DINÁMICA 06-2023

Revista del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile

Entrevista al subsecretario de Transportes, Cristóbal Pineda

Robot para mecanizado FabLab

Mónica Zamora Zapata Directora revista Dinámica Profesora Asistente DIMEC U. Chile

EditorialEl transporte ha marcado la historia tecnológica de la humanidad en diversas ocasiones. La capacidad de trasladar personas y objetos ha permitido la ocupación de mayores espacios, tanto en la vida cotidiana como en áreas productivas, comercio, migración, y turismo, lo que ha llevado inevitablemente a cambios socioculturales. Desde la invención de ruedas y carretas hace varios miles de años, hemos llegado a convivir con una serie de vehículos que forman parte crucial de nuestra vida en las ciudades y en el mundo rural.

Por mucho tiempo, la tracción animal dominó el transporte terrestre, situación que cambió con la invención de la máquina a vapor—anterior a la bicicleta. Aparecieron vehículos y locomotoras a vapor basados en la combustión del carbón, y luego los motores a combustión interna. El modelo T de Ford impulsó la producción en serie, permitiendo el uso masivo de vehículos y estableciendo a los combustibles líquidos como el pilar energético del sector transporte.

Más de un siglo después de Ford, nuestro Mundo Feliz enfrenta una crisis climática, dos años de pandemia, y fuertes movimientos sociales (que justamente estallaron con el aumento de la tarifa del transporte público). En este año de vuelta a la presencialidad, hemos vuelto a transportarnos con frecuencia y, en esta edición, recogemos reflexiones sobre los cuestionamientos y desafíos al respecto. ¿Cómo podemos transportarnos de una manera más sostenible y digna?, ¿cómo contribuimos a ello desde nuestra disciplina, y cómo lo harán nuestros/as futuros/as colegas?

Cuando pensamos en las tecnologías que podrían apoyar esta transición y el conocimiento científico necesario para ello, la ingeniería mecánica tiene un rol central en el desarrollo, operación y mantenimiento de tecnologías de transporte. Un rol cuyo futuro se orienta fuertemente hacia la reducción de emisiones, eficiencia energética y electromovilidad. Estos esfuerzos ya se han ido reflejando en trabajos y proyectos realizados por la comunidad de nuestro departamento, algunos de los cuales podrán revisar en las siguientes páginas.

A medida que avanzamos en este desarrollo científico y tecnológico desde la vereda de nuestra disciplina, tampoco podemos olvidar la complejidad del tema. Hay muchos esfuerzos actuales en diferentes soluciones de movilidad, por lo que la implementación y adopción final de soluciones tecnológicas, que está fuertemente impactada por conductas ligadas a nuestra cultura y la vida cotidiana de las personas, se vuelve un asunto complicado. Por lo tanto, existe un gran espacio para líneas de trabajo transdisciplinares, con un sinfín de desafíos y oportunidades para innovar. Por ejemplo, evaluar los impactos en la calidad de vida de los usuarios, desarrollar herramientas para la planificación urbana y desigualdad territorial, tomar conciencia y responsabilidad de los impactos de la minería del litio y otros minerales, asegurar un suministro energético sostenible, gestionar los residuos para las tecnologías que vendrán, y también aportar en la educación ciudadana para una transición más informada. Esta es una pequeña invitación a pensar esos espacios, donde se difuminan las fronteras de lo que usualmente hacemos; posiblemente ahí hay caminos para avanzar más rápidamente hacia soluciones que sean realmente sostenibles.

Representante legal: Francisco Martínez C. Comité Editorial: Ali Akbari, Reynaldo Cabezas, Benjamin Herrmann, Mónica Zamora y Carolina Conejeros. Edición periodística: Carolina Conejeros S. Diseño: Anzuelo® Director de Arte: Daniel López Pelissier Fotografías: Patricio Jorquera E. y Comunicaciones FCFM. Dirección: Beauchef 851, Edificio Poniente, Pisos 4 y 5, Santiago de Chile

E-mail: direcmec@ing.uchile.cl Teléfono: +562 2978 4466 Web: www.dimec.uchile.cl Venta publicidad: direcmec@ing.uchile.cl

Dinámica es una revista del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. La reproducción total o parcial de sus artículos debe citar el nombre de la revista y su institución. ISSN 0719-8531.

Doctorado en Ingeniería Mecánica Universidad de Chile

El programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile tiene como objetivo formar capital humano avanzado de excelencia con una fuerte base científica-tecnológica, capaz de abordar problemas complejos de investigación y de ingeniería aplicados, y resolverlos en forma independiente y original, aportando así a ampliar las fronteras del conocimiento en el ámbito de la Ingeniería Mecánica.

ÁREAS DE INVESTIGACIÓN

• Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos.

• Comportamiento Mecánico de Materiales, Manufactura Avanzada y Robótica.

• Mecánica de Fluidos, Energía y Transferencia de Calor.

• Mecánica de Sólidos.

CURSOS OBLIGATORIOS

• Comportamiento Mecánico de los Materiales.

• Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor.

• Mecánica de Medios Continuos.

• Métodos Numéricos en Sistemas Mecánicos.

• Taller de Proyectos de Tesis.

• Taller para la enseñanza y aprendizaje en educación superior.

CURSOS ELECTIVOS

• Aerodinámica.

• Analítica Avanzada Para Activos Físicos.

• Aprendizaje Profundo en Diagnóstico y Pronóstico de Fallas.

• Combustión de Sistemas Gaseosos Reactivos.

• Detección y Caracterización de Objetos en Nubes de Puntos 3D.

• Dinámica Estructural.

• Dispositivos electromecánicos para la conversión y transporte de energía.

• Fabricación Digital.

• Introducción a la Turbulencia

• Introducción a la Dinámica No Lineal

• Mecánica de Fluidos Computacional.

• Materiales Avanzados para celdas sólidas en conversión de energía.

• Métodos Avanzados en Mecánica de Sólidos Computacional.

• Métodos de Elemento Finito Generalizado.

• Métodos de Elemento Finito en Mecánica Aplicada.

• Métodos Experimentales en Fluidodinámica.

• Nanomateriales funcionales para recolectores de energía mecánica y sensores.

• Procesamiento de señales y aprendizaje de máquinas en mantenimiento predictivo.

• Pulvimetalurgia.

• Radiación Térmica.

• Tópicos avanzados en Elasticidad.

• Turbulencia de Ondas.

CONTACTOS

Coordinador del programa, profesor Dr. Ali Akbari F. aliakbarif@uchile.cl

Secretaria Docente, Claudia Villarreal S. +562 2978 4467 cvillarreal@ing.uchile.cl

CUERPO ACADÉMICO

Ali Akbari F.

Dr. Universidad de Concepción, 2013.

Roger Bustamante P. Ph. D., Universidad de Glasgow, Escocia 2007.

Williams Calderón M. Ph. D., Universidad de Notre Dame, USA, 2009

Claudio Falcón Dr. en Física de la Université Paris VI Pierre et Marie Curie, Francia 2008.

Rubén Fernández Dr. Ing. Universidad de Ottawa, Canadá 2017.

Rodrigo Hernández P. Dr. en Física ENS Lyon U. Claude Bernard, Francia, 1999.

Benjamin Herrmann Dr en Cs. de la Ing. Universidad de Chile, 2018.

Enrique López D. Ph. D., University of Maryland, USA, 1999.

Radha Manohar Rao V.N. Aepuru Dr. en Ing. de Materiales, Institute of Advanced TechnologyIndia, 2017.

Viviana Meruane N. Dr. Ing., Universidad Católica de Lovaina, Bélgica 2010.

Alejandro Ortiz B. Ph.D., Universidad de California, Davis, USA 2011.

Rodrigo Pascual J. Ph.D. en Ciencias Aplicadas, Université de Liege, Bélgica 1999. Andreas Rosenkranz Dr. Universidad de Saarland, Alemania 2015. Álvaro Valencia M. Dr. Ing., Universidad del Rhur, Bochum, Alemania 1992.

REQUISITOS DE POSTULACIÓN:

Poseer el grado académico de Licenciado en Ciencias y/o Ciencias de la Ingeniería

DIMEC UdeChile

DIMEC – UdeChile

U. de Chile

Contenidos

Entrevista al subsecretario de Transportes, Cristóbal Pineda

Entrevista al gerente general de Copec Voltex, Francisco Larrondo

Corfo aprueba segunda etapa del programa de IMA+ con miras a la transferencia tecnológica

Los desafíos de la transición hacia la electromovilidad en Chile

Egresada Alejandra Vargas y su visión del proceso de electromovilidad en Chile

Nuevo académico se integra al DIMEC U. Chile

Doctorado en Ingeniería Mecánica potencia la excelencia y solidez científica

Los cambios del plan de estudios de Ingeniería Civil Mecánica

Columna de Opinión: Apoyando la innovación y la productividad a través de la electromovilidad

Investigando en el hemisferio norte

Conoce los proyectos de investigación desarrollados por estudiantes

Columna de Opinión: La oportunidad de repensarnos después de la pandemia

Noticias destacadas

Publicaciones en revistas internacionales

Proyectos I+D

SUBSECRETARIO PINEDA

En la siguiente entrevista el subsecretario de Transportes, Cristóbal Pineda, ingeniero civil con mención en transporte de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile, nos entrega su visión actual y desafíos del transporte sustentable en Chile, además de referirse al potencial y dificultades en la implementación de la electromovilidad en nuestro país.

“ COMO MINISTERIO CREEMOS QUE ES FUNDAMENTAL IMPLEMENTAR POLÍTICAS PÚBLICAS QUE ESTÉN SUSTENTADAS EN LA EVIDENCIA Y, EN ESE ÁMBITO, LA ACADEMIA TIENE UNA CONTRIBUCIÓN MUY IMPORTANTE QUE REALIZAR, GENERANDO CONOCIMIENTO QUE PUEDA SER APLICADO EN EL DESARROLLO DE ESAS POLÍTICAS”

Lo primero es señalar que como planeta nos encontramos en medio de una emergencia climática sin precedentes, de la cual Chile no es ajeno. Esto, sumado al crecimiento del parque de automóviles livianos que se produjo durante la pandemia, ha contribuido a una situación particularmente desafiante en términos de movilidad sustentable.

El principal reto es reducir la dependencia excesiva que tienen muchas personas en el automóvil privado. Sabemos que en algunos casos es difícil evitar el uso del automóvil, pero necesitamos ofrecer otras alternativas atractivas y eficientes de movilidad para que las personas realicen sus traslados. En ese contexto, nuestro programa de gobierno tiene entre sus principales pilares el fortalecimiento del transporte público, especialmente en regiones, y la promoción de la movilidad activa, a través de la generación de mejores condiciones para la caminata y el uso de la bicicleta.

Para esto, es clave aplicar un enfoque descentralizado, que considere la diversidad geográfica, climática, cultural y económica de nuestro país para generar soluciones que sean pertinentes a la realidad local. Creemos que esa movilidad debe generarse desde los territorios y ahí los municipios tienen un rol muy importante como gestores de la ciudad y el espacio público. Recientemente firmamos un convenio de colaboración con la Municipalidad de Valdivia, el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, el Gobierno Regional de Los Ríos y la Subdere (Subsecretaría de Desarrollo Regional y Administrativo) para implementar un plan de movilidad sostenible, creado en forma participativa por el municipio y con una cartera de proyectos muy ambiciosa. Este es el primer convenio de este tipo que firmamos y esperamos que marque una hoja de ruta para el resto del país.

Más que resistencia, observo mucho entusiasmo e interés en el sector privado. De hecho, ellos ya se están preparando para lo que viene. En vehículos livianos queremos que al 2050 el 50% de la flota sea eléctrica. Esto es un gran desafío, particularmente porque el 2035 se van a dejar de vender vehículos a combustión interna, el 100% de las ventas sólo podrán ser vehículos eléctricos. Para avanzar en esa línea estamos trabajando muy coordinadamente con el Ministerio de Energía, otros actores públicos y el mundo privado.

¿Qué tareas son vitales para la Subsecretaría de Transporte, en materia de Transporte Sustentable?

Nuestras prioridades en esta materia están alineadas con la Estrategia Nacional de Movilidad Sostenible, la cual relanzamos recientemente y que puede ser descargada y leída en nuestro sitio web www.subtrans.gob.cl/enms/ Este documento plantea siete objetivos y 30 acciones para orientar los esfuerzos públicos, privados y de la sociedad civil para alcanzar la carbono neutralidad hacia el 2050. Estos objetivos apuntan hacia una movilidad limpia, eficiente, activa, segura e inclusiva.

Para avanzar en esa línea, lo primero es el fortalecimiento del transporte público urbano en las capitales regionales y provinciales. Tenemos que subir el estándar de estos servicios para que se conviertan en opciones atractivas y convenientes para la ciudadanía. Eso lo hacemos a través de la implementación de regulaciones, que establecen ciertos requisitos a los operadores del transporte público y permiten aportar subsidios para financiar las mejoras. Así, podemos avanzar en la renovación de flotas antiguas por vehículos con tecnologías más limpias, ampliar los recorridos hacia barrios sin cobertura, mejorar la frecuencia y puntualidad de los servicios y generar condiciones de trabajo decente para los conductores y conductoras. Estamos avanzando en esa materia con nuevas regulaciones en ciudades como Ovalle, Angol y Coyhaique.

El auto ocupa 50 veces más espacio que el transporte público y contamina cuatro veces más que el resto de los modos de transporte. Estos datos nos dan una idea de las ventajas que tiene el transporte público: permite una distribución más equitativa del espacio público, contribuye a reducir la congestión vehicular y a reducir las emisiones contaminantes.

Por otro lado, estamos trabajando en mejorar las condiciones para el uso de la bicicleta y la caminata. Tenemos una meta ambiciosa al respecto: construir 2.000 kilómetros de ciclovías de alto estándar y 1.000 kilómetros de sendas peatonales.

¿Cómo evalúa el escenario actual del Transporte Sustentable en Chile?

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del transporte público frente a otros medios de transporte?

¿Cuáles son los principales factores de la industria automotriz en Chile que se resisten al cambio tecnológico?

¿Cuál es el aporte que puede realizar la academia y la investigación, en específico la Ingeniería Mecánica, para contribuir al desarrollo de Transporte Sustentable en nuestro país?

Como Ministerio creemos que es fundamental implementar políticas públicas que estén sustentadas en la evidencia y, en ese ámbito, la academia tiene una contribución muy importante que realizar, generando conocimiento que pueda ser aplicado en el desarrollo de esas políticas.

El transporte público tiene mucho soporte detrás en términos de servicio técnico y mantenimiento, es algo que nos interesa impulsar, así que ojalá las universidades puedan apuntar al desarrollo de esas capacidades.

Una muestra concreta de la importancia que asignamos a la relación entre la academia y las políticas públicas es la red de colaboración que hemos desarrollado durante 2022 con casas de estudio a lo largo de todo Chile. Esto partió en junio pasado con el primer convenio que firmó la Subsecretaría de Transportes con la Universidad de Chile y se ha extendido a otras casas de estudio en los últimos meses. En la actualidad también contamos con convenios de colaboración con la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, la Universidad Austral, la Universidad Andrés Bello y la Universidad Mayor de Temuco. Esperamos seguir ampliando esta red, que nos permite trabajar colaborativamente en proyectos de investigación que puedan insumar el desarrollo de políticas públicas en transporte.

El principal desafío es cumplir los compromisos que ha suscrito nuestro país para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En ese sentido, la electromovilidad tiene mucho que decir. En el largo plazo estamos trabajando para que, en 2040, el 100% de la flota de transporte público a nivel nacional sea eléctrica. En Santiago ya contamos con aproximadamente 1.000 buses eléctricos circulando hoy por las calles y durante el primer trimestre de 2023 incorporaremos 900 buses más, lo que nos posicionará como el segundo país fuera de China con la mayor flota eléctrica de transporte público en el mundo.

Por supuesto, esta transición hacia la electromovilidad en el transporte público también la queremos llevar a regiones, así es como tenemos proyectos que ya están andando en Antofagasta y Valparaíso. También estamos preparando futuros procesos en Arica, Serena-Coquimbo, Rancagua y Concepción, entre otras capitales regionales.

Nuestro foco como Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones es impulsar el avance de la

¿Qué desafíos visualiza la Subsecretaría de Transporte a mediano y largo plazo, principalmente en el Transporte Sustentable?

¿Cuál es el potencial y principales beneficios que identifica la Subsecretaría de Transporte en la implementación de la electromovilidad?

ENTREVISTA

SUBSECRETARIO CRISTÓBAL

PINEDA

electromovilidad en el transporte público, donde puede contribuir a la descarbonización de las flotas de buses y, por lo tanto, a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Pero también los buses eléctricos son más silenciosos y suaves en su conducción, lo cual también contribuye a reducir la contaminación acústica y a mejorar la experiencia de viaje de los usuarios y usuarias del transporte público.

¿Cuáles son las dificultades que identifican para implementar la electromovilidad en Chile?

El principal desafío tiene que ver con la implementación de una red de carga adecuada para la operación de buses y vehículos menores eléctricos. En el caso de los primeros, implica la implementación de centros de carga o electro terminales, mientras que en vehículos menores significa la implementación de una red de carga con electrolineras distribuidas en las ciudades y generar las condiciones adecuadas para la carga domiciliaria de vehículos eléctricos.

¿Cómo se está preparando Chile en materia de electromovilidad? ¿Hacia dónde debe avanzar la educación en ingeniería en esta temática?

Hay una capacidad instalada importante en cuanto a la electromovilidad en el transporte público de la capital. Sabemos lo que significa la operación y mantenimiento de un bus eléctrico, sabemos cómo funciona un electro terminal. Hay suficiente experiencia acumulada como para comenzar a implementar estas tecnologías fuera de Santiago. Este desafío nos impone la necesidad del desarrollo de capacidades para poder hacer realidad esta transición en forma justa y sin dejar a nadie atrás. En ese sentido, la educación superior y en particular los planteles que enseñan ingeniería, tienen un gran aporte que hacer en el desarrollo de esas capacidades con un enfoque descentralizado.

La introducción de estas nuevas tecnologías involucra una capacitación de personas a nivel técnico y profesional muy importante. Son capacidades que hoy en día no tenemos tan desplegadas en el país y sobre todo en regiones. Al menos nuestra experiencia como Ministerio es que la electromovilidad, dado que partió en el transporte público de Santiago, ha generado un buen conocimiento en la capital, pero eso no se ha replicado todavía en las distintas regiones del país. Para eso necesitamos formar personas, generar capacidades, que permitan dar soporte a estas tecnologías. Especialmente en el caso del Hidrógeno Verde, que es una tecnología que estamos recién comenzando a explorar qué significa. Acá las universidades van a tener un rol muy importante en la formación de estas capacidades y ojalá en forma descentralizada.

¿Qué implica la inclusión de nuevas tecnologías como las baterías o las celdas de combustibles con hidrógeno en materia de formación de personas a nivel técnico y profesional?

ENTREVISTA

Copec Voltex es una empresa dedicada a contribuir a la movilidad sustentable de las personas, fortaleciendo de forma continua la infraestructura de carga eléctrica del país -en el transporte público, en espacios públicos y también en los hogares- para así favorecer el uso creciente de vehículos eléctricos.

Conversamos con el gerente general de Copec Voltex, Francisco Larrondo, para conocer los desafíos que implica para nuestro país impulsar la movilidad sustentable y la electromovilidad.

¿Cómo COPEC Voltex está impulsando la movilidad sustentable y la electromovilidad en Chile? ¿Cuáles son las ventajas?

Estamos totalmente convencidos de que el futuro de la movilidad es eléctrico, independientemente de que sea eléctrico a batería o eléctrico a hidrógeno. Creemos que es la única forma a través de la cual vamos a poder lograr cumplir con los objetivos medioambientales que nos hemos impuesto no solo como país, sino que también a nivel mundial. En este mundo tan cambiante tenemos que ir adaptando todos los modelos de servicios que ofrecemos en la línea de estos cambios tecnológicos. Debemos seguir siendo un actor relevante en materia de prestación de servicios energéticos de movilidad del país, de la conectividad de las personas, y de mantener esta cobertura nacional de conexión eléctrica en la ciudad, que hoy después de tres a cuatro años hemos ido masificando gracias a nuestras iniciativas de electromovilidad.

Hoy día tenemos una red de cargadores para vehículos eléctricos bastante robusta. No solo cubrimos cerca de 1500 kilómetros del territorio nacional con carga rápida, sino que estamos constantemente ampliando nuestra red afuera de las estaciones de servicios. También tenemos instalados 400 cargadores para distintos casos de uso, entendiendo que el auto eléctrico, quizás por fuera se ve muy parecido a un automovil de combustión, pero por dentro es un equipo completamente distinto.

“ HOY TENEMOS UNA RED DE CARGADORES PARA VEHÍCULOS ELÉCTRICOS BASTANTE ROBUSTA. NO SOLO CUBRIMOS CERCA DE 1500 KILÓMETROS DEL TERRITORIO NACIONAL CON CARGA RÁPIDA, SINO QUE ESTAMOS CONSTANTEMENTE AMPLIANDO NUESTRA RED AFUERA DE LAS ESTACIONES DE SERVICIOS… ”

Nuestro compromiso no está necesariamente con las estaciones de servicio, sino que está con las personas, con la conectividad del país, con el desarrollo, y por eso hemos estado instalando equipos de carga, como por supuesto en las estaciones de servicio, afuera de las estaciones, lugares donde se estacionan los vehículos, casas, oficinas, espacios públicos, estacionamientos, etc. Quizás nuestros esfuerzos tendrán doble relevancia en el corto plazo para casos industriales en donde actualmente es económicamente viable electrificar un vehículo que recorre largas distancias en flotas, transporte público o equipos de reparto de última milla, como también taxis que recorren largas distancias pueden captar de mejor forma estos ahorros por el hecho de operar de forma eléctrica versus operar con un motor de combustión interna.

Nuestro primer proyecto de electromovilidad fue permitir la conectividad de los vehículos eléctricos a lo largo de Chile desde La Serena hasta Temuco. Hoy día puedes trasladarte en vehículo eléctrico en ese tramo con la seguridad de que vas a encontrar cargadores rápidos en una distancia de un vehículo a otro. En cuanto al transporte público, se ha masificado más rápido su componente eléctrica en Santiago, en la que nosotros participamos activamente como empresa. Sin embargo, también hemos participado en iniciativas en regiones, como en Antofagasta, Valparaíso, como también en la minería con Codelco; ellos están introduciendo 160 nuevos buses eléctricos para sus operaciones en El Teniente y en Chuquicamata, donde estamos instalando la infraestructura de carga que se necesita en esos lugares.

¿Cómo están contribuyendo a la movilidad sustentable de las personas?

Copec Voltex la está abordando de dos puntos de vista: En primer lugar, entregamos soluciones de carga que vayan derribando las barreras de entrada para que un usuario decida comprarse un vehículo eléctrico, porque cuando una persona se compra un vehículo eléctrico la primera pregunta es cuánto cuesta y la segunda dónde lo cargo. Esas preguntas tienen que responderse antes de que el usuario compre un vehículo eléctrico. Tenemos que tener la infraestructura, instalarla antes que la gente decida comprarse autos eléctricos y de esa forma empezar a descarbonizar el segmento del transporte, que es responsable de cerca de un cuarto de las emisiones contaminantes del país.

En segundo lugar, como empresa ciudadana entendemos que el auto eléctrico todavía es muy caro de adquirir para un usuario común y corriente. Por lo tanto, para ir acercando los beneficios de la electromovilidad a este tipo de usuarios es que hemos dado un foco muy fuerte a la electromovilidad en el transporte público, específicamente buses y taxis. Un bus eléctrico no emite absolutamente ningún tipo de contaminante, asumiendo que es administrado por energías 100% renovables, y entregan múltiples beneficios a los pasajeros.

TENEMOS QUE APUNTAR NO SOLO COMO COPEC VOLTEX, SINO COMO PAÍS, A LA REGULACIÓN, CON LA AYUDA DE LA ACADEMIA, EN IR ENTREGANDO LOS INCENTIVOS NECESARIOS PARA LA GENTE QUE ESTÉ DISPUESTA A CARGAR SU AUTO EN OTROS PERIODOS DEL DÍA… ”

En materia energética, ¿cuáles son los desafíos a nivel residencial e industrial?

Las redes eléctricas no están preparadas para que se masifique la electromovilidad de la noche a la mañana. Esto debido a que las redes operan en un 80% de su capacidad, por lo tanto, no darían abasto para un escenario de duplicación de la demanda eléctrica. Lo interesante de esto no es necesariamente de cuánta energía son capaces las redes de transmitir, sino que cuándo son capaces de transmitir porque las redes están considerablemente más colapsadas en ciertas horas del día que en otras. Por lo que tenemos que apuntar no solo como Copec Voltex, sino como país, a la regulación, con la ayuda de la academia, en ir entregando los incentivos necesarios para la gente que esté dispuesta a cargar su auto en otros periodos del día, puede ser a las 12 del día, donde hay generación solar, o a las 2 am donde están todos durmiendo y las redes tienen una capacidad mucho más holgada. Eso creemos que es clave y que es una de las primeras prioridades para una masificación armónica de la electromovilidad.

Los cargadores que hoy día ofrecemos en las casas no son unos simples enchufes, son equipos de carga inteligentes y programables. Ese es el principal desafío y en paralelo también es relevante el mercado eléctrico, que está muy desafiado por estas nuevas tendencias que no solo tienen que ver con la electromovilidad, sino que también con

¿Cuál fue el primer proyecto de electromovilidad de COPEC VOLTEX?

“

la autogeneración y con el almacenamiento, y con las grandes centrales renovables que se están construyendo a nivel más escalado. Creemos que urge una modernización de cómo opera el sistema eléctrico nacional, específicamente a nivel de distribución. Hemos propuesto, y otros gobiernos han tratado de impulsar, que el segmento de la distribución eléctrica, que es la encargada de construir y mantener las redes, y comercializar la electricidad en las casas, se pueda separar en dos segmentos. Un segmento de distribución y otro segmento de comercialización eléctrica, que no sea un monopolio como el caso de las distribuidoras eléctricas, sino que sea un segmento competitivo en donde puedan entrar distintos tipos de actores a prestar un mejor servicio y experiencia de usuario.

Hoy día es muy relevante entender que la electromovilidad se va a masificar en los segmentos donde sea económicamente viable en Chile. Actualmente como Copec Voltex estamos entregando una solución completa a lo que nuestros clientes necesitan en materia de flota y uno de esos es la telemetría o la gestión de las mismas flotas eléctricas. Esta aplicación es muy relevante, considerando, por ejemplo, que un vehículo eléctrico no solamente consume energía, sino que también puede entregar energía a la red, porque tiene una batería sobre cuatro ruedas. Para eso es clave tener un efectivo monitoreo tanto del cargador como del vehículo eléctrico y su batería. En paralelo, en el caso de los buses y de los vehículos eléctricos en general, cuando estos aceleran o están avanzando consumen energía naturalmente, pero cuando frenan las ruedas funcionan como una especie de generador que puede cargar la batería. Lograr tener un seguimiento efectivo de los hábitos de conducción de una persona podría significar ahorrar hasta un 20% de energía de la que conduces. Acá se nos abren naturalmente nuevos nichos de servicio y nuevas oportunidades para entregar una mayor eficiencia a los distintos casos de usos que hoy estamos atendiendo como Copec Voltex.

Francisco Larrondo

¿Cuáles son las nuevas tecnologías que están implementando en la gestión de flotas?

El programa interuniversitario y de vinculación con la industria ya presenta resultados concretos, con soluciones tecnológicas validadas con éxito.

Por Ninoska Leiva

Soluciones tecnológicas de Manufactura Avanzada aplicadas a problemas concretos en la industria a través del uso de tecnologías digitales es lo que ha demostrado IMA+. La iniciativa impulsada por la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo) ha logrado viabilidad técnica mediante el desarrollo de prototipos industriales probados en condiciones reales de operación. Avances que permiten desarrollar la segunda etapa de la iniciativa que comprende 2022 hasta mediados de 2024.

La directora de IMA+, Dra. Viviana Meruane, indicó que se espera trabajar en la Segunda Etapa de la iniciativa para lograr la Transferencia Tecnológica de los desarrollos y madurar la etapa de comercialización: “Tenemos un balance positivo de la primera etapa. De acuerdo a la propuesta aprobada por Corfo, las actividades de Transferencia Tecnológica y Comercialización corresponden ser ejecutadas durante la etapa 2. No obstante, ya se ha avanzado en todos los proyectos con resultados concretos y probados en entornos de operación reales, y también en la incorporación de empresas proveedoras de tecnologías que están interesadas en licenciar nuestros resultados, logrando además la generación de dos spin-offs”.

Son siete los proyectos que componen el consorcio tecnológico, el cual está conformado por instituciones académicas y empresariales. La misión del consorcio es generar, de forma continua, soluciones de manufactura avanzada personalizadas, asequibles e interoperables para los problemas específicos de la Industria Chilena, a través de la articulación de las capacidades existentes en las universidades, los centros de investigación y las empresas.

En esta misma línea el gerente del Programa, el ingeniero David Villaseca, comenta los beneficios que las tecnologías desarrolladas generan: “A través de la Manufactura Avanzada ponemos a disposición de las empresas herramientas que les permitan optimizar el uso de recursos como el tiempo productivo, horas persona, e insumos, entre otros. Las empresas a nivel mundial han entendido la importancia de este tipo de tecnologías y las han incorporado a un paso acelerado. La manufactura nacional no se puede quedar atrás; y esperamos que, a través del uso de las tecnologías que hemos desarrollado en IMA+, pueda dar un paso significativo en aumentar su productividad y su capacidad de competir”, aseveró.

Conoce los avances de algunos de los proyectos: El ajetreado día a día en una industria no permite una adecuada planificación de las operaciones. En el Programa de Innovación en Manufactura Avanzada se identifica esta necesidad y se ofrece tecnología que ayuda a los tomadores de decisión, a los encargados operacionales y de procesos productivos a conseguir mayor eficiencia, disminuir las pérdidas y reducir los costos de producción. A continuación, te presentamos un resumen de algunas de nuestras tecnologías:

IDENTIFICACIÓN DE FALLAS EN EQUIPOS MINEROS, UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE PROFUNDO

Predictive Builder es una herramienta que utiliza inteligencia artificial y datos de monitoreo disponibles para predecir fallas en equipos industriales. Esta herramienta entrega información precisa y oportuna para una correcta planificación del mantenimiento, permitiendo mejorar el cumplimiento de los planes de producción, aumentar la disponibilidad general de los equipos críticos y disminuir la dotación de personal en faena, reduciendo además el riesgo de los trabajadores.

Los expertos colaboradores atienden a los requerimientos de las diversas empresas interesadas, implementando una solución que se ajusta a las condiciones particulares de cada planta. Esto permite obtener todos los beneficios que entrega Predictive Builder, los que han sido probados en importantes empresas nacionales y también en la Armada de Chile.

DESARROLLO DE SOLUCIONES DE DIGITAL TWIN PARA OPTIMIZAR Y CONTROLAR EN TIEMPO REAL LÍNEAS DE PRODUCCIÓN EN SISTEMAS DE MANUFACTURA Y/O PROCESOS INDUSTRIALES.

El monitoreo del estado de operación de las máquinas, la detección de desvíos, interrupciones y retrasos, son factores muy importantes para mejorar la eficiencia de la productividad en una industria. Aproximadamente el 82% de las empresas a nivel mundial han experimentado al menos un evento de inactividad no planificado en un lapso de tres años. Las repercusiones de estos tiempos de inactividad se reflejan negativamente en diversos ámbitos, como por ejemplo, en los procesos de producción, la productividad, la eficiencia y el servicio que se entrega al cliente.

Con esto en mente, el equipo de investigadores de la Universidad de Chile y de la Universidad Tecnológica Metropolitana desarrolló soluciones de Digital Twin o gemelo digital, un sistema que puede utilizarse tanto en máquinas nuevas como en otras ya operativas. La solución desarrollada es una herramienta especializada para visualizar y hacer seguimiento en tiempo real del avance de la línea de producción en sistemas de manufactura y procesos industriales mediante una aplicación web que se adapta a las necesidades de los clientes. La herramienta es capaz de adaptarse a cada equipo, sin importar la marca de éstos, para adquirir datos que permiten determinar su capacidad productiva e identificar las causas que la afectan, tales como la disponibilidad y el rendimiento de la producción. De esta manera es posible entregar la información necesaria para mejorar la planificación y así aumentar la eficiencia en el uso de los recursos disponibles.

SISTEMA ROBOTIZADO DE RECUPERACIÓN DE PIEZAS METÁLICAS MEDIANTE MANUFACTURA ADITIVA

Producto del desgaste por el uso extremo de maquinaria industrial, hay piezas que pierden parte de sus propiedades de integridad mecánica. La reparación de estas piezas es un proceso poco eficiente y costoso. Con el objeto de facilitar dicho proceso, se ha desarrollado un sistema automático de reparación para componentes metálicos a través del uso de soldadura. Este sistema es capaz de primero procesar y analizar el daño a corregir mediante la reconstrucción digital de la pieza afectada. Luego, permite automáticamente planificar la mejor forma de abordar la reparación que es realizada a través de instrucciones precisas transmitidas a un robot soldador. El sistema de reparación automática entrega una calidad de soldadura superior con respecto a los métodos tradicionales y reduce significativamente los tiempos de reparación.

NAVEGACIÓN AUTÓNOMA DE CARGADORES FRONTALES (LHD) EN MINERÍA SUBTERRÁNEA

En este proyecto se ha desarrollado un kit de automatización multi-marcas para la navegación y carguío autónomo de cargadores frontales LHD en minería subterránea. El sistema permite

Programa de Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mención Mecánica

El Programa tiene como objetivo formar graduados de alto nivel, aptos para ejercer docencia universitaria y realizar investigación en esta disciplina. Estarán capacitados para desempeñarse como gestores y realizadores de proyectos de innovación tecnológica que requieran de la creación y/o adaptación de tecnología en el área de la Ingeniería Mecánica.

ÁREAS

• Mecánica de Sólidos.

• Robótica y Manufactura.

• Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor.

• Materiales.

• Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos.

CURSOS OBLIGATORIOS

• Mecánica de Medios Continuos.

• Comportamiento Mecánico de los Materiales.

• Transferencia de Calor y Masa.

• Métodos Matemáticos en Ingeniería.

• Métodos Numéricos en Sistemas Mecánicos .

CURSOS ELECTIVOS

• Aerodinámica.

• Combustión de Sistemas Gaseosos Reactivos.

• Radiación Térmica.

• Mecánica de Fluidos Computacional.

• Dispositivos Electromecánicos para la Conversión y Transporte de Energía.

• Dinámica Estructural

• Métodos de Elemento Finito Generalizado.

• Elasticidad Aplicada.

• Método de Elemento Finito en Mecánica Aplicada.

• Tópicos Avanzados en Elasticidad.

• Pulvimetalurgia.

• Materiales Avanzados para Celdas Sólidas en Conversión de Energía.

• Gestión de Activos Físicos Aplicada.

• Diseño y Análisis de Sistemas Solares Térmicos.

• Métodos Avanzados en Mecánica de Sólidos Computacional.

• Análisis Exergético.

• Aprendizaje Profundo en Diagnóstico y Pronóstico de Fallas.

CONTACTOS

CUERPO ACADÉMICO

Ali Akbari F. Dr. Universidad de Concepción, 2013.

Roger Bustamante P. Ph.D. Universidad de Glasgow, Escocia 2007.

Williams Calderón M. Ph.D. Universidad de Notre Dame, USA, 2009.

Juan Carlos Elicer C. Dr., Universidad de Poitiers, Francia, 1989.

Rubén Fernández U. Dr. Ing. Universidad de Ottawa, Canadá, 2017.

Rodrigo Hernández P. Dr. en Física de la ENS-Lyon / Universidad Claude Bernard Lyon I, Francia, 1999.

Benjamin Herrmann Dr en Cs. de la Ing. Universidad de Chile, 2018.

Enrique López D. Ph.D. Universidad de Maryland, USA, 1999.

Radha Manohar Rao V.N. Aepuru Dr. en Ing. de Materiales, Institute of Advanced TechnologyIndia, 2017.

Viviana Meruane N. Dr. Ing. Universidad Católica de Lovaina, Bélgica 2010.

Alejandro Ortiz B. Ph.D. Universidad de California, Davis, USA, 2011.

Rodrigo Palma H. Dr. Ing. Universidad de Navarra, España, 1990. Álvaro Valencia M. Dr. Ing. Universidad del Rhur, Bochum, Alemania, 1992.

Mónica Zamora Z. Ph. D. Universidad de California, USA 2020.

Ramón Frederick G. M.Sc. Universidad de Loughborough, Reino Unido 1978. Aquiles Sepúlveda O. Dr. Ing. Universidad de París VI, Francia 1977.

Coordinador del programa, profesor Ramón Frederick G. +562 2978 4448 rfrederi@ing.uchile.cl

Secretaria Docente, Claudia Villarreal S. +562 2978 4467 cvillarreal@ing.uchile.cl

tomar el control de un equipo LHD a distancia para navegar en zonas previamente mapeadas y realizar el carguío del material de forma autónoma, eliminando la posibilidad de accidentes dentro de la mina y problemas de salud por exposición de los trabajadores.

El desarrollo de este sistema autónomo está orientado a beneficiar a la mediana minería subterránea al permitir automatizar cargadores frontales ya existentes, sin importar su fabricante, bajando considerablemente los costos de la automatización de estos equipos.

TELEOPERACIÓN HÁPTICA DE MANIPULADOR PARA FRACTURA DE ROCAS

Este desarrollo es un sistema novedoso para martillos pica-roca, el cual permite aumentar la percepción del operador sobre el material dispuesto en la parrilla y mejorar el control a distancia del martillo al tener una mejor retroalimentación del aparato. El sistema involucra diferentes sensores instalados en la propia estructura del martillo, que informan su posición y estado de operación; también se emplean cámaras de visión y térmicas para mejorar la percepción visual del ambiente, así como sensores ambientales y otros que monitorean el material que se acumula sobre la parrilla de traspaso. Además, el sistema utiliza controles hápticos que proveen al operador de fuerzas de retroalimentación que le indican de manera táctil la posición aproximada del percutor, asistiendo en caso de mala o nula visibilidad.

En resumen, la tecnología desarrollada permite a la industria contar con un sistema que contribuye a facilitar la labor del operador del martillo al tener una mejor percepción del ambiente de trabajo y con ello mejora las acciones que realiza en el proceso de la fractura de rocas en los piques de traspaso.

SISTEMA PREDICTIVO DE APOYO A LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO Y DE PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA BASADO EN HERRAMIENTAS DE INTELIGENCIA COMPUTACIONAL

Sabemos que el día a día de la operación industrial hace difícil la planificación, influyendo directa y negativamente en los resultados logrados. Por eso, investigadores de la Universidad de Santiago de Chile y de la Universidad de Chile desarrollaron un sistema informático, basado en Inteligencia Computacional, que logra predecir variables significativas para la toma de decisiones operacionales en las líneas de producción y del mantenimiento de las mismas. Estas predicciones, generadas a partir de la historia registrada de diferentes variables de operación, permiten apoyar las decisiones de mantenimiento de manera proactiva-preventiva, entregando mayor certeza y calidad a la operación, lo que se traduce en una mayor productividad.

LOS DESAFÍOS DE LA TRANSICIÓN HACIA LA ELECTROMOVILIDAD EN CHILE

TRANSFORMACIÓN DIGITAL, GENERACIÓN DE CAPITAL HUMANO, INNOVACIÓN Y DESARROLLO DE NUEVOS EMPRENDIMIENTOS DE BASE TECNOLÓGICA SON ALGUNOS DE LOS DESAFÍOS QUE TRAE LA ADOPCIÓN DE LA ELECTROMOVILIDAD. ENTRE LAS INICIATIVAS PÚBLICO-PRIVADAS QUE SE DESTACAN POR DESARROLLAR Y ACELERAR LA ELECTROMOVILIDAD ESTÁ EL CENTRO DE ACELERACIÓN SOSTENIBLE DE ELECTROMOVILIDAD (CASE), LIDERADO POR LA UNIVERSIDAD DE CHILE, QUE COMENZÓ SU EJECUCIÓN EN OCTUBRE DE 2022.

En octubre de 2021 el Ministerio de Energía dio a conocer la Estrategia Nacional de Electromovilidad, cuyo objetivo es acelerar el desarrollo de la electromovilidad en Chile. Dicho documento establece que a 2035 el 100% de las ventas de vehículos livianos, medianos y de transporte público (buses, taxis y colectivos), y de maquinaria de gran tamaño sean cero emisiones.

En ese sentido, es importante entender el contexto nacional e internacional en que se enmarca la transición hacia la electromovilidad. El director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile), profesor Williams Calderón Muñoz, señala que la economía es un elemento clave en este proceso. “Nuestro estilo de consumo funcionaba con la lógica de la economía lineal, donde había cosas que se desechaban y había muy poca reutilización, y de a poco se ha ido migrando hacia la idea de la economía circular, que consiste en reincorporar materiales que se han botado en otros procesos productivos”, explica el profesor Calderón.

Pero, ¿qué se entiende por electromovilidad? A juicio del académico del DIMEC U. Chile, la electromovilidad se puede concebir como parte de la Cuarta Revolución Industrial, en que el acceso a la información toma un rol estratégico en la toma de decisiones. “La electromovilidad es como un hijo de la transformación digital, no sólo porque los autos eléctricos disponibilizan una mayor cantidad de datos que los autos a combustión, sino porque también abren las puertas a nuevas posibilidades, como el aprovechamiento de herramientas de gestión de energía y las ciudades inteligentes”, sostiene Calderón.

En relación a los beneficios que contempla la transición a la electromovilidad, el director del DIMEC U. Chile, quien posee una vasta experiencia en proyectos públicos y privados de electromovilidad, conversión de energía y almacenamiento, explica que hay cuatro razones para potenciar esta nueva tecnología: “en primer lugar, no hay emisiones vehiculares de CO2 ni de otros contaminantes atmosféricos, en segundo lugar; posee un potencial de reducción de carbono a través del uso de energía renovables; en tercer lugar, es tres veces más eficiente energéticamente que un auto convencional y, por último, reduce la dependencia en el petróleo”, asevera el experto en electromovilidad.

Capital humano y cadena de valor

Igualmente, Calderón señala que “una condición que es transversal a cualquier desarrollo tecnológico es contar con el capital humano técnico necesario, promover el segundo uso de equipos, y capitalizar la adquisición de estas tecnologías en distintos rubros, tanto en empresas como en el mundo público”, destaca.

Asimismo, el académico puntualiza que “la electromovilidad tiene desafíos tecnológicos importantes y amerita la formación de capital humano avanzado, siendo una potencial forma de diferenciar a los proveedores locales en el futuro y darles un impulso para poder salir a mercados fuera de Chile, donde las soluciones son mucho mejor concebidas y tienen la capacidad de ir adaptándose en el tiempo”.

En materia de transformación digital, basado en la idea de que estamos viviendo la Cuarta Revolución Industrial, el director del DIMEC U. Chile, manifiesta que “hay varios actores en la cadena de valor: hay empresas que proveen la energía y empresas que proveen los autos, dentro de la energía llegan los cargadores y estos también van a generar información para el desarrollo de la normativa. El acceso a esos datos también será un tema relevante, pues los vehículos vienen provistos de sistemas de recolección de información y se deben generar facilitadores para generar y gestionar esos datos. También, las marcas pueden desarrollar un protocolo en el que el usuario pueda acceder a esa información, visibilizando nuevos servicios o firmas, por lo que se abriría un gran espacio de innovación”, opina el director del DIMEC U. Chile.

“Un elemento central en la electromovilidad es la cadena de valor, en la que se pueden visualizar oportunidades y desafíos e ir desarrollándose con el fin de ir ocupando ese espacio cuando contemos con 1% o 5% de vehículos eléctricos. Además, la eficiencia energética es uno de los factores que traccionan la cadena de valor de la electromovilidad. Finalmente, si hay eficiencia económica, se hace un buen uso de la electromovilidad”, explica el académico.

“La cadena de valor de la electromovilidad está compuesta por 2 ramas. Sin embargo, en países de Sudamérica sólo conocemos 1 rama. En Chile, conocemos la cadena de valor de la generación de energía, sobre todo porque tenemos energías renovables, pero hay actores que manejan esos roles, y además no todos los eslabones están poblados de buena forma, por lo que es un desafío que debemos abordar”, puntualiza el profesor Calderón.

Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad (CASE)

El Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad (CASE), liderado por la Universidad de Chile, y seleccionado en 2020 por la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO) para crear el primer Centro para el desarrollo de la Electromovilidad, comenzó su puesta en marcha en octubre de 2022. Su objetivo es acelerar el proceso de adopción de esta tecnología en nuestro país y fomentar la carbono neutralidad para el 2050, convirtiéndose en una iniciativa crucial para poder cumplir con las metas que se establecen en la Estrategia Nacional de Electromovilidad.

“El CASE tiene un rol articulador de las

Por su parte, la subdirectora económica y de negocios del CASE, Bárbara Silva, señala que, “dado que hay una cadena de valor asociada a la electromovilidad, no solamente hay problemas en los autos, sino que también en los cargadores, en los transmisores y en la mantención de los autos. Deberemos afrontar diversos desafíos que nos tienen muy entusiasmados porque necesitaremos desarrollar un trabajo en conjunto, en especial con las empresas”, señala Silva.

Finalmente, el subdirector tecnológico del CASE, Williams Calderón, manifiesta su confianza en el éxito de esta iniciativa que “cuenta con un portafolio de mediano y largo plazo, y en el que realizaremos un trabajo colaborativo entre universidades, sector público y privado”.

TENEMOS EL DESAFÍO DE CONSTRUIR UN ECOSISTEMA DE ELECTROMOVILIDAD Y MOVILIDAD SUSTENTABLE ENFOCÁNDONOS EN LAS PERSONAS”

Ante los desafíos que conlleva el transporte sostenible para Chile, conversamos con la jefa de proyectos en la línea de Movilidad Sostenible e Hidrógeno Verde de la Agencia de Sostenibilidad Energética (ASE), Alejandra Vargas, egresada del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile). En la siguiente entrevista nos cuenta el proceso que está viviendo la electromovilidad en nuestro país.

Por Ninoska Leiva

ALEJANDRA VARGAS

“

En Chile hemos tenido grandes avances en materia de transporte sostenible y electromovilidad. Por ejemplo, si nos enfocamos en el segmento de vehículos medianos y livianos, al 2022 en Chile se han vendido casi 1790 vehículos eléctricos a batería y casi 870 vehículos híbridos enchufables. La penetración de vehículos eléctricos en el país ha ido en aumento: en lo que va de año (mencionar cuando se hizo la entrevista), la penetración ya alcanzó el 0,37%, mientras que en el año 2021 fue de un 0,19%. Por otro lado, a la fecha contamos con 548 puntos de carga disponibles en todo el país. Si bien, hemos ido avanzando de manera progresiva, la introducción de la electromovilidad aún es incipiente en el país y tenemos mucho por hacer.

En el año 2021 se actualizó la Estrategia Nacional de Electromovilidad, que entre sus metas se encuentra que al año 2035 el 100% de las nuevas incorporaciones en el transporte público urbano sean cero emisiones, y que al 2035 el 100% de las ventas en el segmento de vehículos medianos y livianos sean vehículos cero emisiones. Estas metas desafiantes implican transformar el parque vehicular en un poco más de una década. Por otro lado, en este mismo plazo, se debe acelerar las condiciones habilitantes para que estos vehículos puedan operar de buena manera: implementar la infraestructura de carga suficiente para este nuevo parque vehicular, adoptar el sistema eléctrico conforme a estas nuevas demandas de energía eléctrica, lograr la estandarización e interoperabilidad de los sistemas de carga de vehículos eléctricos, avanzar en regulación y normativa asociada, mejorar los procesos de tramitación con las distribuidoras para los proyectos de infraestructura de carga, entre otros.

Sostenible e Hidrógeno Verde?

La AgenciaSE, como institución implementadora de iniciativas público-privadas, se enfoca en promover el uso eficiente de la energía en sectores como: industria y minería, transporte, edificación y sector público, residencial y comercial. Además, en el quehacer de la Agencia, la educación y difusión juegan un rol clave, ya que buscan hacer de la Sostenibilidad Energética un valor cultural y lograr así cambios de conducta en la ciudadanía. Entrando más en detalle, desde la línea de Movilidad Sostenible e Hidrógeno Verde, se está llevando diversas iniciativas como la Aceleradora de Electromovilidad, Aceleradora de Hidrógeno Verde, el Global Environment Facility (GEF) o en español Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM), +Carga Rápida, +Carga Pública, Mi Taxi Eléctrico, Imagina Nueva Movilidad, entre otras.

Respecto a mi rol, yo ayudo a que las cosas sucedan. En el programa de Mi Taxi Eléctrico, buscamos acelerar la introducción de la electromovilidad en el segmento de transporte público menor, incentivando a taxistas de distintas regiones del país, a realizar el recambio de sus vehículos a combustión interna por vehículos 100% eléctricos. Así, el programa vincula a distintos actores del ecosistema, como por ejemplo: proveedores de vehículos eléctricos, proveedores de cargadores, gremios de taxistas, al Ministerio de Energía y Ministerio de Transporte, junto a sus respectivas Seremis, la Superintendencia de Electricidad y Combustibles y Distribuidoras Eléctricas, con el objetivo de generar condiciones habilitantes e incentivos que propicien el recambio de la tecnología. El desafío es tremendo, ya que no solo implica cambiar la tecnología de los taxis, sino que va más allá: cambiar hábitos y desarrollar el knowhow aterrizado a la realidad chilena, alineándose con la Estrategia Nacional de Electromovilidad del país, difundir la tecnología, entre otras implicancias.

¿Cuáles considera qué han sido los principales avances en materia de transporte sostenible y digitalización en el país, así como los retos a futuro?

¿Cómo trabaja la AgenciaSE en estas materias y particularmente en su cargo como jefa de proyectos en la línea de Movilidad

Creo que es súper relevante la mirada global de las políticas públicas para acelerar la introducción de nuevas tecnologías en aspectos importantes como infraestructura vial, seguridad, tecnología, sustentabilidad, etc., ya que son temas relevantes ante temas contingentes en el Chile de hoy. El cambio climático, la seguridad social, seguridad ciudadana, enfermedades generadas por la polución y contaminación, afectación a ecosistemas naturales y medioambiente, salud mental, son problemáticas que además de ser multifactoriales, impactan en mayor grado a la población más vulnerable. El Estado debe hacerse responsable de estas temáticas, y cómo hacer que los distintos actores puedan vincularse para acelerar las soluciones. Muchas de estas soluciones requieren de innovación y nuevas propuestas, que no están desarrolladas o integradas en Chile y que necesitan de un empujón a los actores públicos y privados para tomar acción el Estado es quien puede generar las condiciones habilitantes para que el ecosistema se desarrolle desde un rol más estratégico, mapeando las sinergias entre los distintos actores y maximizando el beneficio de la sociedad, y así impulsar iniciativas que incentiven a los actores a ejecutar, construir y desarrollar proyectos que aborden las temáticas que impactan en la calidad de vida de las personas.

Se han hecho grandes inversiones en las últimas décadas para mejorar tanto la seguridad de los vehículos y los pasajeros. Una de las piezas fundamentales es el uso de las tecnologías, tanto en la fabricación como en la monitorización. ¿Cuál es su visión?

La fabricación y monitoreo son etapas muy relevantes para desarrollar e implementar modos de transporte sustentables y seguros. Se estima que los países cada vez demandarán más vehículos eléctricos y tecnologías que aborden de mejor forma las necesidades de seguridad y disminución de emisiones, por lo que también serán claves las etapas de fabricación y suministro de los vehículos con sistemas eficientes en consumo y en seguridad, que sean capaces de suplir las demandas actuales y futuras. Es por eso, que mejoras de automatización y estrategias de fabricación para poder cumplir con la producción podrían implementarse a través de nueva tecnología de punta. Por otro lado, al introducir nuevas tecnologías en los países, es relevante realizar su seguimiento y monitoreo del comportamiento, para analizar la performance, facilitar la adaptación de la población al cambio y rescatar mejoras.

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

El Departamento me entregó muchas cosas. En materia de formación me ayudó a potenciar el pensamiento analítico y la rigurosidad para abordar los desafíos con tal de realizar un trabajo robusto y con respaldo teórico – técnico. He visto, tanto en mi trabajo actual como en el anterior, que desarrollar iniciativas apoyadas por una base sólida, con argumentos técnicos y teóricos que respalden las propuestas, ayuda a tener mayores probabilidades de lograr los objetivos y reducir sesgos. Fundamentar una iniciativa o idea con datos duros y ejemplos concretos facilita la articulación de estas.

En el DIMEC puedes conocer distintas realidades y opiniones, ya sea de compañeras/os, profesores/as y funcionarios/as, ayudando a salir de tu círculo y mirar desde otras perspectivas situaciones de distinta índole. Desde que salí de la universidad, el mundo laboral ha sido eso: diversidad de opiniones, formas de trabajar, realidades, creencias y hábitos. Poder “salir de la caja” y ver con perspectiva una situación a resolver ayuda muchísimo a generar soluciones integradoras en los proyectos.

¿Qué consejo le darías a las futuras generaciones de ingenieros e ingenieras?

Motivar a las nuevas generaciones del Departamento de Ingeniería Mecánica a desafiarse a sí mismas, y para eso es súper relevante conocerse, tanto en sus fortalezas como debilidades. En el mundo de hoy, todo es muy cambiante… los llamados entornos VUCA (traducción al inglés de “Volátil, Incierto, Complejo y Ambiguo”) nos instan a adaptarnos y desafiarnos continuamente, lo veo en mi trabajo diario en electromovilidad, que es un tema que requiere rapidez y adelantarse muchas veces a escenarios que pueden impactar los resultados. Desde el propio conocimiento, reconociendo aquellas áreas donde mejor podemos aportar, estaremos dando lo mejor de nosotras/os mismas/os.

Por último, motivar a las estudiantes del Departamento, que si están interesadas en ingresar a áreas de descarbonización u cualquier otras área a que se animen a contactarse con compañeras/ as, o con egresadas/os de la carrera, para compartir experiencias y darnos cuenta de que somos agentes de cambio para construir equipos más diversos, inclusivos, productivos y felices.

En materia de Políticas Públicas, ¿cómo cree que podemos avanzar?

¿Qué herramientas le entregó el DIMEC U. Chile para haber llegado a donde se encuentra actualmente?

NUEVO ACADÉMICO SE INTEGRA AL DIMEC U. CHILE

Dr. Venkata Naga Radha Manohar Aepuru

Durante el segundo semestre de 2022, el Dr. Venkata Naga Radha Manohar Aepuru se incorporó como profesor asistente al Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile). El Dr. Manohar iniciará el semestre dictando el curso electivo “Nanomateriales funcionales para recolectores de energía mecánica y sensores”.

El académico es oriundo de la ciudad de Hyderabad, región de Telangana, India. Es ingeniero mecánico de la Kakatiya University, ubicada en la región de Telangana, famosa por sus mezquitas y palacios. Al finalizar sus estudios de pregrado, el profesor Radha cuenta que le llamó la atención el área de materiales y sus aplicaciones en ingeniería mecánica, por lo que optó por cursar sus estudios de Magíster en Ciencia de los Materiales y Tecnología en el National Institute of Technology Calicut, Kerala. Posteriormente, en el año 2017, finalizó su Doctorado en Ingeniería de los Materiales en el Defence Institute of Advanced Technology, DIAT-DRDO, India. “Durante mi doctorado trabajé con nanomateriales para almacenamiento de energía y sensores de presión capacitivos. Mi línea de investigación se centra en

los nanocompuestos y sus propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas, además de su fabricación”, explica el nuevo académico del DIMEC U. Chile.

Mientras realizaba una investigación postdoctoral en India, postuló a un proyecto FONDECYT de postdoctorado titulado “Multifunctional Flexible Nanocomposites: Investigation of Carrier Dynamics, Design and Development of Energy Harvesting Driven Self-Powered Broadband Photodetectors” Esta iniciativa obtuvo el primer lugar dentro de su grupo de estudio, y su objetivo consistió en explorar el diseño y síntesis de nanoestructuras híbridas multifuncionales y nanocompuestos para aplicaciones electro-ópticas y nanogeneradores basados en la recolección de energía. De esa forma investigó la dinámica estructural y las propiedades ópticas y eléctricas del portador de carga de las nanoestructuras desarrolladas, logrando desarrollar un un fotodetector autoalimentado impulsado por un nanogenerador que recolecta energía mecánica ambiental.

Entre los principales resultados, el académico señala que “sintetizamos con éxito las nanoestructuras híbridas basadas en perovskita CsPbBr3 mediante la incorporación de láminas de grafeno en el marco de perovskita, mostrando una mejora significativa en la sensibilidad electro-óptica. La dinámica del portador en el nanocompuesto de grafeno-perovskita se investiga utilizando estudios de espectroscopía dieléctrica de banda ancha y luminiscencia para obtener información sobre el mecanismo de transferencia y relajación del portador. La presencia de grafeno en los nanocompuestos de perovskita indujo polarización dieléctrica con una fuerte conducción eléctrica en la concentración umbral de percolación. Los resultados se muestran en las figuras y se encuentran publicados en el Journal of Physical Chemistry C 124 (49), 26648-26658. Además, se logró desarrollar nanoestructuras híbridas de grafeno multifuncional mediante la incorporación de partículas de metal noble (Ag) para mejorar las propiedades conductoras y propuestas futuras para la recolección de energía y aplicaciones optoelectrónicas. Los resultados se encuentran publicados en un artículo en Diamond & Related Materials 109 (2020) 108043.

Para desarrollar este proyecto, el Prof. Manohar viajó a nuestro país en el año 2018. Cuando llegó a Chile realizó un curso básico de español. “Vivimos la época más compleja de la pandemia con mi esposa acá en Chile, mientras ella realizaba sus estudios

de magíster en la Universidad de Concepción”, explica el profesor. El primer año de la pandemia, en 2020, fue seleccionado como profesor asistente en el Departamento de Mecánica de la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM), en Santiago. En dicha institución dictó diversos cursos como Ciencia de los Materiales, Nanotecnología y aplicaciones, para estudiantes de pregrado y doctorado.

En sus más de 4 años viviendo en Chile, el profesor dice que le encanta la geografía de nuestro país. “He visitado muchos lugares como Punta Arenas, Puerto Natales, Valparaíso y Copiapó. Son lugares muy lindos. También me gusta la cultura y comida de Chile, como las empanadas”, cuenta el académico, quien agrega que “aquí las personas son muy sociables, me hablaban lentamente porque en mis primeros años era difícil para mí entender el español”.

“Quiero establecer un Laboratorio Electromecánico de Materiales para recolectores de energía y sensores con aplicaciones en energía. Además de poder contar con los implementos y equipos necesarios para seguir avanzando con mi línea de investigación, publicando nuevos artículos y desarrollando nuevos proyectos”, destaca el nuevo académico del DIMEC U. Chile.

Estructura, composición y propiedades conductivas de los nanocompuestos con diferentes concentraciones de grafeno.

Imágenes del microscopio electrónico de tranmisión (TEM) de nanocompuestos de perovskita.

DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA POTENCIA LA EXCELENCIA Y SOLIDEZ CIENTÍFICA

En octubre de 2021 este programa de postgrado del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) logró obtener 3 años de acreditación -máximo periodo al que puede optar un programa nuevopor parte de la Comisión Nacional de Acreditación (CNA).

CONTACTOS:

aliakbarif@uchile.cl

Claudia Villarreal S. Secretaria del programa +562 2978 4467

Ali Akbari F. Profesor Coordinador del programa cvillarreal@ing.uchile.cl

El Doctorado en Ingeniería Mecánica del DIMEC U. Chile surgió por la necesidad de formar capital humano avanzado de excelencia con una fuerte base científica-tecnológica, capaz de abordar problemas complejos de investigación y de ingeniería aplicada, para resolverlos de forma independiente y original, aportando así a ampliar las fronteras del conocimiento en el ámbito de la Ingeniería Mecánica.

Los y las graduadas de este programa contribuirán a resolver problemas complejos e interdisciplinarios en el ámbito de la ingeniería mecánica en la academia, industria y en empresas de ingeniería. Tendrán la capacidad de realizar actividades en investigación y docencia de calidad, especializándose en una de las cuatro áreas de investigación que ofrece el doctorado.

“En octubre de 2021 logramos un gran hito para nuestro programa de Doctorado. Obtuvimos tres años de acreditación, que es el máximo periodo al que puede optar un programa nuevo, por parte de la Comisión Nacional de Acreditación (CNA). El Doctorado en Ingeniería Mecánica es un programa sólido y de excelencia, que contribuirá a ampliar las fronteras del conocimiento en el ámbito de la Ingeniería Mecánica”, destaca el profesor y coordinador de este programa, Ali Akbari.

Desde su creación, en el año 2019, este programa de postgrado del Departamento de Ingeniería Mecánica ha atraído a profesionales interesados en aportar al desarrollo de la ingeniería mecánica. Aquí los y las estudiantes que son parte de este programa nos cuentan sus motivaciones y qué están desarrollando actualmente en sus respectivas áreas de investigación:

“Desde el inicio de mi formación profesional he anhelado el grado de Doctor, para así realizar investigación y docencia en las universidades, siendo un aporte en lo que respecta a la innovación tecnológica, abordando temas poco explorados en la comunidad científica”

“Escogí este programa principalmente por su claustro académico y los campos de investigación que actualmente se están desarrollando en el DIMEC U. Chile”.

“Ingresé al programa de Doctorado en el 2020 y estoy desarrollando un sistema robótico modular blando con estructuras auxéticas y magnetismo blando. Mi área de investigación es la robótica”

Harold Valenzuela

Ingeniero en Mecatrónica. Universidad de Tarapacá, Chile. Magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica. Universidad de Chile.

“Mi principal interés es la docencia e investigación, y aportar al desarrollo de Chile y mi región desde la Ingeniería Mecánica. Para poder lograr esto, continuar mis estudios realizando el doctorado es un paso fundamental, dado que es un programa que me entregará una base científica-tecnológica para poder desarrollar y transmitir nuevos conocimientos en el área de la Ingeniería Mecánica”.

“Escogí la Universidad de Chile por el prestigio y calidad docente del Departamento, además de la posibilidad de darle continuidad a mis estudios de Magíster”.

Rodrigo Silva

Ingeniero civil mecánico. Universidad de La Serena, Chile. Magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica. Universidad de Chile.

“Me apasiona investigar, innovar y enseñar. La ingeniería mecánica es mi especialidad y me encanta. Decidí hacer mi doctorado en la Universidad de Chile principalmente porque es la única universidad en nuestro país que cuenta con la línea de investigación que me interesa trabajar: Machine Learning aplicado a la industria, enfocado al mantenimiento y la confiabilidad. Creo que los avances en esta área mejoran la performance de equipos, ya que podremos saber “dónde le duele” y “cuándo fallará”

“En este programa de estudios investigaré sobre una herramienta nueva que se está aplicando en Machine Learning llamada SHAP (desde el 2015 aprox). Es un modelo de interpretación basado en el enfoque de teoría de juegos de Lloyd Shapley (Premio Nobel de Economía 2012). Lo que se busca es explicar el resultado de los modelos de aprendizaje profundo. Espero aplicar esta herramienta en casos reales de la industria, levantar información relevante, publicar papers y contribuir a mejorar los planes de mantenimiento, y por consecuencia, mejorar la confiabilidad de los procesos” .

Raymi Vásquez

Ingeniero Civil Mecánico. Universidad de Santiago de Chile (USACH). Magíster de la Universidad Federico Santa María

El doctorado en Ingeniería Mecánica está dirigido a profesionales que estén en posesión del grado académico de Licenciado en Ciencias y/o Ciencias de la Ingeniería, que tengan un fuerte interés por la investigación.

“Mi motivación para ser parte de este programa surge de las experiencias que fui obteniendo a lo largo de mi carrera profesional en minería, la cual siempre ha estado asociado al mantenimiento predictivo y sintomático de equipos e infraestructuras, como también al desarrollo de tecnología”

“La investigación aplicada es mi mayor motivación, lo que parte como una idea, se valida en el laboratorio y luego es posible aplicarlo en la industria con un beneficio real y cuantificable” .

“Mi investigación estudia el comportamiento tribológico de las aleaciones de aceros y hierros fundidos usados en procesos de conminución de minerales en la industria minera. El enfoque se basa en construir un dataset experimental con la respuesta de estos materiales a diferentes condiciones de operación a fin de aplicar modelos de aprendizaje automático que permitan predecir el coeficiente de fricción y la tasa de desgaste. Los beneficios potenciales son amplios, ya que la correcta selección de materiales permitiría entre otros, lograr una disminución en el consumo de acero y hierro fundido que son considerados insumos críticos del proceso minero, como también disminuir la huella de carbono y contribuir con la eficiencia energética”

Rudy Jaramillo

Ingeniero Civil en Acústica y Vibraciones, Universidad Austral. Chile. Magíster en Ingeniería Mecánica y Materiales, Universidad Austral. Chile

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:

Comportamiento Mecánico de Materiales

Confiabilidad Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos Energía y Transferencia de Calor Manufactura Avanzada y Robótica Mecánica de Fluidos Mecánica de Sólidos

Conocer más en: dimec.uchile.cl/app/

“Ingresé al programa en marzo del 2020 y pertenezco a su primera generación. Mi motivación para ser parte del doctorado comenzó durante mi pregrado cuando fui becado a Alemania a realizar una pasantía de un año en donde pude conocer de primera mano la investigación de punta que realizaba la Universidad Técnica de Brunswick en diferentes ámbitos. A su vez, el área de la energía renovable me despertó mayor interés durante el desarrollo de mi tesis de pregrado gracias a la guía y motivación de mis dos profesores, Lorena Cornejo y Camilo Flores. Ellos fueron una fuente de inspiración que me motivó a querer continuar estudios de doctorado con la finalidad de investigar y desarrollar proyectos en beneficio de las comunidades rurales de mi región”.

“Mi área de investigación es la caracterización y evaluación de la radiación solar. Para esto, estoy aplicando las herramientas del Machine Learning para clasificar zonas radiativas solares en todo el mundo. Es común actualmente hablar de zonas climáticas donde sí se habla de una zona árida o una zona polar, son bien conocidas las diferencias de estas zonas por todas las personas. Sin embargo, estas zonas climáticas no tienen por qué ser lo mismo que una zona radiativa, debido a que una zona climática se caracteriza por su precipitación y temperatura, variables que no influyen directamente en la densidad radiativa. Por ende, mi tema de tesis es buscar las variables que definen una zona radiativa y a su vez proponer un mapa radiativo del mundo”.

Eduardo Rodríguez

Ingeniero civil mecánico. Universidad de Tarapacá, Chile. Magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica. Universidad de Chile.

“Mis intereses profesionales son la investigación científica y desarrollar una carrera en el área de mecánica computacional. En esta área de investigación estoy trabajando en herramientas para la solución del problema de Navier Stokes con superficie libre basado en el método de elementos virtuales”

Edgardo Olate

Licenciado en Matemática. Universidad de Concepción, Chile.

“Ingresé en 2021 a este programa de estudios por la búsqueda de perfeccionamiento académico. Actualmente me dedico a la docencia y para ampliar los conocimientos y herramientas relacionadas con la investigación en la gestión de activos físicos, opté por la Universidad de Chile porque cuenta con la calidad de académicos y las áreas de investigación que quería seguir a futuro”

“Actualmente estoy desarrollando modelos de desgaste y degradación aplicadas a la industria minera, específicamente revestimientos de molinos. La idea es desarrollar modelos predictivos de confiabilidad, degradación e incorporación de variables económicas para una mejor decisión prescriptiva en terreno”.

Alejandro Jofré Ingeniero Civil en Mecatrónica. Universidad de Talca, Chile.

LOS CAMBIOS DEL PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA

La malla curricular del programa de Ingeniería Civil Mecánica ha pasado por un proceso de actualización con el objetivo de entregar a los y las profesionales contenidos y herramientas actualizadas, en línea con los desafíos y nuevas problemáticas que se enfrentan a nivel nacional e internacional. De esta forma se han renovado y sumado nuevos cursos, además de modificar las prácticas profesionales.

NUEVOS CURSOS MECATRÓNICA

(ME4250)

“En este curso, los estudiantes deben desarrollar un prototipo mecatrónico, en el cual integran una amplia gama de áreas que conforman la mecatrónica, como es la mecánica, la electrónica y el sistema de control, con el fin de implementar la fabricación del prototipo diferentes tipos de actuadores, sensores y controladores”, señala Harold Valenzuela, ingeniero en Mecatrónica y estudiante del Doctorado en Ingeniería Mecánica del DIMEC U. Chile, quien a partir de este semestre comenzó a dictar el curso.

Del mismo modo, el profesor Valenzuela explica que “con este curso los y las estudiantes van profundizando y unificando los conceptos que se han visto en cursos previos, aplicando sus conocimientos en el uso y control de componentes electrónicos y electromecánicos, además de impulsar el trabajo en equipo, desarrollando y fabricando un prototipo mecatrónico el cual resuelve alguna necesidad que hayan detectado”, señala Valenzuela.

La Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile hace unos años atrás comenzó a poner en práctica la actualización de las mallas curriculares de distintas especialidades de ingeniería, entre ellas, de la carrera de ingeniería civil mecánica. Es así como el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) se ha sumado a esta labor con el objetivo de actualizar su plan de estudios de acuerdo a los avances de la ciencia y la tecnología, y a los requerimientos que tienen la industria y la sociedad.

Entre las modificaciones que se han introducido al plan de estudios está la forma en que se denomina la carga de estudio: las antiguas Unidades Docentes (UD) ahora son los Créditos Transferibles (CT). “Los/as alumnos/as deben inscribir 30 créditos semestralmente, que equivale a seis ramos”, explica el jefe docente del Departamento de Ingeniería Mecánica, profesor Álvaro Valencia.

En relación a las prácticas profesionales, el Jefe Docente detalla que “anteriormente se requería realizar tres prácticas profesionales que se clasificaban de la siguiente manera: obrero, técnico y ayudante de ingeniería. Se eliminó la práctica de obrero porque se consideró que no aportaba al desarrollo profesional, dado que realizaban tareas muy elementales, por lo que ahora se realizarán sólo dos prácticas, exclusivamente en verano”.

Igualmente, el profesor Valencia señala que a cada Departamento que integra la FCFM se le dio la posibilidad de elegir si la duración de la carrera sería entre 11 o 12 semestres. “Nosotros optamos por los 11 semestres, es decir, 192 créditos que se suman a los créditos correspondientes a plan común”, destaca el Jefe Docente.

“De esta forma modificamos algunos cursos, se actualizaron y/o incorporaron nuevos ramos sin perder el atractivo de la malla curricular. Estamos muy contentos con el proceso”, destaca el profesor Valencia.

Los cursos obligatorios nuevos en esta malla son: Mecatrónica, Planos de Ingeniería, y Laboratorio de Energía. También se han creado cursos electivos nuevos como Introducción a la dinámica no lineal, Introducción a la turbulencia, Manipuladores Robóticos, Nanomateriales funcionales para recolectores de energía mecánica y sensores, entre otros.

CURSO INTERNACIONAL DE ELECTROMOVILIDAD

OBJETIVO

Contribuir a la formación de estudiantes y/o profesionales de entidades públicas y empresas en la elaboración, implementación y operación de Hojas de Ruta y Proyectos de Electromovilidad.

PÚBLICO OBJETIVO

El programa está orientado a formar capacidades en los procesos de diseño, adquisición, mantenimiento y operación de vehículos y flotas eléctricas desde aplicaciones industriales hasta de transporte público de pasajeros con buses a nivel latinoamericano. Para ello, se tratarán desde desafíos tecnológicos en su diseño y componentes, hasta aspectos asociados a gestión de flotas y política pública.

Público general y/o interesados/as en el área. REQUISITOS DE POSTULACIÓN

Duración del curso: 10 semanas, 45 horas MODALIDAD VIRTUAL VÍA ZOOM

Consultas: claudia.villarreal@uchile.cl

NUEVOS CURSOS

DIBUJO MECÁNICO

(ME3120)

Dibujo mecánico es un curso que actualizó sus contenidos para poder formar a los y las estudiantes en el área de la representación técnica de conjuntos y de componentes mecánicos, entregando las herramientas necesarias y suficientes para lograr plasmar una idea o concepto en el papel de forma adecuada, ya sea mediante software de modelación 3D o a mano. La representación de componentes mecánicos requiere conocer aquellos más comunes e importantes, que se presentarán a lo largo de la carrera y en el desempeño profesional de cada futuro ingeniero. Así, durante el curso se revisan las características de distintos componentes y su correcta representación gráfica, entre los cuales se pueden mencionar: descansos, pernos, engranajes, ejes, chavetas, resortes, poleas, etc.

“Es fundamental que todo profesional de la ingeniería sepa leer e interpretar planos. Es la única forma de realizar una labor de revisión y corrección de estos eficientemente. Durante toda nuestra vida profesional, las ingenieras y los ingenieros civiles mecánicos, debemos leer e interpretar planos, para lo que se debe conocer las reglas básicas y normas de dibujo mecánico. El saber cómo lograr comunicarse con un dibujo mecánico es una herramienta que da enormes ventajas a la hora de diseñar o transmitir una idea en forma eficiente. Los tiempos y procesos en las diversas etapas de un proyecto de ingeniería, requieren un conocimiento adecuado para lograr un resultado económico en el diseño y posterior fabricación de cualquier elemento, componente, mecanismo o sistema”, destaca el profesor responsable, Henry Valenzuela.

INTRODUCCIÓN A LA DINÁMICA NO LINEAL

(ME6020)

“El curso “Introducción a la dinámica no lineal” enseña técnicas para el modelamiento y análisis de sistemas dinámicos combinando teoría, computación científica y ciencia de datos. La capacidad de describir el cambio o el movimiento en un componente, equipo o sistema nos permite predecir, controlar y entender su comportamiento. La teoría de sistemas dinámicos entrega herramientas matemáticas para describir y analizar una variedad de fenómenos en ingeniería, física, química y biología”, explica el académico Benjamin Herrmann, quien detalla, que “este curso introduce el tema desde una perspectiva práctica, entrelazando métodos analíticos, herramientas computacionales y técnicas de ciencia de datos para abordar desafíos modernos en aplicaciones de ciencia e ingeniería”.

Asimismo, el profesor Herrmann destaca que la modalidad utilizada en este curso es de aula invertida. “Todo el material del curso está pregrabado en videos cortos, producidos en el nuevo estudio lightboard del DIMEC, y el horario de cátedra se usa exclusivamente para resolver dudas, realizar

sesiones de programación, trabajar en tareas y avanzar con el proyecto del curso. Actualmente, el curso es electivo de pre- y postgrado, y también es reconocido como electivo del Doctorado en Fluidodinámica, Doctorado en Ingeniería Eléctrica y en el Master of Data Science. La idea es entregar herramientas que son transversales para quienes trabajamos en dinámica y control y fomentar el trabajo interdisciplinario.

INTRODUCCIÓN A LA TURBULENCIA (ME6010)

“En este curso vemos primero la teoría clásica de turbulencia, revisamos conceptos base de mecánica fluidos, sistemas complejos y caos, y luego pasamos a ver aplicaciones incluyendo modelos de turbulencia, aprendizaje automático y ciencia de datos utilizados en estos temas”, detalla la profesora Mónica Zamora.

“Es un curso que profundiza en la línea de termofluidos, permite ahondar en temas que usualmente no vemos en el pregrado en mecánica de fluidos para ganar una mejor comprensión conceptual de las ecuaciones más relevantes. También, permite entender cómo se crean los modelos de turbulencia que usamos en CFD, y revisar las tendencias actuales de aprendizaje automático y ciencia de datos para tratar de entender, por ejemplo, por qué Google está publicando papers para aplicar nuevas técnicas de machine learning en turbulencia.”

“El curso está planteado en dos partes, la primera es un poco teórica y bastante exigente y la segunda más relajada. La teoría clásica es difícil de digerir, pero la idea es que el curso sirva para sentar una buena base conceptual y luego si alguien necesita más detalle, sabrá dónde encontrarlo. El curso tiene controles, tareas conceptuales y aplicadas, donde podrán entender cómo se trabaja con datos de DNS, por ejemplo, y un proyecto grupal en el que pueden ahondar en algún tema que les interese o sea parte de su investigación”.

Apoyando la innovación y la productividad a través de la electromovilidad

Área Egresados/as DIMEC U. Chile

Renato León Vicepresidente , Área Egresados/as DIMEC U. Chile

La electromovilidad ya es una realidad en el mundo, por lo que Chile no se puede quedar atrás y debe avanzar en el desarrollo e implementación de este tipo de tecnologías que son amigables con el medio ambiente. Sabemos que las emisiones de gases contaminantes se asocian principalmente con los procesos de generación de energía y a los sistemas de transporte. Pensando en los compromisos que ha hecho nuestro país en materia de medio ambiente y energía, la electromovilidad ya no es una alternativa sino un deber, una necesidad que debemos considerar.

El desarrollo de nuevas tecnologías, asociadas a políticas públicas adecuadas, permite crear valor para los ciudadanos y su entorno, lo que se refleja en cadenas de producción inteligentes y conectadas que impactan positivamente en la sociedad. En ese contexto, el Estado, las universidades y las empresas juegan un rol relevante para poder dirigir la transición de sistemas de transporte. La Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas ha sido consciente de esto y en la actualidad lidera el Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad (CASE), organismo que ha sido potenciado por un equipo de profesionales, dirigidos por el Director de nuestro Departamento, Dr. Williams Calderón, y que trabaja mancomunadamente con tres carteras de Gobierno: el Ministerio de Energía, Ministerio de Transporte y Telecomunicaciones y el Ministerio de Medio Ambiente.

La propuesta, desarrollada junto a la Agencia de Sostenibilidad Energética, la Universidad de Santiago de Chile, la Universidad Austral de Chile la Universidad Tecnológica Metropolitana, la consultora internacional EY, (ex Ernst & Young), y el Centro Mario Molina junto a destacadas instituciones públicas y privadas, tiene cuatro vectores de aceleración: residencial, regional, industrial y comercial, y transversal. Además, se llevarán a cabo varios proyectos que serán una contribución importante a la generación de capacidades, información relevante para la toma de decisiones, y soluciones tecnológicas que formen parte de la cadena de valor de la electromovilidad.

La Estrategia Nacional de Electromovilidad plantea que en el año 2050 Chile debería tener más de cinco millones de autos eléctricos circulando por nuestras calles y carreteras, por lo tanto la electromovilidad es el futuro. Para cumplir con su propósito de reducir el impacto negativo que tiene el uso combustibles derivados del petróleo, es importante entender que se requiere de un sistema integral que pueda dar soporte a esta tecnología, y donde las y los ingenieros mecánicos somos clave para que, por ejemplo, los vehículos eléctricos cuenten con la infraestructura necesaria para ser abastecidos por redes eléctricas limpias, suministradas por generación renovable y con cero emisiones.

Entonces, podemos entender a la electromovilidad como una oportunidad de colaboración, en Chile y en el mundo, para impactar de manera directa en el cuidado de nuestro planeta, que permita la conservación de las condiciones que dan origen a la vida, en particular de nosotros, los seres humanos. También es importante mencionar que el desarrollo de la electromovilidad abre un amplio abanico de opciones a ideas que recién empezamos a imaginar y que forman parte de la transformación digital que estamos viviendo y que, entre otras cosas, mejorará la interacción del sistema de transporte con la ciudad, el sistema energético, y el sector productivo, permitiendo lograr niveles de eficiencia energética que mejorarán la competitividad del país.

INVESTIGANDO EN EL HEMISFERIO NORTE

Cada año los y las estudiantes del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) son parte de un programa de pasantía de investigación en la Universidad de Alberta, en Canadá. Gracias a una beca otorgada por el gobierno canadiense y con el apoyo del DIMEC U. Chile y del profesor de la Universidad de Alberta, Patricio Méndez, cuatro estudiantes de ingeniería civil mecánica nos cuentan cómo fue su experiencia en el año 2021:

César González Bisquertt

Durante cuatro meses, César Gónzalez, estudiante en ese entonces y hoy egresado del DIMEC U. Chile, realizó su pasantía y posteriormente su práctica III en el Canadian Centre for Welding and Joining (CCWJ) de la Universidad de Alberta.

Durante su estancia en Edmonton, ciudad donde está localizada la Universidad, el estudiante realizó una revisión bibliográfica y simulaciones numéricas de cómo se comportan las distorsiones causadas por la soldadura al arco. Estas distorsiones se deben a que el material experimenta grandes cambios de temperatura que generan esfuerzos residuales, es decir, un esfuerzo que sigue existiendo en el material una vez removida la fuente que lo causó, afectando la susceptibilidad a la falla de la unión.

“Utilicé resultados presentes en la literatura, que permiten calcular y describir los esfuerzos residuales longitudinales como una carga externa ficticia, denominada fuerza de tendón, para revisar las fórmulas con las que se calcula la distorsión, deformación y desplazamiento debido a la soldadura de una tubería cuya geometría se pueda aproximar a un cascarón cilíndrico. Mi resultado más relevante es una modificación en los parámetros de la curva analítica que predice tanto los desplazamientos como los esfuerzos residuales. La solución, con las modificaciones introducidas, es más consistente con la simulación numérica aplicada a un mismo caso de estudio”, explica González.

En relación a su práctica profesional III señala que “consistió en una investigación de la cinemática de procesos y transformaciones en los metales que dependen de la temperatura, por ejemplo, la velocidad de deformación en caliente en soldadura por fricción y agitación. Estos procesos están descritos por la ecuación de Arrhenius que relaciona la velocidad de las reacciones con la temperatura. Igualmente, el estudiante dice que trabajó con unos códigos en Matlab para calcular la magnitud de la transformación integrando numéricamente la fórmula de la velocidad, que depende de la temperatura la cual a su vez depende del tiempo. Lo esencial era formular una metodología de aproximación rápida, ya que la integral no tiene solución explícita”, asevera.

Respecto a la ciudad de Edmonton, González manifiesta que es una ciudad pequeña en población y que uno habita barrios que son incidentales a la Universidad de Alberta. Tiene hermosos lugares, mucha naturaleza, ríos gigantes. No es difícil ver animales salvajes e incluso cuando hacíamos trekking llevábamos repelentes para osos”, destaca el estudiante que defendió su tesis en octubre de 2022 titulada “Residual stress and strain models in pipeline welding, considering misaligned joints”.

Vicente Núñez Sánchez

“Entre febrero y junio de 2021 realicé mi pasantía en la Universidad de Alberta. Luego a mi regreso a Chile terminé mi tesis y me titulé en octubre de 2021”, cuenta Vicente Núñez, hoy egresado del DIMEC U. Chile.

“Como llegué en invierno, no había mucho que hacer, y era un periodo en que teníamos que estar confinados, por lo que destiné tiempo a la pasantía y dado que al profesor Méndez le gustó lo que desarrollé, me ofreció realizar el Magíster en Ciencia de los Materiales, Ingeniería de Soldadura, que actualmente estoy cursando”, señala Vicente.

Durante su pasantía trabajó en su tesis de pregrado titulada “Energy balance in gas metal ARC welding”. “La soldadura es un método de unión de materiales que sobre metales es bastante usado en la industria. Es interesante notar que los que más entienden el proceso son los operarios, quienes regulan los parámetros iniciales. Para los distintos procesos manuales, resulta bastante difícil poder encontrar un proceso óptimo sin conocer la física detrás del proceso. Este trabajo permite comprender la teoría presente en la gota generada para el proceso de Gas Metal Arc Welding (GMAW) y sus distintos efectos”, explica el estudiante.

También, cuenta que “en el laboratorio formaron un Student Chapter (Asociación de Estudiantes), en la que organizan actividades para promover la interacción entre la industria y el laboratorio. Todo proyecto que desarrollamos como estudiante de pregrado o de postgrado en la Universidad de Alberta, está vinculado con la industria, por eso es importante organizarnos como estudiantes. Además, anualmente realizamos un seminario en el que abordamos alguna temática atingente, este año abordamos la soldadura en la industria nuclear”.

Sofía Salazar Torres

Sofía Salazar, egresada del DIMEC U. Chile, antes de obtener su título como Ingeniera Civil Mecánica también realizó una pasantía en la Universidad de Alberta, trabajando en su tesis de pregrado titulada: “Coupled model of heat transfer and plastic deformation for Friction Stir Welding (FSW)”. En esta memoria abordó la soldadura por fricción y agitación, abreviada como FSW. “Es un proceso de unión de metales de baja densidad mediante el uso de un pin que gira a alta velocidad en medio de la unión de dos placas. Este proceso es clave para el desarrollo de tecnologías que requieren de un menor peso, como vehículos aeroespaciales o marítimos, ya que posibilita la soldadura en aleaciones de bajo peso como el aluminio”, explica la estudiante.

En cuanto a la experiencia vivida en Canadá durante su pasantía, cuenta que “fue muy entretenida, porque pude conocer nuevos lugares. Fui de viaje a Banff, un pueblo muy turístico, pero en particular porque como laboratorio, el que es liderado por el profesor Méndez, se realizaban distintas actividades los viernes donde fuimos a patinar, jugamos básquetbol y vóleibol, y nos deslizamos por montes de nieve”, señala Salazar. Igualmente cuenta que, en términos educativos, pudo asistir a unas clases del profesor Méndez y asistir a charlas, además de conocer el laboratorio en sí. Además, mi estadía fue bien exigente porque cuando viajé ya estaba con la prórroga, porque el “F” lo tuve en el segundo semestre y me fui en noviembre, por lo que los cuatro meses de la beca fueron el tiempo exacto que tuve para realizar toda la tesis”, destaca.

Finalmente, la estudiante dice que “lo que más me gustó y lo que más destaco es el ambiente que había de manera académica, era un ambiente colaborativo, con muy buena disposición a enseñar y orientar. También fuera de la perspectiva académica, Canadá como país me encantó, la gente como tal es muy amable, el ambiente es muy seguro, eso es lo que más me impactó, la tranquilidad y orden que se tiene como sociedad, la cual además es súper multicultural, conocí muchas personas de diferentes países, lo cual también enriquece la experiencia”.

Esquema de un proceso de soldadura FSW.

Francisco Basaure Figueroa

“En primera instancia yo pretendía realizar durante mi pasantía una investigación enfocada en utilizar machine learning aplicada a videos de alta velocidad de soldadura para poder analizar si existía alguna perturbación o falla de la soldadura”, explica Francisco Basaure, egresado de ingeniería civil mecánica. “Dado que otro compañero del DIMEC U. Chile, Juan Pablo Romero, estaba trabajando en ese tema con otros datos de voltaje y amperaje, opté por colaborar con él, captando la información de los sensores para continuar con el análisis de datos”.

Al finalizar mi pasantía, que contempló cuatro meses de investigación, regresé a terminar mi tesis de pregrado en Chile. En septiembre me casé con Sofía y en noviembre volví casado a Canadá con una beca para cursar el programa de Magíster en Ingeniería Mecánica.

En su tesis de pregrado Basaure investigó sobre la “Evaluación de factibilidad técnica-económica de camiones eléctricos para uso en logística de última milla”. “La industria mundial requiere convertir materias primas en productos finales para sus clientes,

requiriendo el transporte de diversos productos. La logística de última milla es el último eslabón de esta cadena de suministro, representando hasta el 41 % del costo de transporte total, junto con representar un porcentaje importante de las emisiones de gases de efecto invernadero en ciudades, que es el ambiente en el cual se desenvuelve la logística de última milla”, explica el estudiante.

Actualmente mientras cursa su Magíster en Canadá está trabajando en rotores de inercia para carga rápida de vehículos eléctricos. “Los rotores de inercia son tubos que giran rápidamente dentro de una caja cerrada al vacío. Cuando se requiere energía uno desacelera el tubo, que está acoplado a un motorgenerador, extrayendo energía rotacional que se convierte en energía eléctrica. Es literalmente una batería mecánica”, señala el ingeniero del DIMEC U. Chile, quien añade que “he intentado hacer ingeniería inversa para hacer una investigación bastante desafiante”.

En cuanto a su experiencia de vivir en Canadá dice que él se ha sentido espectacular. “Me gusta el intercambio cultural que se vive acá”, finaliza.

Vinculación con la industria

El Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile DIMEC U.Chile, a través de la vinculación con la industria, busca facilitar y apoyar el desarrollo de soluciones tecnológicas para la industria con la integración de los conocimientos aplicados generados con el desarrollo e innovación tecnológica.

El DIMEC U. Chile tiene como propósito seguir fortaleciendo su vinculación con la industria y sus desafíos, es por eso que desarrolla proyectos de I+D aplicados, implementando diversas soluciones y tecnologías innovadoras para poder satisfacer las demandas tecnológicas y de innovación de las empresas.

Soledad Morales, secretaria.  +562 2978 4466  smorales@ing.uchile.cl

PREGRADO

Autor: Marlo Alegría Martínez

Profesor guía: Juan Cristóbal Zagal Montealegre (DIMEC U.Chile)

Diseño automatizado de metamateriales mecánicos blandos mediante evolución artificial en un ambiente simulado

En este trabajo se programó una herramienta computacional en base a algoritmos genéticos y simulaciones de elementos finitos blandos, la cual es capaz de generar diseños de metamateriales auxéticos de manera automatizada. La ventaja de usar esta herramienta radica en que se pueden conseguir diseños aleatorios o anti-intuitivos, sin la necesidad de un estudio analítico previo. Además, se programaron una serie de funciones especiales que permiten generar diseños en base a distintos tipos de simetrías, emplear “seeding” a partir de metamateriales auxéticos ya conocidos, y diseñar metamateriales cuya topología varíe tridimensionalmente.

En una segunda etapa, se hizo uso de una impresora 3D para manufacturar algunos de los diseños generados por esta herramienta y así poder estudiar su comportamiento real en comparación a las simulaciones computarizadas. A partir de este estudio se concluye que, efectivamente, para la mayoría de los casos, la herramienta diseñada es capaz de generar metamateriales que en la vida real exhiben propiedades auxéticas.

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PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DESARROLLADOS POR ESTUDIANTES

Durante el 2021, 68 estudiantes defendieron con éxito su memoria de pregrado, logrando convertirse en las y los nuevos ingenieros del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile). Mientras que, en el programa de magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica, fueron 10 estudiantes que realizaron su tesis de grado exitosamente. A continuación, presentamos los proyectos destacados del 2021, desarrollados por los y las estudiantes de pregrado y postgrado del DIMEC U. Chile.

Algunas de las estructuras de metamateriales diseñadas de manera automática.

PREGRADO

Autor:

Benjamín Díaz

Adasme

Profesor guía: Ramón Frederick González

producido en base a energía solar

Hoy, más de un tercio de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) emitidos en Chile provienen de la generación eléctrica. Si bien a la fecha se cuenta con un 40% de la capacidad instalada con Energías Renovables No Convencionales (ERNC),su mayor problemática es el fenómeno de intermitencia, al presentar gran variabilidad en el recurso energético. Ante dicha problemática, se ideó la propuesta de aprovechar el recurso solar para la generación de hidrógeno verde, que luego puede ser usado como combustible en una central termoeléctrica con turbinas a gas. El trabajo entrega una evaluación de factibilidad técnica y económica de la implementación de una central de producción y almacenamiento de hidrógeno verde y de generación eléctrica en base a su combustión en el norte de Chile.

Para lograr lo anterior, en primer lugar, se determinó un diseño conceptual que abarcó la producción, almacenamiento y aprovechamiento del hidrógeno para la generación eléctrica en base a la investigación bibliográfica de distintas tecnologías. Posteriormente, se eligió en base a distintos factores, y principalmente al recurso solar, la ubicación de la central completa, resultando en un área entre 21,1 y 39,8 [km2] a 30 [km] al Oeste de Sierra Gorda en la Región de Antofagasta. Luego, mediante el uso de MATLAB y librerías de propiedades termodinámicas de Python, se calcularon los balances de masa y energía para dimensionar las etapas de: generación eléctrica, mediante combustión del hidrógeno en turbinas a gas, evaluando distintas capacidades y asegurando bajas emisiones de gases NOx (Figura 1); almacenamiento de hidrógeno gaseoso comprimido, mediante tuberías enterradas; producción de hidrógeno, mediante electrólisis alcalina; y generación fotovoltaica, que energiza el proceso de electrólisis. El estudio culminó con un análisis de rendimiento de la central y una evaluación económica que comparó las distintas capacidades de generación.

Dentro de los principales resultados se tuvo que para la generación termoeléctrica con hidrógeno verde entre 30,4 y 63,6 [MW], con eficiencias de generación entre 31,7 y 36,5 [ %], se requiere una producción diaria de hidrógeno entre 67,1 y 126,5 [ton], lo que se traduce en largos de tubería enterrada entre 18,8 y 35,5 [km] para una presión máxima de 100 bar y una potencia instalada de compresores entre 4,7 y 8,8 [MW]. Para producir el hidrógeno se calculó una potencia instalada de electrolizadores alcalinos entre 368,8 y 695,6 [MW] y un parque solar de entre 493,3 y 930 [MWp]. El consumo hídrico de la central se mantuvo entre 2.426 y 4.755,8 [m3/día]. Se obtuvo como subproducto de la central entre 538,6 y 1.055,9 [ton] de oxígeno. La eficiencia energética de la central para la generación eléctrica llegó a estar entre 4,8 y 5,1 [%] y el factor de planta entre el 65,1 y 69,1 [%]. Finalmente, la evaluación económica arrojó un VAN entre 3.157,7 y 6.263 [MUSD], una TIR entre 17,5 y 20 [%] y un LCOE entre 40,7 y 48,9 [USD/ MWh].

1: Partición de costos de inversión para la central dimensionada con una turbina a gas Siemens A65.

Estudio de factibilidad técnica y económica de plantas de generación eléctrica basadas en la combustión de hidrógeno

Figura 1: Temperatura de llama adiabática y concentración de gases NOx en gases de salida para cada turbina a gas considerada, en función de la fracción molar de hidrógeno impuesta.

Figura

PREGRADO

Autor: Paula Ramírez Salas Profesora Guía: Viviana Meruane Naranjo (DIMEC U.Chile)

Desarrollo de modelos basados en redes neuronales para la predicción de Band Gaps en paneles de metamateriales

Los metamateriales son materiales artificiales cuyas propiedades provienen directamente de la posición y geometría que ocupan sus componentes dentro de su estructura. Con metamateriales en paneles para control de vibraciones, se pueden lograr bandas de frecuencias, llamadas band-gaps, en que las vibraciones son suprimidas por el panel. Esto es de gran interés en casos donde se quiere evitar la vibración de paneles debido a una excitación externa. La evaluación de los band-gaps elementos finitos es muy costosa computacionalmente, esto hace que no sea factible implementar algoritmos de optimización tradicionales para maximizar el band gap a una cierta frecuencia. Una opción viable es el uso de redes neuronales artificiales, las cuales corresponden a un algoritmo de aprendizaje automático de rápida evaluación.

El objetivo de este trabajo es entrenar modelos de redes neuronales para predecir band-gaps en paneles de metamateriales. En una primera etapa, se generaron las bases de datos para el entrenamiento de estos algoritmos, las que relacionan los parámetros de diseño de los modelos numéricos de cada panel con sus diagramas de banda. Dichos diagramas de banda se construyen con las frecuencias naturales de la estructura con condiciones de borde periódicas y para distintos vectores de onda. Por otra parte, la segunda etapa contempló la implementación de los modelos de redes neuronales, su entrenamiento y evaluación, para escoger el mejor modelo que resuelva el problema planteado. Los datos de entrada de estos modelos corresponden a los parámetros de diseño de la celda (12 a 15 parámetros), y los datos de salida son las componentes principales de cada banda del diagrama de bandas (8 parámetros).

Como resultado, se determinó que estos modelos logran predecir exitosamente el ancho y frecuencia central de los band-gaps. En particular, se aprecia que los modelos predicen más fácilmente estas propiedades en paneles que poseen resonadores internos en sus núcleos.

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Figura 2: Una de las estructuras utilizadas, correspondiente a un sistema tipo voladizo en masa.

Figura 3: Comparación entre la frecuencia media real y la predicha (a) y entre el ancho de banda real y el predicho (b) para la estructura de la Figura 2.

Figura 1: Diagrama de bandas con la presencia de un band-gap (área sombreada en rojo).

PREGRADO

Autor: Víctor Villarroel Carrasco Profesor Guía: Ali Akbari Fakhrabadi (DIMEC U. Chile)

Medición de deformación de materiales a altas temperaturas mediante correlación digital de imágenes

El almacenamiento energético permite el desacoplamiento temporal de la generación y el consumo de energía. En consecuencia, se ha proyectado como un componente clave de la futura red eléctrica ya que permitirá aumentar su eficiencia y promoverá el uso a gran escala de sistemas de energía con recursos intermitentes como el eólico y el solar. Entre las diversas opciones de almacenamiento de electricidad, una de las más prometedoras consiste en la conversión de energía desde su forma eléctrica a la química a través de procesos de electrólisis de vapor y CO2 mediante celdas de óxido sólido reversible; estos dispositivos operan a altas temperaturas (600-1000 °C) y están caracterizados por el electrodo cerámico que las compone.

Teniendo en consideración la naturaleza térmica de este proceso de conversión de energía es que es necesario el uso de materiales y configuraciones óptimas, ya que puede ocurrir una degradación drástica y por ende una disminución en el rendimiento de las celdas debido a la inestabilidad de los materiales que la componen. Considerando lo anterior, esta investigación desarrolló una metodología que permite medir la deformación y caracterizar las propiedades mecánicas de materiales cerámicos sometidos a esfuerzos de compresión utilizados como electrodos en celdas de combustible de óxido sólido, específicamente las perovskitas LSCF y BaFeO3, a sus respectivas temperaturas de operación y por medio de análisis por correlación digital de imágenes. El estudio desarrolló y estableció una configuración óptima que logró medir el coeficiente de expansión térmica, obtener la curva de esfuerzo-deformación y por ende caracterizar las propiedades mecánicas de estos materiales.

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Configuración exterior horno tubular; Vidrio alta temperatura, Cámara DIC y Filtro pasa banda Bi-440.

LSCF, campo de desplazamiento en ensayo de expansión térmica.

POSTGRADO

Autor: Ignacio Calderón Vásquez

Profesor

guía: José Miguel Cardemil Iglesias (Ingeniería UC)

Analytic

and

parametric study of high-temperature packedbed TES systems using copper slags as filler material

Las plantas de concentración solar de potencia (CSP) se destacan actualmente como una alternativa para la descarbonización de la matriz energética, pues pueden suministrar energía a la red cuando la radiación solar no está disponible. Esto lo logran mediante sistemas de almacenamiento térmico (TES), compuestos por estanques que contienen sal fundida. La sal posee una alta densidad energética, pero son corrosivas y tienen un rango de temperatura de operación limitado, lo que requiere un sistema de control complejo y costoso. Así, en la nueva generación de plantas CSP se busca aumentar la temperatura de funcionamiento del TES y reducir los costos de operación. En este contexto, los sistemas TES de lechos empacados son prometedores pues emplean rocas naturales o subproductos industriales sólidos como medio de almacenamiento de energía, la que intercambian con un fluido en movimiento. Esta configuración permite reducir costos de implementación y alcanzar temperaturas superiores a las de los sistemas actuales.

Este trabajo evalúa el desempeño a altas temperaturas de un sistema TES de lecho empacado de escoria de cobre chilena como material de relleno. Con un modelo de transferencia de calor se estudia la interacción sólido-fluido, para determinar qué variables de diseño del TES son relevantes para favorecer el almacenamiento de energía. Al contrastar el desempeño de la escoria de cobre con otros materiales reportados en la literatura, se determina que el alto calor específico de la escoria de cobre hace más lento el avance de la termoclina en el lecho empacado, permitiendo descargar energía a altas temperaturas por más tiempo. Además, estudiando distintas geometrías de contenedor de piedras y direcciones de flujo, se obtuvo que los estanques de cilindros concéntricos con flujo radial reducen las pérdidas térmicas en estos sistemas, y tienen bajos niveles de pérdida de carga.

Desarrollo de la transferencia de calor entre fase sólida y fluida en sistemas de almacenamiento térmico de lecho empacado.

POSTGRADO

Autor: Diego Hidalgo Silva Profesor Guía: Rafael Ruiz García (Departamento de Ingeniería Civil, U.Chile)

Reliability-based selection of manufacturing tolerance of journal bearings by means of adaptive kriging metamodel

Las incertidumbres están presentes en cualquier sistema de ingeniería, desde el modelado y el diseño hasta la fabricación y su rendimiento. El rendimiento de un sistema basado en parámetros de diseño nominales puede diferir significativamente del producto final. Estas discrepancias están relacionadas con las incertidumbres asociadas al proceso de fabricación y las propiedades del material, las cuales tradicionalmente han sido mitigadas con estrictas especificaciones de tolerancia y parámetros de control del proceso, respectivamente.

El objetivo de este trabajo es identificar la relación entre la tolerancia de fabricación de un componente y las variaciones esperadas en su rendimiento mecánico, para ello se propone un marco en el que la tolerancia de fabricación se describe mediante funciones de densidad de probabilidad, mientras que su efecto sobre el rendimiento se aborda mediante simulaciones estocásticas. El procedimiento subyace a la adopción de un modelo sustituto bajo entrenamiento local y global (basado en la interpolación adaptativa de Kriging) para predecir la probabilidad de exceder un cierto rendimiento. El marco propuesto está ilustrado y validado estudiando un cojinete hidrodinámico en términos de valores mínimos y máximos creíbles para sus coeficientes dinámicos. Los resultados muestran un ahorro significativo en términos de tiempo computacional, lo que hace que este marco sea atractivo para realizar la selección de tolerancias de fabricación.

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Ejemplo de probabilidad de excedencia vs H_thresh para diferentes tolerancias de manufactura.

Vista esquemática de un tilting pad journal bearings de 5 pads que describe los componentes principales y parámetros geométricos.

La oportunidad de repensarnos después de la pandemia

¿Cuáles han sido las dificultades de la vuelta a la presencialidad? ¿Ha debilitado el aprendizaje o evidenciado falencias en el sistema educativo? ¿Qué enseñanzas nos ha dejado la pandemia? Luego de dos años, hemos vuelto a pisar las salas de clases, a almorzar en los árboles, a bailar en la cancha; actividades que parecían tan rutinarias, se tornaron necesarias una vez que las perdimos. Sin embargo, no solo la pandemia fue un golpe emocional, sino también el regreso a la educación presencial. A pesar de haber enriquecido el aprendizaje a distancia con trabajos grupales, laboratorios caseros, horarios de estudios, clases híbridas, mucho se abandonó para caer en la misma inercia académica. Como estudiantes, nos cuestionamos, ¿cuál es el objetivo a perseguir: rendimiento académico o aprendizaje efectivo? La escasez de medidas paliativas para realizar una transición adecuada hacia la presencialidad aumentó la ansiedad, el estrés, entorpeció el aprendizaje y deterioró la salud mental de la comunidad, lo que no ha sido solucionado en su totalidad hasta el día de hoy y que creemos, requiere prioridad.

Luego, ¿cuál es el o la profesional que se pretende formar? Las estrategias de evaluación, ¿son realmente estrategias enfocadas en medir el aprendizaje o su objetivo es disminuir la copia entre estudiantes? Como ingenieros e ingenieras estamos destinados a trabajar en equipos interdisciplinarios, no obstante, no pareciera que se prefiera el trabajo colectivo ante el individualismo ni el conocimiento por sobre la rapidez de resolución.

Aspiramos a una cultura educativa centrada en la ciencia, tecnología e innovación, más que notas, ranking y posición.

Donde se priorice la curiosidad, el interés y las ganas de aprender. Donde la prueba y error sea un mecanismo, mas no un impedimento. Donde se aplauda lo diferente. Donde existan espacios reales de distensión y el tiempo para usarlos. Donde se crea en el estudiante. Y esto es trabajo de todos y todas.

Centro de Estudiantes de Ingeniería Mecánica (CEIMEC) 2022

Sala F10 profesor Igor Saavedra

2021 NOTICIAS DESTACADAS

DIMEC

Tributo póstumo al profesor Roberto Román Latorre

En el marco del encuentro “Proyecta Solar Chile Latam 2021”, organizado por la Asociación Chilena de Energía Solar (ACESOL), se reconoció póstumamente al profesor Roberto Román por su aporte a la energía solar en Chile.

En representación de su mamá, María Cristina, y de sus hermanos Roberto y Cristián, Jorge Román, expresó que “mi papá creía en la necesidad de transmitir los conocimientos y las capacidades en educar, en compartir y en enriquecer la ciencia y la energía a través del trabajo colectivo, ciudadano e interdisciplinario. Siempre fue muy generoso con sus conocimientos, y es por eso que hay tantos y tantas discípulas de él que trabajan haciendo de Chile un polo mundial para el desarrollo de la energía solar”.

INVESTIGACIÓN

INVESTIGACIÓN

Tres

académicos del DIMEC U. Chile fueron distinguidos por su labor en investigación

Ali Akbari Fakhrabadi, Roger Bustamante Plaza y Alejandro Ortiz Bernardin fueron los tres investigadores y docentes del DIMEC U. Chile que fueron reconocidos por su trabajo en investigación de alto impacto en una ceremonia realizada el martes 16 de noviembre de 2021, en el marco de la semana de aniversario de la Universidad.

En total, fueron 206 las y los investigadores reconocidos, provenientes de las diversas facultades que integran a la Casa de Bello. Entre ellos, se destacó a investigadores del DIMEC U. Chile que fueron parte del primer grupo de la premiación, correspondiente a aquellos cuyos artículos publicados en revistas ISI-WoS se ubicaron en el 6% superior de su disciplina, de acuerdo al factor de impacto de 2017, y que cumplen con jornadas de 22 o más horas en la Universidad de Chile.

Universidad de Stanford destaca

a académicos del DIMEC U. Chile por su contribución científica mundial

De acuerdo a la actualización de un estudio realizado por la institución norteamericana, nuevamente los profesores Roger Bustamante y Álvaro Valencia se ubican en el 2% de académicos con mayor contribución científica en el mundo. Además, se destacaron por el impacto científico generado a lo largo del año 2020 el profesor Roger Bustamente y la profesora Viviana Meruane.

El estudio “Updated science-wide author databases of standardized citation indicators” es realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), que clasifica a los y las investigadores a nivel mundial en función del impacto y calidad de sus trabajos.

INNOVACIÓN

Investigadores DIMEC U.Chile lideran diseño de metamaterial que aísla las vibraciones

Leonel Quinteros, graduado del magíster en Ciencias de la Ingeniería mención Mecánica, y la académica Viviana Meruane, encabezan la investigación publicada en el último número de la revista Structural and Multidisciplinary Optimization. En el desarrollo participaron investigadores de la Universidad de Chile y de la Universidad Santa Catarina de Brasil.

“Un metamaterial es un tipo de material inteligente cuyo diseño le da utilidades impresionantes a un material normal. Nosotros diseñamos un metamaterial que gracias a su arquitectura interior genera una amplia barrera ante las oscilaciones, ello nos abre un amplio abanico de oportunidades y potenciales aplicaciones en cosas tan diversas como: carrocería de autos, la roda de los barcos o el fuselaje de naves espaciales”, explica Viviana Meruane, investigadora del Núcleo Milenio de Metamateriales.

POSTGRADO

Graduados del Magíster DIMEC U. Chile son distinguidos por la Escuela de Postgrado y Educación Continua

La Escuela de Postgrado y Educación Continua (EPEC) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile destaca por primera vez a los/as graduados/as y a las mejores tesis de los programas de magíster y doctorado de la FCFM. En una ceremonia híbrida realizada el 30 de noviembre de 2021, 21 graduados/as de la generación 2020 recibieron su reconocimiento. Por parte del Departamento de Ingeniería Mecánica fueron dos graduados del magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica: Gabriel San Martín y Leonel Quinteros, distinguidos por su desempeño académico y la mejor tesis, respectivamente.

de educación continua

Leonel Quinteros, graduado del El viernes 1 de octubre de 2021, con la presencia de autoridades, profesores y familiares, se realizó la ceremonia de graduación de tres programas de educación continua del DIMEC U. Chile: Diploma de Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento, Diploma en Confiabilidad y Mantenimiento en Gestión de Activos, y Diploma en Excelencia Operacional y Gestión de Activos.

La directora del DIMEC U. Chile, profesora Viviana Meruane, quien también es parte del cuerpo docente de estos programas de estudios, señaló dirigiéndose a quienes se graduaron: “Ustedes son parte de la generación que se atrevió y confió en nosotros en un período particularmente complejo para todos, impuesto por la pandemia. Por eso, quiero agradecerles su confianza y el haber sido parte de estos diplomas que impartimos con mucha vocación y que también nos dio la oportunidad de contar con estudiantes de distintos países, lo que enriquece aún más el proceso de aprendizaje y enseñanza”, manifestó Meruane.

POSTGRADO Doctorado en Ingeniería Mecánica obtiene tres años de acreditación por parte de la CNA

El jueves 28 de octubre de 2021, luego de un proceso que se inició con la autoevaluación del programa en junio de 2020, la Comisión Nacional de Acreditación (CNA) informó su decisión de acreditar el programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica del DIMEC U. Chile por tres años. La resolución entregó el máximo período de acreditación al que puede optar un programa nuevo, que se extiende desde octubre de 2021 a octubre de 2024.

El programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica entró en funcionamiento en 2020. Surgió por la motivación de apoyar el avance del país hacia el desarrollo que, debido a un crecimiento económico sostenido, se ve limitado por la escasez de recursos humanos calificados e investigadores/as que generen nuevos conocimientos en las áreas de: generación y uso eficiente de energía, diseño y desarrollo de productos, desarrollo y aplicación de nuevas tecnologías en procesos industriales, y desarrollo de modelos de gestión de ciclo de vida.

EGRESADOS/AS Entrevista

a Camila Correa

Jullian, egresada DIMEC

“Espero que las mujeres tengamos más representatividad en todos los espacios, como, por ejemplo, en las instituciones que dirigen los/ las ingenieros/as en universidades, empresas y en el sector público”.

En la ceremonia del Colegio de Ingenieros de “Mejores Titulados”, la hoy estudiante de un Máster en Ciencias en la Universidad de Maryland, Estados Unidos, hizo hincapié en los problemas de discriminación que sufren las mujeres. La egresada del DIMEC U. Chile, obtuvo la mejor nota de presentación de todo el Departamento en su examen de titulación de la generación 2019. Además, realizó un gran trabajo de investigación, logrando publicar un artículo científico en una revista ISI Web of Science bajo la tutela del profesor José Miguel Cardemil. Fue profesora auxiliar y ayudante de 9 cursos de la carrera.

EDUCACIÓN CONTINUA DIMEC U. Chile graduó a 75 profesionales de sus programas

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PUBLICACIONES EN REVISTAS INTERNACIONALES

T. Arun, T. Kavinkumar, R. Udayabhaskar, R. Kiruthiga, M.J. Morel, Radhamanohar Aepuru, N. Dineshbabu, K. Ravichandran, A. Akbari-Fakhrabadi, R.V. Mangalaraja. “NiFe2O4 nanospheres with size-tunable magnetic and electrochemical properties for superior supercapacitor electrode performance”. Electrochimica Acta, 399, 2021, 139346; DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.139346

H. Maleki-Ghaleh, M. Hossein Siadati, A. Fallah, A. Zarrabi, F. Afghah, B. Koc, E. Dalir Abdolahinia, Y. Omidi, J. Barar, A. Akbari-Fakhrabadi, Y. Beygi-Khosrowshahi, K. Adibkia. “Effect of zinc-doped hydroxyapatite/graphene nanocomposite on the physicochemical properties and osteogenesis differentiation of 3D-printed polycaprolactone scaffolds for bone tissue engineering”. Chemical Engineering Journal, 42615, 2021, 131321; DOI: https://doi. org/10.1016/j.cej.2021.131321

3 M. Muneeswaran, A. Akbari-Fakhrabadi, M.A. Gracia-Pinilla, J.C. Denardin, N.V. Giridharan. “Realization of structural transformation for the enhancement of magnetic and magneto capacitance effect in BiFeO3–CoFe2O4 ceramics for energy storage application”. Scientific Reports, 11, 1, 2021, 2265; doi: https://doi.org/10.1038/s41598-021-81867-4

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T. Jayaramudu, R.D. Pyarasani, A. Akbari-Fakhrabadi, D.J. Abril-Milan, Amalraj. “Synthesis of Gum Acacia Capped Polyaniline-Based Nanocomposite Hydrogel for the Removal of Methylene Blue Dye”. Journal of Polymers and the Environment, 29, 8, 2021, 2447 – 2462; DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-021-02066-w

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T. Jayaramudu, K. Varaprasad, R.D. Pyarasani, K.K. Reddy, A. Akbari-Fakhrabadi, V. Carrasco-Sanchez, J. Amalraj. “Hydroxypropyl methylcellulose-copper nanoparticle and its nanocomposite hydrogel films for antibacterial application”. Carbohydrate PolymersVolume, 254, 2021, 117302;DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117302

6

T. Prabhakaran, R.V. Mangalaraja, F. Beron, J.A. Jimenez, J.C. Denardin, T. Arun, A. Akbari-Fakhrabadi “Thermally Reduced Soft Magnetic CuFe Nanoparticles for High-Performance Electrical Devices”. IEEE Transactions on Magnetics, 57, 2, 2021, 9277593; DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2020.3042130

7 T. Arun, A. Mohanty, A. Rosenkranz, B. Wang, J. Yu,M.J. Morel, R. Udayabhaskar, S.A. Hevia, A. Akbari-Fakhrabadi, R.V. Mangalaraja,A. Ramadoss. “Role of electrolytes on the electrochemical characteristics of Fe3O4/MXene/RGO composites for supercapacitor applications”. Electrochimica Acta, 367, 2021, 137473; DOI: https://doi.org/10.1016/j. electacta.2020.137473

8 M.H.B.M. Shariff, M. Hossain, R. Bustamante, J. Merodio. “Modelling the residually stressed magneto-electrically coupled soft elastic materials”. International Journal of Nonlinear Mechanics 137 (2021) 103802; DOI: http://doi. org/10.1016/j.ijnonlinmec.2021.103802

9 R. Bustamante. “A note on a new constitutive model for rubber-like solids”. Mechanics Research Communications, 117 (2021) 103775; DOI: http://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2021.103775

10 R. Bustamante, K. R. Rajagopal. “A new type of constitutive equation for nonlinear elastic bodies. Fitting with experimental data for rubber-like materials”. Proceedings of the Royal Society of London A, 477 (2021) 20210330; DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.2021.0330

11 R. Bustamante, K.R. Rajagopal. “The circumferential shearing of a cylindrical annulus of viscoelastic solids described by implicit constitutive relations”. Acta Mechanica, 232(2021) 2679{2694; DOI: http://doi.org/10.1007/s00707-02102968-9

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J. Tobar, L. Andueza, A. Jimenez, R. Bustamante, J. Carvajal. “Micromotion analysis of immediately loaded implants with titanium and cobalt-chrome superstructures. 3D nite element analysis”. Clinical and Experimental Dental Research, 7(2021) 581{590; DOI: 10.1002/cre2.365

13 R. Bustamante, K.R. Rajagopal. “A class of transversely isotropic non-linear elastic bodies that is not Green elastic” Journal of Engineering Mathematics, 127 (2021) 2; DOI: http://doi.org/10.1007/s10665-021-10094-7

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R. Bustamante, M. Hossain, M.H.B.M. Shariff, “A generalized mathematical formulation for magneto-electrically coupled soft materials at nite strains”. International Journal of Engineering Science, 159 (2021) 103429; DOI: http:// doi.org/10.1016/j.ijengsci.2020.103429

15 R.A. Toledo-Quiroz, W.R. Calderón Muñoz, E. Paccha-Herrera. “Modular packaging effect on thermal performance of LiCoO2 lithium-ion cells: An experimental study", Journal of Energy Storage, 44, 2021, DOI: 10.1016/j.est.2021.103394

16 G. Richmond-Navarro, T. Uchida, Calderón Muñoz, W.R. “Shrouded wind turbine performance in yawed turbulent flow conditions", Wind Engineering, 2021, DOI: 10.1177/0309524X211036041

17 M. Behzad, B. Herrmann, W. R. Calderón-Muñoz, J. M. Cardemil and R. Barraza. "Thermo-structural analysis of a honeycomb type volumetric absorber for concentrated solar power applications". International Journal of Numerical Methods for Heat and Fluid Flow, 32: 598-615, 2021; DOI: https://doi.org/10.1108/HFF-03-2021-0169

18 R. Hernández “Dynamics of concentrated suspensions in two-dimensional channel flow for non-Newtonian slurries”. International Journal of Multiphase Flow, Volume 139, June 2021, 103616; DOI: https://doi.org/10.1016/j. ijmultiphaseflow.2021.103616

19 B. Herrmann, P. J. Baddoo, R. Semaan, S. L. Brunton, and B. J. McKeon. "Data-driven resolvent analysis", Journal of Fluid Mechanics, 918: A10, 2021; DOI: https://doi.org/10.1017/jfm.2021.337

20 L. Quinteros, V. Meruane, E. Lenz Cardoso, R. O. Ruiz. “Phononic Bandgap Optimization in Sandwich Panels Using Cellular Truss Cores”. Materials, 14(18), 5236, 2021; DOI: https://doi.org/10.3390/ma14185236

21 V. Meruane, D. Aichele, R. O. Ruiz, E. López Droguett “A Deep Learning Framework for Damage Assessment of Composite Sandwich Structures”. Shock and Vibration, 2021; DOI: https://doi.org/10.1155/2021/1483594

22 L. Quinteros, V. Meruane, E. L. Cardoso. “Phononic band gap optimization in truss-like cellular structures using smooth P-norm approximations”. Structural and Multidisciplinary Optimization, 1-12, 2021; DOI: https://doi. org/10.1007/s00158-021-02862-x

23 A. Villalobos, R. O. Ruiz, V. Meruane. “Generalized Gaussian smoothing for baseline-free debonding assessment of sandwich panels”. Structural Control and Health Monitoring, e2727, 2021; DOI: https://doi.org/10.1002/stc.2727

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A. Casaburo, G. Petrone, V. Meruane, F. Franco, S. D. Rosa. “The vibroacoustic behaviour of aluminium foam sandwich panels in similitude”. Journal of Sandwich Structures & Materials, 1099636220986759, 2021; DOI: https:// doi.org/10.1177/1099636220986759

25 Cofre-Martel, S.; López Droguett, E.; Modarres, M. “Big Machinery Data Preprocessing Methodology for Data-Driven Models in Prognostics and Health Management”. Sensors, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/s21206841

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Schleder, A; Martins, M R; López Droguett, E. “RAM Analysis of Dynamic Positioning System: An Approach Taking into Account Uncertainties and Criticality Equipment Ratings”. Journal of Risk and Reliability, 2021; DOI: https://doi. org/10.1177/1748006X211051805

27 Aliyari, M.; Ayele, Y., López Droguett, E. “UAV-Based Bridge Inspection via Transfer Learning”. Sustainability, 2021; DOI: https://doi.org/10.3390/su132011359

28 Clavijo Mesa, M.V.; Patino-Rodriguez, C.E.; Guevara Carazas, F.J.; Gunawan, I; López Droguett, E. “Asset Management Strategies using Reliability, Availability and Maintainability (RAM) Analysis”. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 2021; DOI: https://doi.org/10.1007/s40430-021-03222-y

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Barraza, J.; López Droguett, E.; Martins, M. “Towards Interpretable Deep Learning: A Feature Selection Framework for Prognostics and Health Management Using Deep Neural Networks”. Sensors, 2021; DOI: https://doi.org/10.3390/ s21175888

30 Tapia, J.; López Droguett, E; Valenzuela, A.; Benalcazar, D.; Causa, L. “Semantic Segmentation of Periocular NearInfra-Red Eye Images Under Alcohol Effects”. IEEE Access, 2021; DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3101256

31 Caceres, J; Gonzalez, D.; Zhou, T; López Droguett, E. “A probabilistic Bayesian Recurrent Neural Network for Remaining Useful Life Prognostics Considering Epistemic and Aleatory Uncertainties”. Structural Control and Health Monitoring, 2021, DOI: https://doi.org/10.1002/stc.2811

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Cofre-Martel, S.; López Droguett, E.; Modarres, M. “Remaining Useful Life Estimation Through Deep Learning Partial Differential Equation Models: A Framework for Degradation Dynamics Interpretation Using Latent Variables”. Journal of Shock and Vibration, 2021, DOI: https://doi.org/10.1155/2021/9937846

33 Zhou, T.; Modarres, M.; López Droguett, E. “Multi-Unit Nuclear Power Plant Probabilistic Risk Assessment: A Comprehensive Survey”. Reliability Engineering and System Safety, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j. ress.2021.107782

34 Ruiz-Tagle, A.; López Droguett, E. “Exploiting the Capabilities of Bayesian Networks for Engineering Risk Assessment: Causal Reasoning Through Interventions”. Risk Analysis, 2021, DOI: https://doi.org/10.1111/risa.13711

35 Oliveira, A.; Santos, R.; Silva, B.; Guarieiro, L.; Angerhausen, M.; Reisgen, U.; Sampaio, R.; Machado, B.; López Droguett, E.; Silva, P.; Coelho, R.; “A Detailed Forecast of the Technologies based on Lifecycle Analysis and Basic Welding Characteristics of GMAW and CMT Processes”. Sustainability, 2021, DOI: https://doi.org/10.3390/ su13073766

36 Ruiz-Tagle, A.; López Droguett, E. “System-Level Prognostics and Health Management: A Graph Convolutional Network Based Framework”. Journal of Risk and Reliability, 2021, DOI: https://doi.org/10.1177/1748006X20935760

37 Xu, M.; Herrmann, J.; López Droguett, E. “Modeling Dependent Series Systems with q-Weibull Distribution and Clayton Copula”. Applied Mathematical Modelling, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2020.12.042

38 K Trinath, Radhamanohar Aepuru, Ajay Biswas, Mangalaraja Ramalinga Viswanathan, R Manu, “Study of selflubrication property of Al/SiC/Graphite hybrid composite during Machining by using artificial neural networks (ANN)”, Materials Today: Proceedings, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.927 39

pp. 1-4, DOI: 10.1109/ET52713.2021.9579663

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Radhamanohar Aepuru, Leonardo Saavedra, RV Mangalaraja, HS Panda “Polyaniline Modified Zinc Oxide Based Flexible Polymer Nanocomposite for Electomechanical Applications”, 2021 XXX International Scientific Conference Electronics (ET), 2021,

Radhamanohar Aepuru, Viresh Kumar, Poonam Verma, PK Sahoo, HS Panda, “Polarization Induced Multiferroic Bismuth Ferrite Nanostructures: Investigation of Dielectric and Magnetic Properties" 2021 XXX International Scientific Conference Electronics (ET), 2021, pp. 1-8, DOI: 10.1109/ET52713.2021.9579692

Dhanalakshmi K, Maheswaran. J, Siva Avudaiappan, Mugahed Amran, Radhamanohar Aepuru, Roman Fediuk, and Nikolai Vatin, “Prediction of Pore Volume Dispersion and Microstructural Characteristics of Concrete Using Image Processing Technique”, Crystals, 11,12, 1476, 2021. Impact Factor: 2.58, DOI: https://doi.org/10.3390/cryst11121476

Vijayaprabha Chakrawarthi, Siva Avudaiappan, Mugahed Amran, Brindha Dharmar, Leon Raj Jesuarulraj, Roman Fediuk, Radhamanohar Aepuru, Nikolai Vatin, Erick Saavedra Flores, “Impact Resistance of Polypropylene FibreReinforced Alkali– Activated Copper Slag Concrete”, Materials, 14, 24, 7735, 2021. Impact Factor: 3.623, DOI: https:// doi.org/10.3390/ma14247735

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Cristian H. C., K. Shanmugaraj, Tatiana M. B., Edgardo Leal V., Victor Vinoth, Radhamanohar Aepuru, Ramalinga Viswanathan Mangalaraja, and Cecilia C. T., “Catalytic production of anilines by nitro-compounds hydrogenation over highly recyclable platinum nanoparticles supported on halloysite nanotubes”, Catalysis Today, 2021 Impact Factor: 6.766 (In Press), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.06.027

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Narayanan Subash, Siva Avudaiappan, Somanathan Adish Kumar, Mugahed Amran, Nikolai Vatin, Roman Fediuk, Radhamanohar Aepuru, “Experimental Investigation on Geopolymer Concrete with Various Sustainable Mineral Ashes”, Materials, 14, 24, 7596, 2021. Impact Factor: 3.623, DOI: https://doi.org/10.3390/ma14247596

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Krishnamoorthy Shanmugaraj, Tatiana M Bustamante, JN Díaz de León, Radhamanohar Aepuru, Ramalinga Viswanathan Mangalaraja, Cecilia C Torres, Cristian H Campos, “Noble metal nanoparticles supported on titanate nanotubes as catalysts for selective hydrogenation of nitroarenes”, Catalysis Today, 2021 Impact Factor: 6.766 (In Press), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.09.003

46

Alejandro Mac Cawley, Sergio Maturana, Rodrigo Pascual, Guilherme Luz Tortorella, “Scheduling wine bottling operations with multiple lines and sequence-dependent set-up times: Robust formulation and a decomposition solution approach”, European Journal of Operational Research, Volume 303, Issue 2, 2022, Pages 819-839, ISSN 0377-2217, DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2022.02.054

47

Canek Jackson, Rodrigo Pascual, “Joint pricing and maintenance strategies in availability-based product-service systems under different overhaul conditions”, Reliability Engineering & System Safety, Volume 216, 2021, 107817, ISSN 0951-8320, DOI: https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107817

48

Fredy Kristjanpoller, Pablo Viveros, Nicolás Cárdenas, Rodrigo Pascual, “Assessing the Impact of Virtual Standby Systems in Failure Propagation for Complex Wastewater Treatment Processes”, Complexity, vol. 2021, Article ID 9567524, 12 pages, 2021, DOI: https://doi.org/10.1155/2021/9567524

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R. Pascual, E. Blanco, P. Viveros, F. Kristjanpoller, “Application of Microlearning Activities to Improve Engineering Students’ Self- Awareness”, International Journal of Engineering Education Vol. 37, No. 3, pp. 576–584, 2021. Full paper: https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnx3d3dycGFzY3VhbHxneDo 0OTlkOTRmYzIyM2FiNDI4

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Einara Blanco Machin, Daniel Travieso Pedroso, Adrian Blanco Machín, Daviel Gómez Acosta, Maria Isabel Silva dos Santos, Felipe Solferini de Carvalho, Néstor Proenza Pérez, Rodrigo Pascual, Joao Andrade de Carvalho Júnior, Biomass integrated gasification-gas turbine combined cycle (BIG/GTCC) implementation in the Brazilian sugarcane industry: Economic and environmental appraisal, Renewable Energy, Volume 172, 2021, Pages 529-540, ISSN 09601481, DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.03.074

51 M. Leon, A. Valencia “Analysis of submerged single and twin gas jet injection using URANS-CFD simulations” European Journal of Mechanics-B/Fluids 90, 114-127, 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.euromechflu.2021.08.007

52

K. Barquín, A. Valencia, “Comparison of Different Fin and Tube Compact Heat Exchanger with Longitudinal Vortex Generator in CFU-CFD Configurations”, International Journal of Heat and Technology 39 (5), 1523-1531, 2021, DOI: https://doi.org/10.18280/ijht.390514

53

N. Amigo, A. Valencia, W. Wu, S. Patnaik, E. Finol, “Cerebral aneurysm rupture status classification using statistical and machine learning methods”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, Volumen 235, Número 6, Páginas 655-662, 202, DOI: https://doi. org/10.1177/09544119211000477

54

J. Barahona, A. Valencia, M. Torres, “Study of the hemodynamics effects of an isolated systolic hypertension (Ish) condition on cerebral aneurysms models, using fsi simulations”, Applied Sciences Volumen 11 , número 6, página 2595, 2021, DOI: https://doi.org/10.3390/app11062595

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J. Carpio, A. Valencia, “Heat transfer enhancement through longitudinal vortex generators in compact heat exchangers with flat tubes”, International Communications in Heat and Mass Transfer, Volume 120, January 2021, 105035, DOI: https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.105035

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Mónica Zamora Zapata, Thijs Heus, Jan Kleissl. “Effects of surface and top wind shear on the spatial organization of marine Stratocumulus-topped boundary layers”, JGR Atmospheres 126(11), June 2021, DOI: https://doi. org/10.1029/2020JD034162

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FONDECYT Regular 1200141, “Time Dependent Creep Deformation of Lanthanum based Ferroelastic Perovskite Ceramics”. Período: 2019–2023. Investigador principal DIMEC: Ali Akbari-Fakhrabadi. Co- investigadora DIMEC: Viviana Meruane Naranjo.

FONDECYT Postdoctoral 3180055. “Novel Multiferroic BiFe1-xTxO3/CoFe2O4/RTO3 (R=rare earth; T = Mn, Ni and Cr) Nanocomposites and Thin Films: Structural, Vibrational, Magneto-electric Properties for spintronic applications” Período: 2018–2021 Investigador principal: Muneeswaran Muniyandi. Profesor patrocinante: Ali Akbari-Fakhrabadi.

FONDECYT Regular 1181703. “Design and development of La-pervoskite-type materials based mini-tubular reversible solid oxide cell for electrical energy generation and hydrogen fuel production”. Período: 2018–2022. Investigador principal: M. Ramalinga. Co-investigador DIMEC: Ali Akbari-Fakhrabadi.

FONDECYT 3180055, “Novel Multiferroic BiFe1-xTxO3/CoFe2O4/RTO3 (R=rare earth; T = Mn, Ni and Cr) Nanocomposites and Thin Films: Structural, Vibrational, Magneto-electric Properties for spintronic applications” Período: 2018–2021. Investigador DIMEC: Ali Akbari- Fakhrabadi.

5 Fondecyt 1210002, “Mathematical modelling of the mechanical behaviour of rock and concrete using implicit constitutive relations and their subclasses” Investigador principal DIMEC: Roger Bustamante.

6 CORFO Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad-CASE. Período: 2020- 2025. Investigador principal DIMEC: Williams Calderón.

7 Ministerio de Energía, Chile - Ruta de la Energía. “Análisis de factibilidad de proyectos”. Período: 2018-2022. Director del proyecto e investigador principal DIMEC: Williams Calderón.

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CONICYT FONDEQUIP EQM 190029, “Medición de campos de velocidad a través de Anemometría Laser Doppler (LDA) en flujos Vorticiales, Jets Térmicos, Combustión de Bio-Combustibles y Mecanismos de Locomoción Hidrodinámicos” Investigador principal DIMEC: Rodrigo Hernández. Investigador colaborador DIMEC: Juan Carlos Elicer

9 CORFO 18PTECMA-102646, “Programa de Innovación en Manufactura Avanzada” Investigadores/ras DIMEC: V. Meruane (directora), W. Calderón, R. Fernández y J. C. Zagal. 10

FONDECYT 1210442 “Optimal design of ultralight sandwich panels with cellular truss cores and large phononic band gaps” Investigadora principal DIMEC: Viviana Meruane N. Co-investigador DIMEC: Rubén Fernández. 11

FONDECYT 1190720: "A Deep Generative Adversarial Methodology for Remaining Useful Life Prognostics Under Uncertainty". Período: 2019–2022. Investigador principal DIMEC: Enrique López Droguett. Co-investigadora DIMEC: Viviana Meruane Naranjo. 12 NSF 19-582 Research Experiences for Undergraduates "Research Experience for Undergraduates in Big Data Analytics and Machine Learning" Coordinadora Universidad de Chile: Viviana Meruane. 13

FONDEF “Medición Automática de Aptitud Laboral Usando Imágenes Infrarrojas de Iris”. Período: 2020–2021. Investigadores DIMEC: Enrique López Droguett. 14

FONDECYT 1181506, “Improving algorithms for the generation of polygonal and polyhedral meshes”. Período: 2018–2021. Investigador DIMEC: Alejandro Ortiz Bernardin. 15

FONDECYT Regular Nº 1181192, "Enhancing the robustness of meshfree Galerkin methods for solid mechanics simulations using the virtual element decomposition", Período: 2018-2021. Investigador Principal DIMEC: Alejandro Ortiz- Bernardin.

FONDECYT Nº 1210002, “Mathematical modelling of the mechanical behaviour of rock and concrete using implicit constitutive relations and their subclasses” Co-investigador DIMEC: Alejandro Ortiz- Bernardin. 17

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FONDECYT Regular 1210892: “Optimization of maintenance management strategies in engineering systems using integrated engineering options analysis and reinforcement learning framework”. Período: 2021-2024. Investigador principal DIMEC: Rodrigo Pascual Jiménez, Co-investigador: Enrique López Droguett

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FONDECYT Regular1190720: “A Deep Generative Adversarial Methodology for Remaining Useful Life Prognostics Under Uncertainty”. Período: 2019-2022. Investigador principal DIMEC: Enrique López Droguett. Co-investigador: Rodrigo Pascual Jiménez.

Mordazas de equipo para ensayo de tracción

POSTULACIONES ABIERTAS

DIPLOMA

Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento

Entrega las técnicas de análisis de Big Data aplicadas a la gestión de activos físicos, mantenimiento y confiabilidad que le permitan desarrollar y analizar modelos y algoritmos para la detección, diagnóstico y pronóstico de fallas de activos físicos.

CONSULTAS E INSCRIPCIONES: diplodimecma@ing.uchile.cl

DIPLOMA

Climatización

Entrega los fundamentos técnicos de climatización, que le permitan aplicar dicho conocimiento a diseñar, liderar y ejecutar proyectos de instalaciones para alcanzar elevados niveles de confort y eficiencia en sistemas de climatización avanzados; considerando desde la determinación de las cargas térmicas, definición de sistemas, selección de equipos, diseño y estrategias de operación y mantención.

CONSULTAS E INSCRIPCIONES: claudia.villarreal@uchile.cl

DIPLOMA

Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos

Entrega herramientas en confiabilidad, mantenimiento y gestión de activos físicos que le permitan diseñar, liderar y realizar proyectos para alcanzar niveles de disponibilidad y mantenibilidad estipulados por la empresa y que involucren equipos complejos, interdependientes, que estén en interacción con el factor humano y fuentes de datos masivas.

CONSULTAS E INSCRIPCIONES: diplodimecma@ing.uchile.cl

DIPLOMA

Excelencia Operacional y Gestión de Activos

Entrega herramientas para diseñar y liderar iniciativas de excelencia operacional y gestión de activos para alcanzar metas de desempeño de alta exigencia en un entorno de incertidumbre y volatilidad, y con equipos multidisciplinares.

CONSULTAS E INSCRIPCIONES: deoga@ing.uchile.cl / dpalavec@ing.uchile.cl

dimec.uchile.cl

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