a escala nanométrica, un tema de gran interés en el campo de la nanofotónica. Además, describimos la generación de luz mediante electrones que atraviesan túnel y aplicamos este fenómeno a la detección de analitos a través de los cambios que producen en la intensidad emitida en el campo lejano. En concreto, mediante modelización detallada investigamos el comportamiento plasmónico en materiales nanoestructurados, las respuestas fonónicas en cristales polares y la generación de luz mediante túnel electrónico inelástico. También calculamos la distribución espectral de las pérdidas de energía experimentadas por electrones rápidos que interactúan con estas excitaciones y obtuvimos espectros de pérdidas de energía de electrones con resolución espacial para diversos sistemas. A continuación, resumimos nuestros principales hallazgos:En el Capítulo 2, exploramos que la respuesta plasmónica en el infrarrojo de dímeros de nanocubos de óxido de indio dopado con flúor está controlada por la forma en que los cubos se tocan: los contactos puntuales y de arista producen un modo dipolar singular de baja energía que desaparece cuando se abre el hueco, mientras que los contactos de cara generan un desplazamiento espectral suave. Medidas de espectroscopía de pérdidas de energía de electrones y simulaciones confirman este comportamiento dependiente de la geometría, desafiando la suposición de que todos los dímeros son idénticos. Estos resultados aportan nuevos conocimientos sobre los plasmones de hueco para aplicaciones en sensado y óptica no lineal.En el Capítulo 3, nuestro estudio de nanoelipsoides de nitruro de boro hexagonal muestra que los efectos no locales dominan los fonones polaritones de baja energía cuando el tamaño de partícula desciende por debajo de unas pocas decenas de nanómetros. Un modelo atomístico que incluye interacciones dipolo–dipolo de largo alcance explica tanto los modos confinados en la superficie como los de tipo volumétrico observados mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido–espectroscopía de pérdidas de energía de electrones, mientras que un modelo dieléctrico local simple no reproduce la característica superficial. También encontramos que el tamaño finito y la polarización superficial modifican el espectro vibracional. Estos resultados subrayan que cualquier diseño realista de dispositivos de hBN en el infrarrojo medio debe tener en cuenta la dispersión espacial a escala atómica. La integración de microscopía avanzada, teoría atomística y modelización computacional ofrece una hoja de ruta para estudiar excitaciones vibracionales en materiales polares de baja dimensionalidad.En el Capítulo 5, se introdujo un biosensor plasmónico autoiluminado impulsado por túnel electrónico. El dispositivo utiliza una unión túnel metal‑aislante‑metal coronada por una metasuperficie de nanohilos de oro, lo que mejora la conversión de electrones en luz mediante resonancia plasmónica. El sensor desarrollado presenta emisión espacialmente uniforme en áreas extensas y alta sensibilidad para detectar películas poliméricas delgadas y capas biomoleculares. Este trabajo proporciona una plataforma práctica adecuada para biosensado integrado sin necesidad de fuentes de iluminación externas. La fotodetección dependiente del ángulo podría ofrecer perspectivas más profundas sobre las estructuras de modo plasmónico, conduciendo a una mayor selectividad y sensibilidad espectral.La interacción entre sondas electrónicas, excitaciones y generación de luz a escala nanométrica ofrece numerosas oportunidades apasionantes para futuras investigaciones. Creemos que los conocimientos y métodos presentados en esta tesis contribuirán de manera significativa a la exploración de estas prometedoras nuevas direcciones.
  

INGENIERÍA AMBIENTAL

• SAVADKOOHI, MARJAN: An Advanced Control Strategy for Optimizing HVAC System Performance in Non-Residential Buildings
  
  Autor/a: SAVADKOOHI, MARJAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 25/09/2025
  Director/a de tesis: CASALS CASANOVA, MIQUEL | MACARULLA MARTÍ, MARCEL
  Resumen de tesis: Esta tesis doctoral aborda los retos científicos y prácticos en la implementación de sistemas de control avanzados (ACS) para optimizar la climatización (HVAC) en edificios no residenciales. Aunque estrategias como el control predictivo basado en modelos (MPC) y redes neuronales (NN) han mostrado buenos resultados en investigación, su aplicación práctica sigue siendo limitada. Las barreras incluyen la falta de datos históricos, limitaciones técnicas en los sistemas HVAC, ausencia de estandarización en sistemas de gestión energética (BEMS) y baja preparación institucional. Para abordarlas, esta tesis emplea un enfoque dual que combina análisis empírico y experimentación por simulación.Primero, se analiza una encuesta a 676 edificios no residenciales para evaluar las prácticas BEMS, centrándose en control HVAC, almacenamiento de datos y adopción de control predictivo. Aunque sensores y medición inteligente son comunes, solo el 0,6 % usa control predictivo. Se identifican barreras como falta de registro ambiental, sistemas HVAC obsoletos, escasa formación técnica y falta de inversión, especialmente en el sector público.En respuesta, la segunda parte desarrolla y evalúa controladores predictivos basados en NN usando un modelo energético calibrado. Se entrenan ocho modelos con distintos volúmenes de datos históricos para evaluar su impacto en la precisión de predicción y el rendimiento HVAC. Se usan indicadores clave (KPIs) sobre confort térmico y eficiencia energética. Los resultados muestran que entre 1 y 4 meses de datos son necesarios para un rendimiento aceptable, y tras dos años se alcanza un margen de mejora limitada. El preprocesamiento de datos ayuda con pocos datos (<100), pero aporta poco en conjuntos mayores, sugiriendo una utilidad según contexto.El análisis identifica sensibilidades operativas y climáticas. En climas fríos y tras pausas (como lunes), los modelos fallan por falta de datos similares. El rendimiento mejora a mitad de semana y en zonas cálidas, destacando la importancia de datos diversos y adaptados al clima. Comparado con la programación tradicional, los controladores NN mejoran de forma consistente el uso energético y el confort, si hay datos y configuración adecuados.Esta tesis aporta nuevos conocimientos sobre el uso práctico de sistemas inteligentes de control HVAC. Define umbrales mínimos de datos, clarifica el rol del preprocesamiento y ofrece pautas para adaptar los modelos a condiciones climáticas y operativas. También resalta la necesidad de estandarizar la recogida de datos, formar técnicos energéticos y promover la colaboración público-privada. Los hallazgos apoyan la implementación escalable del control predictivo, contribuyendo a la eficiencia energética, la gestión inteligente y la descarbonización de edificios.
  

INGENIERÍA CIVIL

• ALARCÓN FERNÁNDEZ, DANIEL: A model for the aero‐hydro‐servo‐elastic analysis of floating offshore wind turbines based on a co‐rotational formulation
  
  Autor/a: ALARCÓN FERNÁNDEZ, DANIEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 12/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 26/09/2025
  Director/a de tesis: MOLINS BORRELL, CLIMENT
  Resumen de tesis: En la actualidad existe un número creciente, aunque reducido, de modelos capaces de realizar simulaciones aerohidro‐servo‐elásticas totalmente acopladas en el dominio del tiempo para el análisis de aerogeneradores marinosflotantes (FOWTs). Históricamente, en sus inicios, estos modelos adoptaron ampliamente formulaciones de sistemasmulticuerpo rígidos (RMS) para describir la respuesta dinámica global del sistema en su conjunto. Sin embargo, suincapacidad para determinar el estado interno de tensión‐deformación de los componentes hiperestáticos, junto conla irrupción de conceptos de plataforma con una mayor complejidad estructural, promovió el desarrollo de unasegunda generación de modelos que adoptaron formulaciones de sistemas multicuerpo flexibles (FMS). Cuyaestrategia principal, por ser fundamentalmente una evolución de los primeros, se basó en describir la respuestadinámica de los componentes flexibles mediante la superposición de un análisis deformacional de primer orden sobresu configuración espacial de sólido rígido. Sin embargo, debido a que la industria ha tendido rápidamente en lasúltimas décadas hacia aerogeneradores más grandes y más potentes, algunos componentes del sistema hanaumentado en esbeltez y flexibilidad. Como por ejemplo las palas del rotor o la torre, que están empezando a requerirla adopción de análisis no lineales para evaluar adecuadamente su respuesta dinámica y su estado tensional interno.En este contexto, hoy en día existe un número incipiente pero reducido de modelos capaces de realizar análisisdinámicos estructurales no lineales totalmente acoplados de FOWTs. Sin embargo, en su mayoría están estrictamenterestringidos a elementos unidimensionales del tipo viga, lo que obliga a la adopción de procedimientos de mapeo decargas locales aproximadas durante la fase de diseño de detalle. Por esa razón, en la presente Tesis se propone unnuevo modelo avanzado completamente acoplado basado en el Método de los Elementos Finitos (FEM). Cuyasprincipales ventajas radican en la capacidad de realizar análisis dinámicos no lineales en el dominio del tiempo demodelos estructurales complejos compuestos por múltiples elementos finitos de diferente naturaleza. Estacaracterística permite una definición más precisa del comportamiento estructural real y, por tanto, conduce a unadescripción más detallada del estado interno tenso‐deformacional sin la necesidad de adoptar técnicas adicionales.Las ecuaciones de equilibrio subyacentes del modelo se basan en el método Co‐Rotacional Independiente delElemento (EICR), cuyos fundamentos se establecieron en el trabajo desarrollado por C. C. Rankin y F. A. Brogan en ladécada de 1980 y posteriormente fue readaptado y mejorado por C. A. Felippa y B. Haugen en la década del 2000.Sin embargo, debido a que el método inicialmente se centró en análisis estructurales cuasi‐estáticos no lineales, enel marco de la presente tesis se ha desarrollado una extensión detallada y consistente del mismo para el análisisdinámico no lineal mediante la teoría de la mecánica de medios continuos.Para evaluar el rendimiento del modelo estructural propuesto, éste se ha verificado en base a un conjunto deejemplos de referencia disponibles en la literatura del análisis dinámico no lineal de cuerpos flexibles mediante lamecánica computacional. Mientras que el modelo aero‐hidro‐servo‐elástico totalmente acoplado para el análisis deFOWTs ha sido validado en base a los datos experimentales proporcionados en el marco del proyecto internacionalOffshore Code Comparison, Collaboration, Continued, with Correlation and unCertainty (OC6) promovido por laAgencia Internacional de Energía (IEA).
  

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

• SANG, XIAOHAN: Real-time Data-driven Safety Assessment for Building Structures
  
  Autor/a: SANG, XIAOHAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Convenio Cotutela + Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 10/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 25/09/2025
  Director/a de tesis: KONG, QINGZHAO | ROCA FABREGAT, PEDRO
  Resumen de tesis: El mecanismo de evolución del comportamiento estructural sigue siendo un tema de investigación fundamental en la mecánica estructural. Las fisuras, como indicadores de deterioro del comportamiento, se manifiestan físicamente a escala mesoscópica como procesos de iniciación y propagación de grietas, mientras que a escala macroscópica se corresponden con respuestas globales de degradación de rigidez estructural y atenuación de la capacidad portante. Los métodos tradicionales de inspección manual requieren mucho tiempo y esfuerzo, y los datos obtenidos suelen ser inadecuados para su aplicación directa en el análisis de la evolución estructural. En consecuencia, este estudio se centra en desarrollar metodologías de evolución del comportamiento para edificios dañados por fisuras, con el objetivo de mejorar la eficiencia de la evaluación y proporcionar un apoyo sólido para la gestión de seguridad a lo largo del ciclo de vida de grandes estructuras edilicias urbanas.Esta investigación aborda principalmente la predicción de la evolución de fisuras, técnicas de modelado de elementos finitos con fisuras incrustadas, métodos rápidos de modelado de elementos finitos y enfoques automatizados de incrustación de fisuras. En primer lugar, basándose en las características de curvatura de los elementos de hormigón armado (HA), se propone un método para predecir la ubicación de fisuras según las variaciones de curvatura, cuya precisión se valida mediante ensayos de flexión en cuatro puntos. En segundo lugar, para mejorar aún más la precisión de la predicción, se introduce un método de predicción de fisuras sin condiciones iniciales. Este enfoque, fundamentado en la teoría no lineal del deslizamiento de adherencia, es capaz de describir escenarios extremos de despegue entre la armadura y el hormigón, y su viabilidad se verifica experimentalmente.En relación con la incrustación de fisuras en modelos de elementos finitos, este estudio presenta un método para calcular la matriz de flexibilidad de elementos fisurados basado en la teoría de la tasa de liberación de energía de deformación, junto con técnicas de modificación adaptables a diversas condiciones de contorno. Simultáneamente, se propone un novedoso método de simulación que utiliza elementos resorte no lineales para estructuras de mampostería no reforzada, y su eficacia se valida experimentalmente. Sobre esta base, se desarrolla además un método para incrustar fisuras en estructuras de mampostería. Este método simula las alteraciones en el comportamiento tenso-compresivo y cortante de los elementos fisurados mediante el ajuste de las propiedades mecánicas de los elementos planos y los elementos resorte.Finalmente, se propone un método de modelado de elementos finitos modular, geométricamente adaptable y basado en datos de visión por computadora. Esta técnica permite la adquisición rápida de información geométrica de estructuras porticadas, facilitando un modelado rápido y una evaluación del estado. Adicionalmente, para abordar el desafío de la incrustación automatizada de fisuras en elementos finitos, se introduce un método de incrustación de fisuras etiquetadas. Al asignar etiquetas que contienen información sobre la posición, orientación y condiciones de contorno de las fisuras, se logra una integración rápida de los datos de fisuras.En resumen, este estudio logra avances significativos en los métodos de análisis del comportamiento de edificios dañados. Establece formulaciones teóricas para la predicción de la ubicación de fisuras y desarrolla enfoques de modelado para vigas, columnas y muros dañados, sentando así una base científica para la construcción de un marco de análisis de la evolución del comportamiento estructural.
  

INGENIERÍA DEL TERRENO

• MONCADA RAMÍREZ, ANÍBAL ANDRÉS: Coupled modelling and sustainability assessment of polymeric reinforced soil retaining structures subjected to environmental conditions
  
  Autor/a: MONCADA RAMÍREZ, ANÍBAL ANDRÉS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 19/09/2025
  Director/a de tesis: PUIG DAMIANS, IVAN | OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN
  Resumen de tesis: Esta Tesis se centra en las estructuras de suelo reforzado con elementos de refuerzo poliméricos (o geosintéticos). Este tipo de materiales ha mostrado tener una respuesta mecánica dependiente del tiempo, la carga, la temperatura y, hasta cierto punto, la humedad. Dependiendo de la ubicación geográfica de la estructura, las condiciones de temperatura y humedad relativa en el aire y en el suelo pueden variar ampliamente. Además, las condiciones actuales de cambio climático, que se prevé empeoren con el tiempo, han mostrado cambios drásticos en los patrones climáticos locales y globales. Dichos cambios generan una necesidad inmediata de comprender como responderán las estructuras de suelo reforzado sometidas a diferentes condiciones climáticas. Dentro del marco de la Tesis, se llevaron a cabo simulaciones numéricas termo-hidráulicas para comprender cómo influyen diferentes climas (o condiciones atmosféricas) en las condiciones internas de una masa de suelo reforzado, es decir, la temperatura, el contenido de humedad y el grado de saturación. Los resultados permiten comprender mejor la respuesta del suelo a los cambios de las condiciones atmosféricas y constituyen un valioso precursor para futuras modelizaciónes.Se realizaron ensayos de extracción utilizando refuerzos de bandas de poliéster para estudiar el efecto de la temperatura del suelo en la respuesta suelo-refuerzo (es decir, la resistencia a la extracción y los factores de interacción de fricción). Asimismo, se consideraron diferentes geometrías, presiones verticales y técnicas de instalación para evaluar la respuesta global al arrancamiento de los refuerzos, los posibles daños debidos a los desplazamientos, así como la rigidez y extensibilidad del refuerzo. Los resultados son útiles tanto de un punto de vista científico y profesional, permitiendo determinar el factor de interacción suelo-refuerzo en una amplia gama de condiciones, y proporcionando una mejor comprensión de las dependencias térmicas en refuerzos de poliéster.Frente a escenarios de carga constante, los materiales poliméricos presentarán deformaciones a largo plazo. Este fenómeno, también conocido como fluencia (o fluencia lenta), dependerá del nivel de carga, el tiempo, y las condiciones de del entorno (por ejemplo, temperatura). Los modelos analíticos y numéricos suelen basarse en la selección de un valor de rigidez único para determinar la respuesta de estructuras de suelo reforzado. La selección de este valor no es trivial. Se desarrolló un modelo constitutivo viscoplástico acoplado con dependencias de temperatura, carga y humedad relativa enfocado en la simulación de la despuesta a largo plazo de refuerzos poliméricos. Los parámetros del modelo se calibraron utilizando un amplio conjunto de datos de curvas maestras de fluencia medidas en laboratorio y posteriormente se implementaron en un software de elementos finitos.Los materiales poliméricos abarcan una amplia gama de soluciones en la ingeniería geotécnica. Una ventaja clave de estos materiales es su reducido impacto ambiental, atribuido a la reducción del uso de material de relleno y los consiguientes esfuerzos de transporte del mismo. Esta Tesis va un paso más allá del impacto ambiental, centrándose en la evaluación de la sostenibilidad de los muros de suelo reforzado. Para ello, se han analizado diferentes elementos de revestimiento y alternativas de material de relleno. Las evaluaciones incluyen requisitos medioambientales, sociales/funcionales y económicos. Para los requisitos medioambientales y económicos se utilizó un enfoque probabilístico. Los resultados utilizan escenarios idealizados para evidenciar las ventajas y/o desventajas de diferentes alternativas para muros de suelo reforzado con paramentos rígidos. Por último, el procedimiento y los resultados sirven de ejemplo y/o punto de partida para futuras evaluaciones de sostenibilidad, que se espera sean determinantes en futuros proyectos geotécnicos.
  

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

• CAMÓS VIDAL, ROBERT: Design and characterization of an unobtrusive ECG monitoring system for wheelchairs
  
  Autor/a: CAMÓS VIDAL, ROBERT
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Electrónica (EEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 30/09/2025
  Director/a de tesis: ROSELL FERRER, FRANCISCO JAVIER | SUDRIA ANDREU, ANTONI
  Resumen de tesis: Este trabajo se llevó a cabo en el marco del programa “Doctorats Industrials”, en colaboración con Regner Engineering S.L., una empresa especializada en la fabricación de soluciones para sillas de ruedas, y la Universitat Politècnica de Catalunya.Dado que las enfermedades cardiovasculares (ECV) siguen siendo la principal causa de muerte a nivel mundial, y que las personas con discapacidad presentan un riesgo aumentado, la necesidad de una monitorización cardíaca continua y no intrusiva se vuelve urgente.Se analizaron tres mercados de alto crecimiento relevantes para la monitorización electrocardiográfica (ECG) en sillas de ruedas. En primer lugar, el mercado global de sillas de ruedas está creciendo de forma constante, con una fuerte demanda de modelos eléctricos. En segundo lugar, los mercados de dispositivos vestibles y dispositivos médicos vestibles están expandiéndose rápidamente, impulsados por los avances en la integración de sensores y las necesidades sanitarias. Por último, los sectores de salud móvil (mHealth) y del Internet de las cosas para la salud (IoHT) están experimentando un importante crecimiento debido a las tendencias en salud digital y monitorización remota. En conjunto, estos mercados destacan un fuerte potencial comercial para el sistema propuesto.Esta tesis doctoral presenta el diseño y la validación de un novedoso sistema de monitorización ECG no intrusivo, completamente integrado en una silla de ruedas y adaptado a las necesidades diarias de personas con movilidad reducida.La solución desarrollada integra sensores ECG de una sola derivación en los reposabrazos de la silla, utilizando electrodos activos alimentados mediante una fuente flotante (bootstrapped, en inglés) para garantizar una impedancia de entrada muy elevada y una alta relación de rechazo de modo común (CMRR), incluso ante desajustes de impedancia entre electrodos. Este diseño permite que el sistema funcione tanto con contacto directo conductivo (similar a electrodos secos) como con acoplamiento capacitivo indirecto (a través de la ropa), sin requerir modificaciones en el hardware.Además, el sensor ECG incluye un circuito de protección contra descargas electrostáticas (ESD), conforme con la norma IEC 61000-4-2, precisamente diseñado y simulado con precisión para no degradar la alta impedancia de entrada. El sistema también incorpora conectividad Bluetooth y un backend modular, con miras a su escalabilidad futura y aplicación industrial.La caracterización del sensor se realizó mediante un montaje experimental original, con un acoplamiento en AC del sensor dentro de una jaula de Faraday, lo que permitió medir valores muy altos de impedancia de entrada a bajas frecuencias, es decir, 191 fF a 50 Hz, y relaciones de rechazo de modo común (CMRR) de hasta 76,1 dB. Las pruebas de registro de ECG reales, con un voluntario que vestía una camiseta de algodón, confirmaron una adquisición precisa de la señal, con una amplitud RMS de 117 µV para el ECG y una relación señal-ruido (SNR) de 31 dB.La investigación alcanzó con éxito sus objetivos, diseñando y validando un sistema fiable de ECG no intrusivo para sillas de ruedas, cumpliendo tanto los estándares clínicos como los industriales. Establece una base sólida para futuros desarrollos en monitorización de la salud. La solución propuesta sienta las bases para su futura integración en sillas, camas, asientos de vehículos e incluso tecnologías vestibles. Representa un avance importante hacia una monitorización ECG fiable y no intrusiva para personas con movilidad reducida, con un enfoque hacia la comercialización y el entorno clínico.
  

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

• POU MULET, BARTOMEU: Supervised and Reinforcement Learning for Extreme Adaptive Optics with Application to Exoplanet Imaging
  
  Autor/a: POU MULET, BARTOMEU
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 05/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 19/09/2025
  Director/a de tesis: MARTÍN MUÑOZ, MARIO | GRATADOUR, DAMIEN | QUIÑONES MORENO, EDUARDO
  Resumen de tesis: Esta tesis demuestra que aplicar una combinación de modelos de aprendizaje profundo (AP) en el campo de óptica adaptativa (OA), cada uno dirigido a un tipo de error presente en la OA, puede incrementar significativamente el rendimiento, proporcionando a los telescopios una mejor resolución angular. La primera parte de esta tesis se centra en desarrollar modelos de AP para mitigar errores específicos dentro del circuito de OA. Estos incluyen un modelo de aprendizaje por refuerzo entrenado en línea para reducir el error temporal (causado por la evolución atmosférica y el retraso del sistema de control) y modelos de aprendizaje supervisado entrenados fuera de línea para corregir errores no lineales (que aparecen debido a las no linealidades de un sensor específico) y ruido. Cada capítulo proporciona un análisis exhaustivo para interpretar el comportamiento de estos modelos de AP y demuestra mejoras sobre los métodos de referencia seleccionados. Como conclusión de la primera parte, mostramos la aplicación de estos métodos a la observación directa de exoplanetas. En la segunda parte, cambiamos el foco a desplegar estos métodos en sistemas reales. Por ello, adaptamos el entorno de trabajo COSMIC para dar soporte a redes neuronales y optimizamos los tiempos de entrenamiento e inferencia con la introducción de librerías especializadas (como TensorRT) o reduciendo la precisión de punto flotante. En conjunto, la integración de modelos de aprendizaje profundo, cada uno enfocado en distintas fuentes de error dentro del bucle de óptica adaptativa, junto con la implementación en tiempo real, permite avanzar hacia una óptica adaptativa extrema, con prometedoras implicaciones para la obtención de imágenes de alto contraste y la detección directa de exoplanetas.
  

RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE

• YOUSEFIAN, MOHAMMAD: Evaluating the Impact of Corporate Social Responsibility on Financial Performance, Productivity, and Critical Success Factors in the European Mining Industry
  
  Autor/a: YOUSEFIAN, MOHAMMAD
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
  Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 16/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 30/09/2025
  Director/a de tesis: BASCOMPTA MASSANÈS, MARC | SANMIQUEL PERA, LLUIS
  Resumen de tesis: Las prácticas empresariales responsables y éticas han adquirido importancia, especialmente a través de la Responsabilidad Social Corporativa (RSC). Durante cuatro décadas, la divulgación de la RSC ha evolucionado significativamente, apareciendo cada vez más en informes específicos. Cada sector económico ha establecido prácticas y estándares distintos de RSC, incluido el sector minero. En Europa, la RSC es principalmente voluntaria para las pequeñas y medianas empresas (PYME), mientras que las empresas más grandes siguen pautas internacionalmente reconocidas, las PYME dudan en adoptar la RSC debido a implicaciones financieras poco claras. A pesar de su escala modesta, la minería europea es esencial para alcanzar la sostenibilidad y la transición hacia una economía circular.Esta tesis investiga el impacto de la RSC en el crecimiento económico y la gestión dentro del sector minero europeo, examinando específicamente indicadores macroeconómicos y microeconómicos, el desempeño financiero y la toma de decisiones. Se analizaron datos de 45 empresas mineras europeas cotizadas en bolsa entre 2018 y 2021, utilizando análisis de contenido y modelos de regresión de panel con efectos fijos. Los indicadores financieros estudiados incluyen el retorno sobre activos (ROA), retorno sobre el patrimonio (ROE), margen neto de beneficio (NPM), la Q de Tobin y la productividad laboral, junto con calificaciones de RSC de CSRHub. Los resultados revelaron una relación consistentemente positiva entre el desempeño en RSC y los indicadores financieros, así como efectos parcialmente positivos en la productividad laboral. Además, se estudió la relación entre la RSC y la Productividad Total de los Factores (PTF) utilizando el Análisis Envolvente de Datos (DEA) y análisis de regresión de panel en datos de 40 empresas mineras y del Banco Mundial. Los hallazgos indicaron que las iniciativas de RSC influyen positivamente en la PTF, identificándose la transparencia, la capacitación, la salud y seguridad, y la gestión de recursos como factores significativos. Finalmente, la investigación identificó Factores Críticos de Éxito (FCE) para la implementación exitosa de la RSC utilizando metodologías Fuzzy Delphi y Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL). Un panel de expertos refinó 16 factores iniciales a 12, destacando la conservación de la biodiversidad, la gestión de residuos y la eficiencia energética como los factores críticos más importantes y fuertemente interrelacionados con otros elementos de la RSC. Este estudio integral destaca el valor de la RSC para mejorar el desempeño financiero y económico en la industria minera europea, y proporciona un marco claro para la implementación efectiva de la RSC.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• MAS I MÉNDEZ, MIREIA: RADAR-BASED TECHNIQUES FOR CONTINUOUS MONITORING OF SOIL MOISTURE AND VEGETATION USING TIME SERIES ANALYSIS
  
  Autor/a: MAS I MÉNDEZ, MIREIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 25/09/2025
  Director/a de tesis: FABREGAS CANOVAS, FRANCISCO JAVIER
  Resumen de tesis: Los cambios recientes en el clima y los patrones meteorológicos han evidenciado la necesidad de mejorar la observación y comprensión de las interacciones rápidas entre la superficie terrestre y la atmósfera, especialmente las relacionadas con el ciclo del agua. Esta tesis explora el uso de SAR de alta resolución temporal para monitorizar la dinámica del suelo y los cultivos, con el objetivo de apoyar el desarrollo de futuras misiones de observación de la Tierra, sobretodo desde órbitas geoestacionarias con tiempos de revisita cortos.La investigación se ha llevado a cabo en el marco del proyecto HydroSoil, financiado por la ESA, con una instalación terrestre única de observación basada en SAR. El sistema permite el monitoreo continuo de campos de cultivo con resolución temporal de 10’ y espacial de 1 m2 en el centro. Con datos meteorológicos y de campo, se contó con un entorno ideal para estudiar las rápidas de la humedad del suelo y el desarrollo del cultivo (cebada y maíz).La primera parte analiza los ciclos diurnos en las series de retrodispersión del radar y su relación con variables ambientales como la humedad atmosférica, la temperatura y el rocío. Se aplicaron técnicas de análisis tiempo-frecuencia con ondas para cuantificar correlaciones entre señales radar y variables meteorológicas en distintas escalas temporales. También se empleó un modelo de dispersión superficial de dos capas para representar mejor las variaciones diurnas de la humedad del suelo, considerando la formación nocturna de una capa húmeda transitoria y su evaporación diurna. Integrado con un método de detección de cambios a corto plazo, este enfoque mejoró la estimación de la humedad del suelo, especialmente en condiciones de ángulos de incidencia altos y durante transiciones rápidas tras precipitaciones.La segunda parte se centra en la respuesta del radar al desarrollo de los cultivos. Se demuestra que la retrodispersión y la coherencia interferométrica son sensibles a la altura de las plantas y al estado fenológico, aunque estas relaciones se debilitan en presencia de vegetación densa. Se ha introducido la métrica de tasa de crecimiento diaria para caracterizar mejor la evolución del cultivo con mejor correlación con observables radar que los parámetros estáticos tradicionales. Además, se observaron y cuantificaron ciclos diurnos en la retrodispersión, causados principalmente por el rocío y la humedad atmosférica.La última parte de la tesis investiga los mecanismos de dispersión de la señal radar mediante diversas técnicas de descomposición polarimétrica. Estas herramientas permitieron caracterizar temporalmente cómo responde el radar a las condiciones ambientales y al crecimiento del cultivo. Aunque todos los métodos proporcionaron información valiosa, presentaron limitaciones en situaciones de alta biomasa, donde los modelos tradicionales tienden a sobreestimar la dispersión volumétrica debido a efectos de saturación.Para abordar estas limitaciones se aplicó la técnica NNED, que reduce artefactos de dispersión inconsistentes y mejora la robustez, especialmente en cultivos densos. El estudio también destaca que atribuir toda la dispersión volumétrica a los canales de polarización cruzada resulta excesivamente simplista. Se propone que futuras investigaciones combinen distintos métodos de descomposición y aprovechen el análisis temporal para refinar la interpretación de las interacciones cultivo-entorno.En conclusión, este trabajo demuestra el potencial del SAR de alta resolución temporal para monitorizar variaciones a corto plazo en las condiciones del suelo y la vegetación. Al integrar modelización avanzada, análisis de coherencia y técnicas polarimétricas, la tesis establece un marco sólido para comprender los procesos de la superficie terrestre. Los resultados contribuyen al desarrollo de métodos SAR aplicados a la agricultura de precisión y ofrecen orientación práctica para el diseño de futuras misiones radar de seguimiento.
  
• PENG, JILUN: Development of innovative land applications for ESA's HydroGNSS mission
  
  Autor/a: PENG, JILUN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 16/09/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 30/09/2025
  Director/a de tesis: CARDELLACH GALÍ, ESTEL
  Resumen de tesis: Esta tesis basada en artículos se centra en el desarrollo de productos para la misión HydroGNSS de la ESA, incluyendo el algoritmo de inundación superficial de Nivel 2, la explotación del canal coherente para el producto L1B y el desarrollo de un simulador simplificado del canal coherente.La primera contribución es el desarrollo de un algoritmo de detección de agua aplicable a datos de alta y baja tasa de muestreo. La integración de dos observables derivados de potencia a baja tasa —la reflectividad y la razón de dispersión de potencia— permite una caracterización más completa de las propiedades de la superficie. La incorporación de información auxiliar mitiga el impacto de la heterogeneidad espacial. El clasificador de bosque aleatorio captura eficazmente relaciones no lineales, cumpliendo los requisitos de precisión, con falsos positivos principalmente en zonas húmedas. También se integran dos observables complejos de alta tasa, uno de ellos introducido por primera vez: la amplitud normalizada (NA), que se mantiene estable sobre tierra y muestra baja sensibilidad a variaciones en el tiempo de integración. Los resultados indican que la NA tiene mayor importancia que el coeficiente de coherencia (CC), subrayando su relevancia para la clasificación de agua.La segunda contribución analiza el impacto de la señal con polarización circular derecha en el algoritmo de detección de agua. La razón de dispersión de potencia normalizada en RHCP presenta una mejor diferenciación entre tierra y agua y mayor coherencia entre tipos de superficie, en comparación con LHCP. En contraste, la reflectividad en RHCP presenta mayor solapamiento entre tierra y agua, lo que puede afectar negativamente el rendimiento de clasificación. En superficies acuáticas no continentales, el tipo de superficie contribuye negativamente, lo que indica que se requieren indicadores de coherencia más altos para compensar este efecto. Además, las probabilidades posteriores derivadas del teorema de Bayes demuestran que la combinación de reflectividad y razón de dispersión normalizada mejora la precisión al reducir falsos positivos.La tercera contribución se centra en la explotación del canal coherente de HydroGNSS. Se analizó la sensibilidad de los indicadores de coherencia a superficies acuáticas. El coeficiente de coherencia y la amplitud normalizada, calculados con 4 ms de integración coherente, se compararon con la métrica de entropía completa del producto CYGNSS. La NA muestra una sensibilidad similar a la entropía completa y se mantiene estable frente a cambios en el tiempo de integración, lo cual es relevante dado que la entropía completa no puede obtenerse de HydroGNSS. El CC muestra mayor sensibilidad a pequeños cuerpos de agua, pero con mayor dependencia del tiempo de integración. Además, se desarrolló una nueva variable, la reflectividad de alta tasa (HSRR), ajustando exponencialmente la reflectividad calibrada de baja tasa a lo largo de la trayectoria. La HSRR coincide bien con la reflectividad L1 de CYGNSS y la reflectividad IF calibrada, y fue validada mediante un modelo directo. Se introdujo un umbral de ruido basado en el nivel de ruido de baja tasa para mejorar su robustez. Análisis de trayectorias adyacentes confirmaron que ofrece mejor resolución que los productos actuales de 1–2 Hz, aumentando su aplicabilidad al monitoreo detallado.Por último, se incluye un simulador simplificado del canal coherente (anexo). Hasta ahora, la simulación de señales GNSS-R complejas a alta tasa reflejadas sobre tierra requería modelos complejos y costosos. Este enfoque reduce la complejidad y el tiempo de cómputo, facilitando la generación de datos sintéticos con propiedades similares al canal coherente.