Profesores Durán y Zahr se adjudican proyectos de investigación interna PUCV

De esta manera, la Escuela de Ingeniería Mecánica continúa aportando a la investigación en diferentes áreas de la especialidad.

18.5.2020

El profesor Orlando Durán propone la formulación de un modelo de costos de ciclo de vida, centrado en los OPEX (costos de operación y mantenimiento), usando la técnica TDABC, enfocándose en una planta desalinizadora de agua de mar. Por su parte, el profesor PhD Jorge Zahr se enfocará en implementar numéricamente modelos constitutivos para materiales heterogéneos elastoplásticos.

Ambos trabajarán en estos proyectos gracias a que fueron seleccionados en el Concurso de Investigación de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo PUCV: El proyecto propuesto por el profesor Durán fue uno de los 15 proyectos ganadores en el Concurso DI Consolidado, y el del profesor Zahr, fue uno de los 21 proyectos elegidos en el Concurso DI Emergentes.

Modelo para costos de ciclo de vida para la industria compleja

Dada la necesidad de agua en la industria y la creciente sequía, las empresas han debido buscar fuentes de agua alternativas y no convencionales. El proceso de desalinización del agua de mar es una solución prometedora para responder a la creciente presión sobre la disponibilidad de agua. Pero las plantas de desalinización de agua de mar poseen elevados costos de instalación y operación y mantenimiento. Por lo tanto, las instalaciones deben planificarse con ciclos de vida largos. Esta situación dificulta la realización de evaluaciones económicas precisas cuando los proyectos tienen en cuenta un número significativo de años por delante.

Uno de los problemas más críticos en el modelado de los costos del ciclo de vida es la información limitada y la subjetividad utilizada para representar algunos de los elementos del costo, que deben tenerse en cuenta al calcular los costos del ciclo de vida en cualquier instalación industrial. En los últimos 20 años se ha propuesto una serie de metodologías para calcular los costos del ciclo de vida en instalaciones industriales complejas. Estas no han sido satisfactorias.  Además, algunas de estas técnicas pueden ser bastante complejas en términos de su uso y requerimientos de datos.

Para hacer frente a este problema, recientemente han surgido algunas técnicas de cálculo del costo que simplifican la asignación de costos sin afectar significativamente a la exactitud de los resultados.

El profesor Durán explica: “Este proyecto tiene como objetivo desarrollar y aplicar un modelo innovador y genérico que incorpora la dimensión de la confiabilidad al ciclo de vida y la complejidad del tratamiento de los costos indirectos en función de las actividades que apoyan las operaciones y el mantenimiento de las plantas desalinizadoras de agua de mar”.

El resultado esperado de la investigación es “un modelo genérico para calcular y optimizar los costos del ciclo de vida en plantas desalinizadoras con un menor número de variables, pero sin perder precisión ni consistencia”, complementa Orlando Durán.

Modelos constitutivos homogeneizados para ciertos materiales

Los materiales sólidos heterogéneos son formados por una agregación de diferentes materiales sólidos homogéneos con límites claramente definidos (las fases constituyentes). Ejemplos de tales materiales son materiales compuestos con diferentes topologías (como materiales compuestos reforzados con fibras o con partículas), metales con una estructura interna policristalina o muchos materiales naturales como el suelo o la madera.

En este proyecto, se estudiarán algunos aspectos del comportamiento mecánico en el régimen no lineal de los denominados “Compuestos reforzados con partículas” (PRC).

El principal material del modelo en estudio serán los compuestos de matriz de metal particulado (PMMC), aunque el profesor también utilizará métodos y enfoques de modelado que puedan aplicarse a otros tipos de materiales heterogéneos.

El desarrollo de esta investigación implica desarrollar dos principales tareas, como explica el profesor Zahr:

1. Extender el procedimiento de homogeneización no lineal a materiales ortotrópicos.
2. Implementar las ecuaciones constitutivas homogeneizadas que se utilizarán en un código de elementos finitos de propósito general, por medio de una subrutina definida por el usuario para el comportamiento del material, para las formulaciones isotrópicas y ortotrópicas.

Los resultados de estos trabajos descritos permitirán comparar el enfoque basado en la homogeneización con el enfoque de la teoría clásica de la plasticidad, evaluando sus respectivas ventajas en cuanto a precisión y facilidad de implementación. Esto podría proporcionar a la comunidad de ingenieros herramientas útiles para el análisis estructural y el diseño mecánico de componentes hechos de PMMC en situaciones donde el daño o la fractura no son significativos.

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El programa “Música en el Campus” de la Extensión Cultural PUCV, trajo a la sede de Ingeniería Mecánica por primera vez un dúo de violín y violoncello, el 19 de julio, 2018.Manuel Simpson, primer violín de la Orquesta de Cámara de la PUCV y Camila Leal, primer violoncello de la misma orquesta, ofrecieron una bella presentación. Intercalaron piezas de música clásica con otras más modernas, como Fly me to the moon (Frank Sinatra), Himno al amor (Edith Piaf) y Over the rainbow.Entre las clásicas, estuvieron Träumerei, de Schumann, Aubade de Godard, Dúo No 1 en Do Mayor de Beethoven, Habanera Bizet y Barcarolle de Tchaikovsky.Alumnos, funcionarios y profesores hicieron un alto en su jornada y se detuvieron a disfrutar de este bello concierto en nuestro campus.

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