La Ingeniería Civil Mecánica es una de las más amplias de todas las disciplinas de ingeniería, que tradicionalmente abarca tres subcampos primarios: energía, mecanismos y maquinaria, y fabricación. Aunque su objetivo principal podría resumirse como crear y mejorar máquinas para beneficiar a la humanidad, esta tarea fundamental compromete al ingeniero mecánico en una amplia gama de fascinantes áreas de especialidad
¿Qué es Ingeniería Civil Mecánica?
La Ingeniería Civil Mecánica es un tema diverso que deriva su amplitud de la necesidad de diseñar y fabricar todo, desde pequeñas piezas individuales y dispositivos (por ejemplo, sensores de microescala e inyectores de impresoras de inyección de tinta) hasta sistemas grandes (por ejemplo, naves espaciales y máquinas herramientas).
El papel de un ingeniero mecánico es llevar un producto de una idea al mercado. Para lograr esto, se necesita una amplia gama de habilidades. El ingeniero mecánico necesita adquirir habilidades y conocimientos particulares.
La aplicación de la ingeniería mecánica se puede ver en los archivos de varias sociedades antiguas y medievales. En la antigua Grecia, las obras de Arquímedes (287-212 aC) influyeron en la mecánica de la tradición occidental y la Garza de Alejandría (hacia 10-70 dC) creó la primera máquina de vapor (Aeolipile).
En China, Zhang Heng (78-139 DC) mejoró un reloj de agua e inventó un sismómetro, y Ma Jun (200-265 DC) inventó un carro con engranajes diferenciales. El horólogo e ingeniero chino medieval Su Song (1020-1101 dC) incorporó un mecanismo de escape en su torre de reloj astronómico dos siglos antes de que se encontraran dispositivos de escape en los relojes europeos medievales. También inventó la primera cadena de transmisión de potencia sin fin conocida del mundo.
Ingeniería Civil Mecánica: ¿Que hace?
Los ingenieros mecánicos suelen participar en la generación, distribución y uso de energía; el procesamiento de materiales; el control y la automatización de los sistemas de fabricación; el diseño y desarrollo de máquinas; y las soluciones a los problemas ambientales.
Investigación, pruebas de fabricación, operaciones, marketing y administración son algunas otras actividades clave asociadas con la práctica de Ingenieros Mecánicos.
Los ingenieros mecánicos se caracterizan por su creatividad personal, amplitud de conocimiento y versatilidad. También son miembros valiosos y confiables del equipo multidisciplinario.
Las áreas temáticas técnicas que forman la base principal de su trabajo incluyen Ingeniería Civil Mecánica, transferencia y conversión de energía, diseño y fabricación, y las ciencias de la ingeniería. Mediante el uso inteligente de análisis, modelado, diseño y síntesis, resuelven problemas importantes para mejorar la calidad de vida.
Los ingenieros mecánicos trabajan en equipos responsables de desarrollar una amplia gama de productos y sistemas, incluidos, por ejemplo, vehículos del transbordador espacial, aviones de todos los tamaños y formas, automóviles, turbinas, bombas, plantas de energía y fábricas.
Ingeniería Civil Mecánica: ¿De qué se trata?
La Ingeniería Civil Mecánica Es difícil identificar un aspecto de nuestra vida cotidiana que no haya sido tocado por la ingeniería mecánica. Los ingenieros mecánicos utilizan sus conocimientos de materiales, diseño y fabricación para avanzar en el mundo que nos rodea. Diseñan y crean todo, desde microsensores, dispositivos médicos, computadoras y motores de automóviles hasta robots, estufas, equipos deportivos y aviones.
Ingeniería Civil Mecánica: campo laboral
Las computadoras han cambiado la forma en que los ingenieros mecánicos hacen su trabajo. Las herramientas de cómputo ahora «permiten que se realicen análisis complejos en segundos que alguna vez requirieron días o semanas de cálculos manuales», escribe Sims.
Pero para producir un producto completamente refinado, los ingenieros mecánicos usan elementos más gruesos, como generadores eléctricos, equipos de producción industrial y sistemas de manejo de materiales. Cuando nos enfrentamos a las partes más complejas y analíticas de la ocupación, ser un gran experto en áreas como el cálculo y la trigonometría es una gran ventaja.
Ingeniería Civil Mecánica es un campo profesional apasionante, gracias a innovaciones como la impresión en 3-D y el desarrollo de nuevos materiales de ingeniería, como los compuestos de fibra de carbono. Y como resultado de la globalización, Seering dice que muchos ingenieros mecánicos ahora trabajan en equipos y crean diseños para comunidades de todo el mundo
Ingeniería Civil Mecánica: malla curricular
La Ingeniería Civil Mecánica es una disciplina de amplia base que abarca dos áreas principales: sistemas mecánicos y sistemas térmicos. Con una comprensión de los fenómenos asociados con estos temas, los ingenieros mecánicos conciben y diseñan una amplia variedad de dispositivos, máquinas y sistemas para satisfacer las necesidades y deseos de una economía moderna.
Los ingenieros mecánicos también participan en otras funciones de ingeniería, como la investigación aplicada, el desarrollo y la gestión. Durante la próxima década y más allá, los ingenieros mecánicos tendrán un papel principal en abordar los problemas relacionados con la fabricación, productividad y seguridad en el lugar de trabajo, el suministro y la utilización eficiente de la energía, el transporte, la mejora del medio ambiente y la rehabilitación humana.
El programa de Ingeniería Civil Mecánica está acreditado por la Comisión de Acreditación de Ingeniería de ABET. El Programa de Ingeniería Civil Mecánica incluye un plan de estudios de 128 horas de crédito semestral.
Además de los cursos de preingeniería, matemáticas, física basada en cálculo, química, humanidades y ciencias sociales, el plan de estudios de ingeniería mecánica también incluye un núcleo de cursos de ingeniería fundamentales y cursos avanzados en termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor, mecánica de maquinaria y diseño mecánico
Se proporcionan experiencias de laboratorio en cada área para ilustrar la aplicación de la teoría en la práctica de la Ingeniería Civil Mecánica. Durante el último año, el plan de estudios ofrece optativas que permiten especializaciones en las áreas de sistemas mecánicos o sistemas de energía o para una mayor exposición en ambas áreas. Con cursos adicionales, el programa de ingeniería mecánica también se puede utilizar como un plan de estudios de pre-salud. (ver: ingenieria biomedica).
Ingeniería Civil Mecánica: sueldo
Los ingenieros civiles obtuvieron un salario promedio de $ 83.540 en 2016, según el BLS. El 10 por ciento mejor pagado en la profesión ganó $ 132,880, mientras que el peor pagado ganó $ 53,470. Es una de las ramas de la ingeniería civil mejores pagadas en el mundo relativamente son quienes producen mayor economía en los pises avanzados
Ingeniería Civil industrial: mencion mecanica
Ingeniero Civil Industrial con especialización en Mecánica, capacitado en la Universidad de La Frontera, es un profesional con las habilidades para trabajar en los campos de gestión, procesos de producción y proyectos, lo que le permite integrar recursos, crear, diseñar, administrar, aplicar mejora continua, implementa soluciones a problemas y dirige la operación de procesos y sistemas industriales y de producción de servicios.
Está entrenado en ciencias básicas, ciencias de la ingeniería, así como en administración, evaluación, gestión, optimización y diseño de proyectos. También posee conocimientos en el campo de la ingeniería mecánica, especialmente en fluidos térmicos, procesos de fabricación y diseño mecánico.
Es socialmente responsable, innovador, comprometido, crítico con los resultados de sus decisiones y respeta las reglas que rigen la sociedad en la que opera. Tiene la capacidad de comunicarse en un mundo globalizado y de armar y liderar equipos de trabajo.
Su formación le permite emprender iniciativas empresariales, trabajar en empresas productivas y de servicios del sector público o privado, trabajar de forma independiente como consultor o asesor, y continuar estudios para contribuir al desarrollo económico y social y del país.
Ingeniería Civil en mecánica automotriz
La ingeniería automotriz, esta con la ingeniería aeroespacial y marina, es una parte de la ingeniería de vehículos, sumando partes de ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica, de software y de seguridad aplicada al diseño, creación y operación de motocicletas, automóviles y camiones y sus respectivas ingenierías subsistemas. También incluye modificación de vehículos.
El dominio de la fabricación se ocupa de la creación y el ensamblaje de partes completas de automóviles. El campo de la ingeniería automotriz es intensivo en investigación e implica la aplicación directa de modelos matemáticos y fórmulas. El estudio de la ingeniería automotriz es diseñar, desarrollar, fabricar y probar vehículos o componentes de vehículos desde la etapa conceptual hasta la etapa de producción. La producción, el desarrollo y la fabricación son las tres funciones principales en este campo.(ver articulo: ingenieria civil industrial)
Disciplinas
Ingeniería Civil Mecánica automotriz es un estudio de rama de la Ingeniería Civil Mecánica que enseña la fabricación, el diseño, los mecanismos mecánicos y las operaciones de automóviles. Es una introducción a la ingeniería de vehículos que se ocupa de motocicletas, automóviles, autobuses, etc. Incluye un estudio de ramas de elementos mecánicos, electrónicos, de software y de seguridad. Algunos de los atributos y disciplinas de ingeniería que son de importancia para el ingeniero automotriz y muchos de los otros aspectos están incluidos en él. (ver articulo: ingenieria aeronautica)
Ingeniería de seguridad
la Ingeniería Civil Mecánica de seguridad es la evaluación de varios escenarios de choque y su impacto en los ocupantes del vehículo. Estos se prueban contra regulaciones gubernamentales muy estrictas. Algunos de estos requisitos incluyen: pruebas de funcionalidad del cinturón de seguridad y del airbag, pruebas de impacto frontal y lateral y pruebas de resistencia al vuelco. (ver articulo: ingeniero ambiental)
Las evaluaciones se realizan con diversos métodos y herramientas, incluida la simulación de fallas informáticas (por lo general, análisis de elementos finitos), los maniquíes de prueba de choque y el trineo parcial del sistema y los choques completos del vehículo.
Economía de combustible / emisiones
la economía de combustible es la eficiencia de combustible medida del vehículo en millas por galón o kilómetros por litro. Las pruebas de emisiones incluyen la medición de las emisiones de los vehículos, incluidos los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno (NOx), el monóxido de carbono (CO), el dióxido de carbono (CO2) y las emisiones evaporativas. Ingeniería de NVH (ruido, vibración y aspereza): NVH es la retroalimentación del cliente del vehículo
Mientras que el sonido se puede interpretar como un sonajero, chirrido o calor, una respuesta táctil puede ser la vibración del asiento o un zumbido en el volante. Esta retroalimentación es generada por componentes que frotan, vibran o giran. La respuesta de NVH se puede clasificar de varias maneras: NVH del tren motriz, ruido de la carretera, ruido del viento, ruido de componentes y chirridos y cascabeles. Tenga en cuenta que hay buenas y malas cualidades de NVH. El ingeniero de NVH trabaja para eliminar la NVH incorrecta o cambiar la «mala NVH» demasiado bien (es decir, tonos de escape).(ver articulo)
Electrónica del vehículo
la electrónica del carro es un aspecto cada vez más importante de la ingeniería automotriz. Los carros modernos colocan docenas de sistemas electrónicos. Estos son los sistemas mayormente responsables de los mandos operativos, como los controles del acelerador, el freno y la dirección; así como muchos sistemas de comodidad y conveniencia tales como HVAC, información y entretenimiento y sistemas de iluminación. No sería posible que los autos cumplan con los requisitos modernos de seguridad y ahorro de combustible sin mandos electrónicos.
Rendimiento
el rendimiento es un valor medible y comprobable de la capacidad de un vehículo para desempeñarse en diversas condiciones. El rendimiento se puede considerar en una amplia variedad de tareas, pero generalmente se asocia con la rapidez con la que un automóvil puede acelerar (por ejemplo, iniciarse en 1/4 de millaje de tiempo transcurrido, 0-60 mph, etc.), su velocidad máxima, qué tan corto y rápido un automóvil puede detenerse por completo a una velocidad establecida (por ejemplo, 70-0 mph), la cantidad de fuerza g que un automóvil puede generar sin perder agarre, registrar tiempos por vuelta, velocidad de giro, desvanecimiento de frenos, etc. El rendimiento también puede reflejar la cantidad de control en condiciones climáticas adversas (nieve, hielo, lluvia).(ver articulo: ingeniero agronomo)
Calidad de cambio
la calidad de cambio es la percepción del conductor del vehículo ante un evento de cambio de transmisión automática. Esto se ve influenciado por el tren motriz (motor, transmisión) y el vehículo (transmisión, suspensión, motor y soportes del tren motriz, etc.) La sensación de cambio es una respuesta táctil (de fieltro) y audible (escucha) del vehículo. La calidad de cambio se experimenta como varios eventos: los cambios de transmisión se sienten como un cambio ascendente en la aceleración (1-2) o una maniobra de cambio descendente al pasar (4-2). Los compromisos de cambio del vehículo también se evalúan, como en Park to Reverse, etc.
Capacidad de conducción
la capacidad de conducción es la respuesta del vehículo a las condiciones generales de manejo. Arranques y paradas en frío, caídas de RPM, respuesta inactiva, vacilaciones y tropiezos, y niveles de rendimiento.
Costo
el costo de un programa de vehículo generalmente se divide en el efecto sobre el costo variable del vehículo, y las herramientas iniciales y los costos fijos asociados con el desarrollo del vehículo. También hay costos asociados con reducciones de garantía y comercialización.
Programación del tiempo
Hasta cierto punto, los programas están programados con respecto al mercado, y también a los programas de producción de las plantas de ensamblaje. Cualquier pieza nueva en el diseño debe ser compatible con el programa de desarrollo y fabricación del modelo.
Viabilidad de ensamblaje
es fácil diseñar un módulo que sea difícil de ensamblar, ya sea dando como resultado unidades dañadas o tolerancias deficientes. El ingeniero experto en desarrollo de productos trabaja con los ingenieros de ensamblaje / fabricación para que el diseño resultante sea fácil y barato de fabricar y ensamblar, así como para proporcionar una funcionalidad y apariencia apropiadas.
Gestión de calidad
el control de calidad es un factor importante dentro del proceso de producción, ya que se necesita alta calidad para cumplir con los requisitos del cliente y evitar costosas campañas de retirada. La complejidad de los componentes involucrados en el proceso de producción requiere una combinación de diferentes herramientas y técnicas para el control de calidad. Por lo tanto, International Automotive Task Force (IATF), un grupo de fabricantes y organizaciones comerciales líderes en el mundo, desarrolló la norma ISO / TS 16949.
Esta norma define el diseño, desarrollo, producción y, cuando corresponda, los requisitos de instalación y servicio. Además, combina los principios de ISO 9001 con aspectos de varios estándares automotrices regionales y nacionales como AVSQ (Italia), EAQF (Francia), VDA6 (Alemania) y QS-9000 (EE. UU.). Con el fin de minimizar aún más los riesgos relacionados con las fallas del producto y los reclamos de responsabilidad de los sistemas eléctricos y electrónicos automotrices, se aplica la seguridad funcional de la disciplina de calidad de acuerdo con ISO / IEC 17025.
Desde la década de 1950, el enfoque de negocio integral de gestión de calidad total, TQM, ayuda a mejorar continuamente el proceso de producción de productos y componentes de automoción. Algunas de las compañías que han implementado TQM incluyen Ford Motor Company, Motorola y Toyota Motor Company.
Ingeniería Civil Mecánica de suelos
Un piso mecánico, penthouse mecánico o nivel mecánico es la historia de un edificio de gran altura dedicado a equipos mecánicos y electrónicos. «Mecánica» es el término más comúnmente utilizado, pero también se usan palabras como utilidad, técnica, servicio y planta. Están presentes en todos los edificios altos, incluidos los rascacielos más altos del mundo con importantes problemas estructurales, mecánicos y estéticos.
Si bien la mayoría de los edificios tienen salas mecánicas, generalmente en el sótano, los edificios altos requieren pisos dedicados en toda la estructura para este propósito, por una variedad de razones que se analizan a continuación.
Debido a que usan una valiosa superficie de piso (al igual que los huecos de los ascensores), los ingenieros intentan minimizar el número de pisos mecánicos a la vez que permiten una redundancia suficiente en los servicios que brindan. Como regla general, los rascacielos requieren un piso mecánico por cada 10 pisos de inquilinos (10%), aunque este porcentaje puede variar ampliamente (ver ejemplos a continuación).
En algunos edificios se agrupan en grupos que dividen el edificio en bloques, en otros se distribuyen uniformemente a través de la estructura, mientras que en otros todavía se concentran en su mayoría en la parte superior.
Los pisos mecánicos generalmente se cuentan en la numeración del piso del edificio (esto es requerido por algunos códigos de construcción), pero solo se accede a ellos mediante ascensores de servicio. En algunas legislaciones, se han excluido de los cálculos de área máxima de piso, lo que lleva a aumentos significativos en el tamaño de los edificios; este es el caso en la ciudad de Nueva York. A veces los edificios están diseñados con un piso mecánico ubicado en el decimotercer piso, para evitar problemas en el alquiler del espacio debido a las supersticiones sobre ese número.
Las secciones de truss (hechas de puntales triangulares) albergarán pisos mecánicos.
Algunos rascacielos tienen núcleos de construcción estrechos que requieren estabilización para evitar el colapso. Por lo general, esto se logra uniendo el núcleo a las super columnas externas a intervalos regulares utilizando armazones de estabilizadores.
La forma triangular de los puntales imposibilita la colocación de los pisos inquilinos, por lo que estas secciones albergan pisos mecánicos en su lugar, generalmente en grupos de dos. Los elementos estabilizadores adicionales como los amortiguadores de masa sintonizados también requieren pisos mecánicos para contenerlos o repararlos.
Este diseño generalmente se refleja en la zonificación interna del ascensor. Dado que casi todos los ascensores requieren salas de máquinas sobre el último piso al que dan servicio, los pisos mecánicos a menudo se utilizan para dividir los ejes que se apilan uno sobre el otro para ahorrar espacio. Un nivel de transferencia o skylobby a veces se coloca justo debajo de esos pisos.
Los ascensores que llegan al piso del inquilino superior también requieren salas de máquinas en la parte superior; a veces se colocan en pisos mecánicos de tamaño completo, pero más a menudo en un ático mecánico, que también puede contener equipos de comunicación y equipos para lavar ventanas.
En la mayoría de los diseños de construcción, esta es una simple «caja» en el techo, en otros está oculta dentro de una aguja decorativa. Una consecuencia de esto es que si los pisos mecánicos superiores se cuentan en el total, no puede haber una verdadera «oficina de piso superior» en un rascacielos con este diseño
Preocupaciones mecánicas
Además del soporte estructural y la gestión de ascensores, el propósito principal de los pisos mecánicos es la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado, y otros servicios. Contienen generadores eléctricos, plantas enfriadoras, bombas de agua entre otros
En particular, el problema de llevar y mantener el agua en los pisos superiores es una limitación importante en el diseño de los rascacielos. El agua es necesaria para el uso del inquilino, el aire acondicionado, el enfriamiento del equipo y los incendios básicos a través de los aspersores (especialmente importante ya que los equipos de extinción de incendios terrestres generalmente no pueden alcanzar más de una docena de plantas).
Es ineficiente, y rara vez es posible, que las bombas de agua envíen agua directamente a una altura de varios cientos de metros, por lo que se utilizan bombas intermedias y tanques de agua. Las bombas en cada grupo de pisos mecánicos actúan como un relé para el siguiente, mientras que los tanques retienen el agua en reserva para uso normal y de emergencia. Por lo general, las bombas tienen suficiente potencia para eludir un nivel si las bombas allí han fallado, y enviar agua dos niveles hacia arriba.
Se tiene especial cuidado con la seguridad contra incendios en pisos mecánicos que contienen generadores, compresores y salas de máquinas de ascensores, ya que el aceite se usa como combustible o como lubricante en esos elementos.
Los pisos mecánicos también contienen sistemas de comunicación y control que dan servicio al edificio y, a veces, a las comunicaciones salientes, como a través de una gran antena en la azotea (que también se mantiene físicamente en su lugar dentro de los niveles mecánicos del último piso).
Los modernos sistemas computarizados de control HVAC minimizan el problema de la distribución de equipos entre los pisos, al permitir el control remoto central
Preocupaciones estéticas
Las antiguas torres gemelas del World Trade Center. Las «bandas oscuras» eran respiraderos para los pisos mecánicos.
La mayoría de los pisos mecánicos requieren respiraderos externos o rejillas para la ventilación y el rechazo de calor en la mayor parte o en todo su perímetro, lo que impide el uso de ventanas de vidrio. Las «bandas oscuras» visibles resultantes pueden alterar el diseño general de la fachada, especialmente si está completamente revestido de vidrio. Diferentes estilos arquitectónicos abordan este desafío de diferentes maneras.
En los estilos moderno e internacional de los años sesenta y setenta, donde la forma sigue a la función, la presencia de los respiraderos no se considera indeseable. Más bien enfatiza el diseño funcional del edificio dividiéndolo ordenadamente en bloques iguales, reflejando el diseño de los ascensores y las oficinas interiores. Esto se pudo ver claramente en las Torres Gemelas del World Trade Center y se puede ver en la Torre Willis. En IDS Tower en Minneapolis, el piso mecánico más bajo sirve como una separación visual del centro comercial Crystal Court a nivel de la calle y el pasillo de la calle y la torre de la oficina de arriba; el piso mecánico superior (sobre los pisos 50 y 51, los pisos ocupados más altos) sirve como una «corona» para el edificio.
Por el contrario, los diseñadores de los recientes rascacielos de estilo posmoderno se esfuerzan por enmascarar los orificios de ventilación y otros elementos mecánicos de manera ingeniosa e inteligente. Esto se logra a través de medios tales como ángulos de pared complejos (Torres Petronas), revestimiento de celosía intrincado (Edificio Jin Mao) o secciones no acristaladas que parecen ser ornamentales (Taipei 101, techo del Edificio Jin Mao).
