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Facultad de Ingeniería

Profesores publicaron nuevos libros

Cuatro nuevas obras editoriales fueron desarrolladas por docentes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Occidente.

Los libros publicados fueron ‘Control lineal moderno. Análisis y diseño en el espacio de estados’ del Dr. Freddy Naranjo Pérez, ‘Simulación numérica de turbinas Francis’ del Dr. Santiago Laín, Manuel Julio García Ruiz, Francois Avellan, Brian Quintero Arboleda y Santiago Orrego Bustamante (coedición con Eafit), ‘Fundamentos y aspectos generales del aleamiento mecánico’ de la Dra. Nelly Cecilia Alba de Sánchez, Héctor Enrique Jaramillo Suárez y Julián Arnaldo Ávila, y finalmente, ‘Proceso unificado para el desarrollo de entornos virtuales. Método para el desarrollo de entornos virtuales basado en el proceso unificado y en buenas prácticas para su construcción’ del Dr. Jesús David Cardona, Dr. Luis Joyanes Aguilar y el Dr. Héctor Castán Rodríguez.

Según el Dr. Freddy Naranjo Pérez, Decano de la Facultad de Ingeniería el libro ‘Control lineal moderno. Análisis y diseño en el espacio de estados’ es el resultado de la sistematización de la experiencia como docente de varios años de cursos de pregrado y posgrado en el área, teniendo en cuenta el enfoque de variables de estado y control moderno. La publicación contempla los conceptos básicos del control, el modelamiento de sistemas electromecánicos utilizando el enfoque de Lagrange y propone diferentes técnicas de control para ese tipo de sistemas.
 
El libro está compuesto por diez capítulo en donde se estudian las variables de estados y espacio de estados; los modelos matemáticos de sistemas electromecánicos; la estabilidad y respuesta transistoria; controlabilidad y observabilidad; casos en torno a la realización de funciones y matrices de transferencia; el diseño de sistemas de control en el espacio de estados: el control de sistemas multivariables; observadores de estado; control óptimo; y control por modos deslizantes de sistemas de tiempo continuo. Además, en el libro el autor propone ejercicios y ejemplos para el lector.

Uno de los campos que ha tenido mayor desarrollo en los últimos años en ingeniería es el campo de control y hoy en día prácticamente todos los sistemas lo contemplan. En general un sistema de control consiste en un sensor que está recopilando información del entorno, la cual es captada y procesada por un sistema de cómputo, el cual envía unas órdenes a unos sistemas actuadores con el objetivo de alcanzar las especificaciones de funcionamiento planteadas, explicó el Dr. Naranjo.

Por otro lado, el libro ‘Simulación numérica de turbinas Francis’ presenta los resultados del proyecto ‘Modelación dinámica computacional de la turbina de Francis en condiciones reales de explotación, que permita la simulación del comportamiento de la condición de estado de la turbina en diferentes modos de fallas’ desarrollado por la UAO y la Eafit.

Esta publicación aborda las especificidades de la simulación numérica de turbomáquinas hidráulicas a través de la aplicación del software Computational Fluid Dynamics, CFD. El libro está compuesto por once capítulos en los cuales se habla sobre simulación numérica de turbomáquinas hidráulicas, fuentes de error, generación de la geometría y proceso de mallado, simulaciones estacionarias, simulaciones transitorias, y simulación y resultados de los modos normales de funcionamiento.

«En el sector hidroeléctrico, pequeñas mejoras en la geometría de los elementos rotantes de una turbina hidráulica pueden tener un gran efecto positivo desde el punto de vista de costos de mantenimiento y operación. Sin embargo, para que dichas mejoras puedan identificarse en los primeros momentos del proceso de diseño, se necesitan considerar todos y cada uno de los componentes e interacciones entre ellos. El proceso de optimización basado en la simulación consiste en un paquete de software de simulación avanzada acoplado con un entorno CAD, lo cual  desempeña un papel crítico en los diseños preliminares ayudando a detectar posibles problemas y a encontrar el camino más rápido para la optimización de la máquina», expresó el Dr. Laín.

Por su parte, la propuesta realizada por los ingenieros Héctor Enrique Jaramillo, Nelly Cecilia Alba de Sánchez y Julián Arnaldo Ávila ‘Fundamentos y aspectos generales del aleamiento mecánico’ surgió debido a la escasa bibliografía que hay a nivel nacional sobre el tema. En la publicación se abordó la reseña histórica del aleamiento mecánico y sus conceptos fundamentales, se analizaron las técnicas de caracterización como difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, además, se estudiaron cómo algunas soluciones sólidas extensibles pueden ser producidas mediante el aleado mecánico y cuáles son sus mecanismos de difusión.

También se abordaron los materiales nanoestructurados, molinos para aleación mecánica, el proceso de diseño de un molino Atritor y la obtención por Aleamiento Mecánico de carburos de titanio.

“El proceso de aleamiento mecánico permite fabricar piezas de geometría compleja con excelentes propiedades y acabados que no requieren posteriores procesos de maquinado. Además, como la aleación se realiza con materiales en fase sólida se convierte en un proceso económico en la industria”, explicó la Dra. Nelly Cecilia Alba de Sánchez.

Finalmente, el libro ‘Proceso unificado para el desarrollo de entornos virtuales. Método para el desarrollo de entornos virtuales basado en el proceso unificado y en buenas prácticas para su construcción’ es un abordaje al método para el desarrollo de entornos virtuales basado en el proceso unificado y en buenas prácticas para su construcción.

En el libro se abordan los conceptos fundamentales de la realidad virtual, de los entornos virtuales, sus consideraciones de modelado, aplicaciones y  algunas aproximaciones existentes para su construcción. La parte fundamental del texto, se concentra en presentar la metodología propuesta para abordar el desarrollo de entornos virtuales denominada UP4VED (Unified Process for Virtual Environment Development), se hace una revisión de sus componentes, y se presentan algunos resultados del uso de la metodología en el desarrollo de entornos virtuales para contextos de aplicación diferentes.

La evolución tanto hardware como software, han favorecido la proliferación de los entornos virtuales, así como la evolución de las tradicionales GUI (Graphical User Interfaces) para dar paso a nuevas posibilidades de interacción a través de las interfaces gráficas de usuario 3D. Sin embargo, el desarrollo de este tipo de aplicaciones requiere de mayores esfuerzos en términos de desarrollo y exige aproximaciones metodológicas que favorezcan el adecuado desarrollo e integración de estos entornos virtuales en múltiples contextos de aplicación y con la incorporación de adecuadas técnicas de interacción, bajo principios de usabilidad y diseño centrado en el usuario. Esta es la razón fundamental que motivó la investigación que dio origen al libro, explicó el Dr. Cardona.

 

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