Las pruebas de estrés son una forma de prueba deliberadamente intensa o exhaustiva, que se utiliza para determinar la estabilidad de un sistema, infraestructura o entidad crítica determinados. Implica realizar pruebas más allá de la capacidad operativa normal, a menudo hasta un punto de ruptura, para observar los resultados.
Las razones pueden incluir:
Los ingenieros de confiabilidad a menudo prueban elementos bajo estrés esperado o incluso bajo estrés acelerado para determinar la vida operativa del elemento o determinar los modos de falla. [1]
El término " tensión " puede tener un significado más específico en determinadas industrias, como las ciencias de los materiales, y por lo tanto las pruebas de tensión pueden tener a veces un significado técnico (un ejemplo son las pruebas de fatiga de materiales).
En biología animal , existen diversas formas de estrés biológico y pruebas de estrés biológico , como la prueba de estrés cardíaco en humanos, a menudo administrada por razones biomédicas . En fisiología del ejercicio , las zonas de entrenamiento a menudo se determinan en relación con protocolos de estrés metabólico, cuantificando la producción de energía , el consumo de oxígeno o los regímenes de química sanguínea .
La prueba de fatiga es una forma especializada de prueba mecánica que se realiza aplicando carga cíclica a un cupón o estructura. Estas pruebas se utilizan para generar datos sobre la vida por fatiga y el crecimiento de grietas, identificar ubicaciones críticas o demostrar la seguridad de una estructura que puede ser susceptible a la fatiga. Las pruebas de fatiga se utilizan en una variedad de componentes, desde cupones hasta artículos de prueba de tamaño completo, como automóviles y aviones .
Las pruebas de fatiga en cupones generalmente se realizan utilizando máquinas de prueba servohidráulicas que son capaces de aplicar cargas cíclicas de gran amplitud variable . [4] Las pruebas de amplitud constante también se pueden aplicar mediante máquinas oscilantes más simples. La vida útil de un cupón es el número de ciclos que se necesitan para romper el cupón. Estos datos se pueden utilizar para crear curvas de tensión-vida o deformación-vida. La tasa de crecimiento de grietas en un cupón también se puede medir, ya sea durante la prueba o después usando fractografía . Las pruebas de cupones también se pueden realizar dentro de cámaras ambientales donde se puede controlar la temperatura, la humedad y el ambiente que pueden afectar la tasa de crecimiento de las grietas.
Debido al tamaño y la forma única de los artículos de prueba de tamaño completo, se construyen bancos de prueba especiales para aplicar cargas a través de una serie de actuadores hidráulicos o eléctricos . Los actuadores tienen como objetivo reproducir las cargas importantes que experimenta una estructura, que en el caso de las aeronaves, pueden consistir en cargas de maniobra, ráfagas, sacudidas y tierra-aire-tierra (GAG). Se aplica repetidamente una muestra o bloque de carga representativo hasta que se haya demostrado la vida útil segura de la estructura o se produzcan fallas que deban repararse. Instrumentación como celdas de carga , galgas extensométricas y medidores de desplazamiento se instalan en la estructura para garantizar que se haya aplicado la carga correcta. Se realizan inspecciones periódicas de la estructura alrededor de concentraciones de tensión críticas , como orificios y accesorios, para determinar el momento en que se encontraron grietas detectables y para garantizar que cualquier grieta que ocurra no afecte otras áreas del artículo de prueba. Debido a que no se pueden aplicar todas las cargas, cualquier carga estructural desequilibrada generalmente reacciona hacia el piso de prueba a través de una estructura no crítica, como el tren de aterrizaje.
Las normas de aeronavegabilidad generalmente exigen que se realice una prueba de fatiga para aeronaves grandes antes de la certificación para determinar su vida segura . [5] Las aeronaves pequeñas pueden demostrar seguridad mediante cálculos, aunque normalmente se utilizan factores de dispersión o de seguridad mayores debido a la incertidumbre adicional involucrada.Las infraestructuras críticas (CI), como carreteras, ferrocarriles, redes de energía eléctrica, represas, instalaciones portuarias, grandes gasoductos o refinerías de petróleo, están expuestas a múltiples peligros y factores estresantes naturales y de origen humano, incluidos terremotos, deslizamientos de tierra , inundaciones , tsunamis , incendios forestales , efectos del cambio climático o explosiones . Estos factores estresantes y eventos abruptos pueden causar fallas y pérdidas y, por lo tanto, pueden interrumpir servicios esenciales para la sociedad y la economía. [6] Por lo tanto, los propietarios y operadores de las IC deben identificar y cuantificar los riesgos que plantean las IC debido a diferentes factores estresantes, con el fin de definir estrategias de mitigación [7] y mejorar la resiliencia de las IC. [8] [9] Las pruebas de estrés son herramientas avanzadas y estandarizadas para la evaluación de peligros y riesgos de los IC, que incluyen tanto eventos de baja probabilidad y altas consecuencias (LP-HC) como los llamados eventos extremos o raros , así como la evaluación sistemática Aplicación de estas nuevas herramientas a clases de CI.
Las pruebas de estrés son el proceso de evaluar la capacidad de un CI para mantener un cierto nivel de funcionalidad en condiciones desfavorables, mientras que las pruebas de estrés consideran eventos LP-HC, que no siempre se tienen en cuenta en los procedimientos de diseño y evaluación de riesgos, comúnmente adoptados por el público. autoridades o agentes industriales. En el marco del proyecto de investigación europeo STREST, [10] se ha desarrollado una metodología de prueba de estrés multinivel para la IC, que consta de cuatro fases: [11]
Fase 1: Preevaluación , durante la cual se recogen los datos disponibles sobre el IC (contexto de riesgo) y sobre los fenómenos de interés (contexto de peligro). Se definen la meta y los objetivos, el plazo, el nivel de la prueba de estrés y los costes totales de la prueba de estrés.
Fase 2: Evaluación , durante la cual se realiza la prueba de estrés en el componente y el alcance del sistema, incluido el análisis de fragilidad [12] y riesgo [13] de los CI para los factores de estrés definidos en la Fase 1. La prueba de estrés puede dar como resultado tres resultados. : Pasa, Pasa parcialmente y No pasa, basado en la comparación de los riesgos cuantificados con niveles de exposición al riesgo aceptables y un sistema de sanciones.
Fase 3: Decisión , durante la cual se analizan los resultados de la prueba de estrés de acuerdo con la meta y los objetivos definidos en la Fase 1. Se identifican eventos críticos (eventos que probablemente causen la superación de un determinado nivel de pérdida) y estrategias de mitigación de riesgos.
Fase 4: Informe , durante la cual se formulan y presentan a las partes interesadas los resultados de las pruebas de estrés y las pautas de mitigación de riesgos basadas en los hallazgos establecidos en la Fase 3.
Esta metodología de pruebas de estrés se ha demostrado en seis IC de Europa a nivel de componentes y sistemas: [14] una refinería de petróleo y una planta petroquímica en Milazzo, Italia; una presa conceptual alpina de relleno de tierra en Suiza; el oleoducto Bakú-Tbilisi-Ceyhan en Turquía; parte de la red nacional de almacenamiento y distribución de gas Gasunie en los Países Bajos; la infraestructura portuaria de Salónica, Grecia; y un distrito industrial en la región de Toscana, Italia. El resultado de las pruebas de estrés incluyó la definición de componentes y eventos críticos y estrategias de mitigación de riesgos, que se formulan y reportan a las partes interesadas.En finanzas , una prueba de estrés es un análisis o simulación diseñado para determinar la capacidad de un determinado instrumento financiero o institución financiera para hacer frente a una crisis económica . En lugar de hacer una proyección financiera sobre la base de la "mejor estimación", una empresa o sus reguladores pueden realizar pruebas de estrés en las que analizan qué tan robusto es un instrumento financiero en ciertas crisis, una forma de análisis de escenarios . Pueden probar el instrumento bajo, por ejemplo, las siguientes tensiones:
Este tipo de análisis se ha generalizado cada vez más y ha sido adoptado por varios organismos gubernamentales (como la PRA en el Reino Unido o organismos intergubernamentales como la Autoridad Bancaria Europea (EBA) y el Fondo Monetario Internacional ) como requisito regulatorio. sobre ciertas instituciones financieras para asegurar niveles adecuados de asignación de capital para cubrir pérdidas potenciales incurridas durante eventos extremos, pero plausibles. El economista jefe de Saxo Bank se ha referido a las pruebas de resistencia regulatorias de la EBA como "un paseo por el parque" . [15]
Este énfasis en una determinación adecuada del capital ajustada al riesgo se ha visto reforzado aún más por modificaciones a las regulaciones bancarias como Basilea II . Los modelos de pruebas de estrés normalmente permiten no sólo probar factores estresantes individuales, sino también combinaciones de diferentes eventos. También suele existir la posibilidad de probar la exposición actual a un escenario histórico conocido (como el impago de la deuda rusa en 1998 o los ataques del 11 de septiembre ) para garantizar la liquidez de la institución. En 2014, 25 bancos fracasaron en una prueba de resistencia realizada por la EBA .Una prueba de esfuerzo cardíaco es un examen cardiológico que evalúa la respuesta del sistema cardiovascular al estrés externo dentro de un entorno clínico controlado. Esta respuesta al estrés puede inducirse mediante ejercicio físico (normalmente una cinta de correr) o estimulación farmacológica intravenosa de la frecuencia cardíaca. [dieciséis]
A medida que el corazón trabaja cada vez más (estrés), se controla mediante un monitor de electrocardiograma (ECG). Esto mide los ritmos eléctricos del corazón y la electrofisiología más amplia . El personal clínico asistente controla simultáneamente la frecuencia del pulso, la presión arterial y síntomas como malestar en el pecho o fatiga. El personal clínico interrogará al paciente durante todo el procedimiento haciéndole preguntas relacionadas con el dolor y la incomodidad percibida. Las anomalías en la presión arterial, la frecuencia cardíaca, el ECG o el empeoramiento de los síntomas físicos podrían ser indicativos de enfermedad de las arterias coronarias . [17]
Las pruebas de esfuerzo no diagnostican con precisión todos los casos de enfermedad de las arterias coronarias y, a menudo, pueden indicar que existe en personas que no padecen la afección. La prueba también puede detectar anomalías cardíacas, como arritmias , y afecciones que afectan la conducción eléctrica dentro del corazón, como varios tipos de bloqueos fasciculares. [18]
Una prueba de esfuerzo "normal" no ofrece ninguna garantía sustancial de que una futura placa coronaria inestable no se romperá y bloqueará una arteria, induciendo un ataque cardíaco . Como ocurre con todos los procedimientos de diagnóstico médico, los datos son sólo de un momento en el tiempo. Una razón principal por la que las pruebas de esfuerzo no se perciben como un método sólido de detección de CAD es que las pruebas de esfuerzo generalmente solo detectan arterias que están severamente estrechadas (~70% o más). [19] [20] [21]Se realiza una prueba de esfuerzo con contracciones (CST) cerca del final del embarazo (34 semanas de gestación) para determinar qué tan bien el feto afrontará las contracciones del parto . El objetivo es inducir contracciones y controlar al feto para detectar anomalías en la frecuencia cardíaca mediante un cardiotocógrafo . Una CST es un tipo de técnica de vigilancia fetal prenatal.
Durante las contracciones uterinas, la oxigenación fetal empeora. Las desaceleraciones tardías de la frecuencia cardíaca fetal que ocurren durante las contracciones uterinas se asocian con un aumento de la tasa de muerte fetal, retraso del crecimiento y depresión neonatal. [22] [23] Esta prueba evalúa la frecuencia cardíaca fetal en respuesta a las contracciones uterinas mediante monitorización fetal electrónica . La actividad uterina se controla mediante un tocodinamómetro . [24]{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )