Magíster en Ciencias de la Ingeniería con Mención en Ingeniería Mecánica

Sistemas combinados solar y bomba de calor

En esta asignatura se tratan los conceptos relacionados a la energía solar y a las bombas de calor, y de su integración para uso en calefacción y producción de agua caliente sanitaria para uso domiciliario. Se analizan las principales configuraciones utilizadas en este tipo de sistemas como también los criterios y metodologías de diseño, y las herramientas y técnicas de simulación de dichos sistemas. Esta asignatura capacita al alumno para calcular, diseñar, optimizar, seleccionar, modelar y simular sistemas combinados solar y de bombas de calor.

Aplicaciones de dinámica de fluidos computacional

En esta asignatura se estudian los fundamentos teóricos de la modelación computacional de distintos procesos encontrados típicamente en aplicaciones de la dinámica de fluidos tales como, transferencia de calor, flujos multifase y flujos con reacciones químicas.

Energía solar – fundamentos y aplicaciones

En esta asignatura se tratan los fundamentos de la energía solar, aplicados a proyectos de conversión solar térmica y a la conversión solar - eléctrica.

Procesos de termoconversión de biomasa y residuos

En esta asignatura se tratan los conceptos fundamentales de los procesos de termoconversión de biomasa y residuos y sus aplicaciones en la industria a nivel internacional, ilustrados con estudios de casos reales.

Vibraciones mecánicas en ingeniería

En esta asignatura se profundizan los conocimientos y capacidades relacionadas con el movimiento vibratorio de sistemas mecánicos. Distintos sistemas son modelados analíticamente como sistemas de parámetros concentrados o bajo la consideración de distribución continua de sus parámetros. Se presenta también el análisis modal desde el punto de vista teórico, numérico utilizando elementos finitos, y experimental. Adicionalmente, se estudian los sistemas no-lineales, desde el punto de vista del origen de las no-linealidades y el comportamiento vibratorio de sistemas mecánicos de interés. Finalmente, esta asignatura contempla un capítulo dedicado a las vibraciones aleatorias.

Análisis experimental de señales vibratorias

Esta asignatura aborda el aspecto práctico de la medición de vibraciones, el procesamiento digital de señales vibratorias y la interpretación de los resultados en relación al sistema mecánico en movimiento.

Dinámica de rotores

El rotor es el corazón de una máquina rotatoria. El rotor es el elemento encargado de transmitir potencia a una velocidad de rotación establecida. Recibe fuerzas y momentos de distintos elementos, dependiendo de sus características particulares. Los rotores presentan un comportamiento que puede ser considerado en forma separada para la torsión y flexión. Por esta razón, esta asignatura se separa en dos grandes capítulos. En el primero, se estudia el comportamiento torsional de rotores, con énfasis en el tratamiento de las masas alternativas y ejes cigüeñales. En el segundo capítulo se estudia en profundidad el comportamiento de los rotores a la flexión, con especial interés en el fenómeno de cambio de valor en la frecuencia natural en función de la velocidad de rotación.

Mantenimiento predictivo

El mantenimiento predictivo tiene como objetivo inferir la condición mecánica de una máquina sin necesidad de detenerla para inspecciónarla. Esto es realizado en base a la interpretación de síntomas contenidos en variables que transportan información sobre su condición. Dentro de estas variables, las vibraciones de la máquina son las que entregan mayor información. Consecuentemente, en esta asignatura se profundiza el uso de la medición y análisis de vibraciones para el mantenimiento predictivo de máquinas rotatorias.

Tópicos avanzados de gestión de activos físicos

Esta asignatura presenta tópicos avanzados en la gestión de activos físicos. Se basa en el estado del arte de la industria, tal como el standard ISO 55000 y el mantenimiento centrado en la confiabilidad. Se enfoca en profundizar conceptos y competencias relativas a la gestión de los activos físicos, su diseño, operación, mantenimiento y retiro. Al terminar la asignatura el alumno debe ser capaz de modelar el desempeño de un sistema y los efectos de decisiones a nivel de sistema y componente. Se da énfasis a enfoques multidisciplinarios para las tomas de decisiones que serán facilitadas por las metodologías desarrolladas durante la asignatura.

Aplicaciones avanzadas de elementos finitos

Esta asignatura comprende el análisis y aplicación del método de los elementos finitos a problemas de modelación complejos que tienen relación con no linealidades de diferentes naturalezas

Mecánica de materiales

Esta asignatura trata los conceptos teórico-prácticos que permiten comprender el comportamiento mecánico de materiales sólidos en su rango elástico y plástico.

Materiales compuestos

Esta asignatura trata los conceptos teórico-prácticos que permiten calcular, diseñar, optimizar y fabricar componentes en materiales compuestos.

Tópicos de energías alternativas

El presente curso permite actualizar y extender los conocimientos en el ámbito de la reutilización de residuos y biomasa con fines energéticos como una alternativa viable conducente a la economía circular; la producción de hidrógeno verde y las alternativas de captura y valorización del CO2 para enfrentar la problemática del cambio climático.

Introducción al aprendizaje automático con python

En este taller se introducirá a los participantes al lenguaje de programación Python orientado al uso en aprendizaje automático. A continuación, se presentarán los conceptos básicos del aprendizaje automático como la motivación, aplicaciones, construcción de modelos y tipos de modelos. Hacia la última parte del taller se estudiarán ejemplos simples usando el método de máquinas de vector soporte (SVM) y el método de redes neuronales artificiales (ANN).

Transporte convectivo

Asignatura que capacita al estudiante en la solución de problemas de ingeniería relacionados con escurrimientos de fluidos y que involucran la transferencia de momentum, energía y materia.

Integración de centrales hidroeléctricas con centrales eólicas y solares

En las redes elétricas modernas existe la necesidad de flexibilización en la generación de energía eléctrica con el fin de integrar nuevas energías renovables como la energía eólica y solar. En el futuro a corto y medio plazo se espera que la energía hidráulica asuma un papel fundamental en esta flexibilización. Según lo expuesto por la IHA (International Hydropower Association) en la reciente declaración de San José, con tal de limitar el aumento global de temperatura planetaria, la capacidad de la Energía Hidráulica debe ser doblada de aquí hasta el 2050. En este seminario se analizarán posibles soluciones tecnológicas y tendencias futuras de la energía hidráulica para flexibilizar la generación en la red eléctrica. En particular se estudiarán los tres tipos de tecnologías más importantes dentro del hydropower en Europa: velocidad variable, cortocircuito hidráulico e hibridización con baterias. Estas tecnologías están todavía en una fase de desarrollo y son objeto de estudio en proyectos de investigación financiados por la Unión Europea.

Resiliencia aplicada a infraestructuras críticas de sistemas de energía

El curso pretende introducir a los estudiantes en el análisis de la resiliencia de las infraestructuras críticas con un enfoque probabilístico. Se tratará de debatir los impactos de los fenómenos meteorológicos extremos en el contexto de la vulnerabilidad y la recuperabilidad de los sistemas críticos.

Combustión en la industria

Asignatura que trata sobre los conceptos fundamentales de los procesos de combustión y sus aplicaciones en la industria a nivel internacional. El curso estará ilustrado con estudios de casos reales.

Método de elementos discretos

Esta asignatura entrega las bases teóricas del método de elementos discretos y las herramientas necesarias para realizar modelos avanzados.

Aprendizaje automático ingeniería mecánica

El aprendizaje automático es el estudio científico de algoritmos y modelos estadísticos que sistemas computacionales usan para ejecutar tareas específicas sin necesidad de instrucciones explícitas, sino que mediante reconocimiento de patrones e inferencia. En este contexto, la asignatura comienza con definiciones y conceptos básicos del aprendizaje automático, para luego pasar a la construcción y evaluación de modelos desde una perspectiva práctica. Existe un especial énfasis en la aplicación a tópicos de la ingeniería mecánica y aeroespacial.

Análisis experimental de emisiones acústicas en materiales

Las emisiones acústicas (acoustic emission, AE) son ondas de esfuerzo elástico de alta frecuencia que se originan en materiales por causas como propagación de grietas, contacto de asperezas e impactos, entre otros. El curso comienza con los fundamentos teóricos sobre estas ondas, incluyendo sus diferentes tipos y propagación. Luego, se abordan los procedimientos e instrumentación necesaria para su medición, así como también algunos métodos de análisis de las señales. Finalmente, se presentan algunas aplicaciones en la industria de esta técnica.

Técnicas predictivas de mantenimiento

Con miras a optimizar el funcionamiento de máquinas y disminuir costos debido a fallas imprevistas, el mantenimiento predictivo es un tipo de mantenimiento que utiliza datos de mediciones para diagnosticar la condición de las máquinas y emitir un pronóstico respecto de su condición futura. Dentro de este contexto, en la asignatura se abarcan diferentes tipos de técnicas de medición (algunas de ellas no tradicionales), y técnicas de pronóstico (principalmente de carácter matemático) con campo de aplicación en el mantenimiento predictivo.

Motorcycle design

El curso de diseño de motocicletas se enfoca en su diseño preliminar que es guiado principalmente por aspectos dinámicos. En una industria, tras la detección de un segmento de mercado por el equipo de marketing, el equipo de diseño preliminar debe generar las especificaciones técnicas para el posterior diseño de detalle de cada pieza. En particular debe definir geometría, tren motriz, frenos y suspensiones, que deben ser calculados para satisfacer efectivamente al mercado que definido por el equipo de marketing. En simple, el diseño preliminar se debe asegurar que el vehículo que se va a desarrollar acelere, frene, doble y en general, se comporte, como el consumidor espera. Por ello en este curso se entregan los aspectos que deben tenerse presente en esta etapa y las técnicas y procedimientos utilizados para satisfacerlos. Este curso es valioso para alumnos que desean seguir a la industria automotriz ya que entrega conocimientos que suelen transmitirse solamente dentro de la industria pero que a la vez suelen ser valiosos para ingresar a ellas.

Combustibles renovables y captura de co2

Asignatura de carácter teórico-práctico, que tiene como objetivo establecer las relaciones entre las diferentes tecnologías de generación de energía y los impactos ambientales asociados a las mismas. También proporciona herramientas para la toma de decisiones en el análisis sobre el uso de fuentes renovables potenciales, así como la fundamentación de tecnologías innovadoras aplicadas para minimizar las emisiones de los procesos de conversión de energía.

Microfluídica

En esta asignatura el estudiante comprende y aplica los principios fundamentales que gobiernan el comportamiento de un fluido en sistemas microfluídicos. Al finalizar la asignatura, el estudiante debería haber adquirido los conocimientos y habilidades para resolver problemas de microfluídica, aplicando métodos teóricos y numéricos. Este aprendizaje contribuirá a su perfil de egreso en la habilidad para resolver problemas en las temáticas relacionados con fluidos.

Bombas de calor: optimización, integración y su rol en la descarbonización de los sistemas de calefacción

Esta asignatura se enfoca en la optimización e integración de bombas de calor y su rol en la descarbonización en los sistemas de calefacción y producción de agua sanitaria, y en la reducción de las emisiones de contaminantes. Entrega los fundamentos teóricos para dimensionar, optimizar y evaluar mediante modelación matemática este tipo de equipos e identificar sus ventajas en comparación a los sistemas de calefacción y de producción de agua caliente sanitaria convencionales basados en combustibles fósiles y biomasa. Esta asignatura aporta a las siguientes competencias del perfil de egreso del graduado: - Demostrar manejo conceptual y metodológico en el planteamiento, caracterización y solución de problemas de la disciplina. - Caracterizar problemas relevantes del área disciplinar, identificando los posibles impactos en el contexto en el cual se presentan. - Proponer soluciones a problemas complejos dentro de su área de especialidad analizando críticamente los fenómenos y las variables involucradas.

Estimación y control de actitud de sistemas aeroespaciales

Asignatura teórico-práctica que introduce los principios, herramientas y métodos de Estimación y Control de Actitud de Sistemas Aeroespaciales. La asignatura tiene una duración semestral y se dicta en el primer semestre del año. La asignatura tributa a las macrocompetencias genéricas de pensamiento crítico y comunicación. Asignatura teórico-práctica que introduce los principios, herramientas y métodos de Estimación y Control de Actitud de Sistemas Aeroespaciales siguiendo los conceptos de Modelar, Diseñar, Implementar y Analizar Sistemas de Control y Estimación (SCE) durante una determinada misión de vuelo. Desde un punto de vista teórico, el curso desarrolla y presenta los modelos dinámicos de distintas clases de vehículos y el rango de operación de los estados. El objetivo principal de esta asignatura es aplicar los fundamentos del subsistema de determinación y control de actitud de sistemas aeroespaciales en problemas simplificados.

Simulación para fenómenos de transporte

Asignatura orientada al modelamiento de fenómenos de transporte los cuales incluyen transferencia cantidad de movimiento, calor y masa. A lo largo del curso, los y las estudiantes simularán sistemas que involucren el flujo de fluidos, mediante el uso de herramientas numéricas. El curso integra formulación matemática, discretización, análisis de errores y verificación/validación, con énfasis en la resolución computacional de problemas ingeniería que involucra dinámica de fluidos, transferencia de calor, transporte de especies y reacciones químicas.

Herramientas computacionales avanzadas para mecánica computacional

En esta asignatura el estudiantado profundiza en herramientas y metodologías para el desarrollo, ejecución, automatización y análisis de flujos de trabajo de simulación en mecánica computacional. El curso aborda el uso eficiente de servidores Linux y entornos de cómputo de alto rendimiento, así como técnicas avanzadas de preproceso, postproceso y programación aplicada al tratamiento de datos de simulación. Al finalizar la asignatura, se espera que el estudiante sea capaz de gestionar flujos de trabajo completos, reproducibles y escalables, desde la preparación de geometrías y mallas hasta el análisis, visualización, automatización y presentación técnica de resultados de simulaciones complejas, con aplicación en investigación e industria.

Carnot battery systems: thermodynamic foundations, design, and grid-scale applications

Esta asignatura avanzada analiza los sistemas de Baterías Carnot para el almacenamiento térmico de electricidad de larga duración. El curso aborda los fundamentos de los ciclos termodinámicos, criterios de selección de fluidos y medios de almacenamiento, y el modelado de componentes como expansores, intercambiadores de calor y sistemas de almacenamiento. Se evalúa su viabilidad técnica, viabilidad económica e integración en redes eléctricas y procesos industriales, considerando el contexto energético de actual.

Modelación multifásica de procesos de conminución y clasificación de mineral

La asignatura aborda los fundamentos y aplicaciones de la modelación multifásica aplicada a procesos de conminución y clasificación de mineral, integrando bases teóricas, contenidos metodológicos y herramientas numéricas para el análisis de sistemas particulados complejos. Su propósito es entregar al estudiantado competencias para comprender, modelar y evaluar fenómenos de interacción fluido-partícula y partícula-partícula presentes en operaciones mineras de interés industrial y académico. El curso contempla los principios de la simulación computacional, con énfasis en metodologías como CFD, DEM y SPH. La metodología combinará la exposición de fundamentos teóricos con el análisis de ejemplos y casos de aplicación. De este modo, la asignatura contribuye a la formación de postgrado mediante el desarrollo de capacidades avanzadas en modelación, análisis crítico y aplicación de herramientas computacionales orientadas a la investigación y optimización de procesos mineros.