Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica

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1 Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico Actualización del Plan de Estudios del Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica CLAVE: MCIME Departamento de Ingeniería Mecánica Cuernavaca, Mor., Agosto de

2 Directorio C E N I D E T Dr. Víctor Hugo Olivares Peregrino Director Dr. Javier Ortiz Hernández Subdirector de Planeación y Vinculación Dr. Gerardo V. Guerrero Ramírez Subdirector Académico M.C. Javier Santa Olalla Salgado Subdirector de Servicios Administrativos Dr. Hugo Estrada Esquivel Jefe Depto. Ciencias Computacionales Dr. Carlos M. Astorga Zaragoza Jefe Depto. Ingeniería Electrónica Dr. Jesús Arce Landa Jefe Depto. Ingeniería Mecánica Dr. Gerardo Vela Valdéz Coordinador Ing. Mecatrónica Mtro. David Luviano Jiménez Jefe Depto. Desarrollo Académico e Idiomas M.C. Matilde Velazco Soní Jefa Depto. Organización y Seguimiento de Estudios Área de Sistemas Térmicos Dr. Jesús P. Xamán Villaseñor Coordinador del Área de Sistemas Térmicos Dr. José Jassón Flores Prieto Presidente del Claustro Doctoral Dra. Gabriela Álvarez García Secretaria del Consejo de Posgrado Dra. Yvonne Chávez Chena Profesora Investigadora Dra. Sara Lilia Moya Acosta Profesora Investigadora Área de Diseño Mecánico Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Coordinador del Área de Diseño Mecánico Dr. Jorge Colín Ocampo Presidente del Consejo de Posgrado Dr. José María Rodríguez Lelis Profesor Investigador Dr. Enrique Simón Gutiérrez Wing Profesor Investigador M.C. Claudia Cortés García Profesora Investigadora M.C. Eladio Martínez Rayón Profesor Investigador 2

3 Resumen Ejecutivo El plan de estudio del programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica del CENIDET ha sufrido distintas etapas de evaluación y actualización. La penúltima actualización tuvo lugar en el año 2005 con vigencia en el SNEST a partir de Febrero El programa quedo con clave MCIME , el cual sustituyo al programa con clave MIM , donde el criterio utilizado fue la adecuación de los contenidos del programa de estudio guiada por las necesidades del entorno. Esto con el objeto de proporcionar al alumno la preparación y herramientas adecuadas para el desarrollo de sus temas de tesis. La siguiente actualización de Planes y Programas de Estudio dio inicio en el año 2009 con el objeto de realizar un diagnostico de la situación académica de dicho plan (reuniones en el IT de Boca Río, de Cancún, de Celaya y de León), por otro lado, el conocimiento requerido para el desarrollo y consolidación de las lineas de inesvtigación fue determinado en reuniones con docentes de la SNEST, las cuales se celebraron en el año 2010 en los IT de Orizaba, de Cd. Guzmán, de Ciudad Madero y Veracruz. Como resultado se obtuvo un conjunto de asignaturas por áreas de conocimiento denominado catalogo general de asignaturas (CGA). También, Esta última actualización tiene como objetivo fundamental homologar todos los programas de posgrado de una misma área, con el objeto de facilitar el intercambio académico y el que estudiantes de posgrado puedan realizar estancias en instituciones diferentes sin alteraciones de su programa de estudios. El nuevo plan de estudios entró en vigor en Agosto de 2011, el plan de estudios de maestría cambió de ser un programa de estudios cuatrimestral a semestral. El plan de estudios actual consta de la acreditación de 100 créditos para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica en dos años. La clave del actual programa doctoral es MCIME

4 Índice I. Justificación del Programa y Líneas de Investigación o de Trabajo De la orientación a la investigación del programa Contribución del Departamento de Ingeniería Mecánica a la misión del CENIDET De las líneas de investigación o de trabajo Dentro del Programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Plantel -PIID II. Diseño Académico / Curricular Líneas de investigación o de trabajo Características del programa Nombre del programa: Objetivo general y metas del programa: Perfil del graduado: Campo de acción Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos Requisitos para la obtención del grado académico Requisitos de la permanencia en el programa Procedimiento de selección de aspirantes Características de los proyectos de tesis Plan de Estudios Estructura por asignatura Matemáticas avanzadas 25 Dinámica analítica 28 Ciencia de los materiales 34 Métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales parciales 39 Análisis y síntesis de mecanismos 42 Termodinámica avanzada...46 Modelación y simulación computacional 49 Mecánica del medio contínuo 52 Metodología del diseño 56 Sistemas de control 60 Vibraciones mecánicas 62 Diseño óptimo 66 Flujo en Dos Fases...70 Mecánica experimental 74 Método del elemento finito 78 Transferencia de calor...83 Mecánica de sólidos 86 Automatización y control de procesos de manufactura 90 Robótica 93 Fundamentos de tribología 96 Diseño mecánico 99 4

5 Análisis de flujo asistido por computadora 103 Fuentes alternas de energía 107 Rotodinámica 112 Dinámica de gases 115 Residencia I 120 Residencia II 122 Control moderno 124 Caracterización de materiales 127 Sistemas Cad Cam 131 Fundamentos de procesos de manufactura 134 Instrumentación industrial 137 Mecánica de la fractura 140 Conducción Convección Radiación Medición y Experimentación Diseño de dispositivos de la sujeción 162 Tecnología del control de la calidad 165 Sistemas avanzados de manufactura 169 Seminario I 172 Seminario II 177 Seminario III Mapa curricular por línea de investigación o de trabajo

6 I. Justificación del Programa y Líneas de Investigación o de Trabajo. 1.1 De la orientación a la investigación del programa El Programa de Posgrado en Ingeniería Mecánica del Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico se constituyó en 1988 (Maestría) y en 1996 (Doctorado) con la finalidad de formar cuadros que apoyaran al mercado nacional de trabajo de gran especialización en Ingeniería Mecánica, y además, para realizar investigación enfocada a obtener una capacidad que permitiera resolver problemas de la planta productiva nacional. El programa de maestría está orientado a la investigación, y responde a la necesidad regional nacional de impulsar las actividades relacionadas con la creación de tecnología mediante la formación de grupos de investigación y el fortalecimiento de las instituciones de educación superior. El sector industrial, tanto público como privado, empezó a demandar ingenieros mecánicos con una formación superior a la licenciatura, creciendo la demanda en la medida que algunos sectores industriales se iban modernizando tecnológicamente y se impulsaba el desarrollo en sectores estratégicos. La Dirección General de Institutos Tecnológicos tuvo la visión de participar en la conformación de una comunidad científica y tecnológica que se empezaba a desarrollar en la ciudad de Cuernavaca, Mor., por aquellos años. La decisión de la ubicación en la ciudad de Cuernavaca, obedeció a la posibilidad de aprovechar el potencial de la planta de investigadores del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), quienes desde entonces han apoyado sustancialmente al Programa impartiendo algunos cursos del correspondiente Plan de Estudios. Algunos de estos investigadores son actualmente profesores-investigadores de tiempo completo del Programa. El programa de Maestría fue creado entonces como un posgrado en convenio con el Instituto de Investigaciones Eléctricas, con el fin de preparar investigadores en áreas de especialidad afines a la Ingeniería Mecánica. Con el tiempo el posgrado ha evolucionado y este enfoque se ha modificado, las áreas de especialidad (Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos) se han redirigido hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las áreas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluación del Impacto del Programa de Formación de Científicos y Tecnólogos ), resultan estratégicas para la solución de los problemas más urgentes del país como son: El diseño y los procesos de manufactura, y el uso de energías renovables y el desarrollo sustentable, las cuales están completamente relacionadas con nuestras dos áreas de especialización y sus correspondientes líneas de investigación: (1) Optimación de sistemas mecánicos y (2) Análisis y diseño térmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. Si el enfoque inicial del posgrado ha cambiado no así el objetivo, que es la formación de recursos humanos de alta calidad capaces de hacer aportaciones originales en su área de especialidad. Así, la formación de profesionales con grado de Maestro en Ciencias 6

7 en Ingeniería Mecánica busca fortalecer los cuadros de expertos para innovar, desarrollar y aplicar tecnologías que respalden el aprovechamiento sustentable y óptimo de los recursos, en razón de los requerimientos de los sectores productivo, social y público; e impulsar y consolidar la investigación y la formación de profesores investigadores, para acrecentar la productividad de las instituciones de educación superior y centros de investigación. 1.2 Contribución del Departamento de Ingeniería Mecánica a la misión del CENIDET Si consideramos como características de una MISIÓN el abarcar los objetivos más importantes de un grupo de trabajo, viéndolos desde el punto de vista de su trascendencia, del servicio social e histórico, y además, de que cumpla con los requisitos de ser digna, significativa, estimulante y comprometedora, los objetivos identificados dentro de los grupos de trabajo del Departamento de Ingeniería Mecánica están dirigidos al cumplimiento de la Misión del Centro. MISIÓN del CENIDET: Contribuir al desarrollo tecnológico sustentable, nacional y regional a través de la formación de investigadores e innovadores tecnológicos con visión humanista, competitivos en los ámbitos académico, industrial y de investigación tecnológica, así como participar en el fortalecimiento del posgrado y la investigación del SNEST.. Nuestra principal contribución a la misión del CENIDET radica en la capacitación de recursos humanos. Los Maestros en Ciencias egresados de nuestro Programa constituyen nuestro principal producto, y han tenido una excelente aceptación tanto en la industria como en instituciones de educación superior; con frecuencia, dichas instituciones envían a sus profesores a capacitarse en nuestros programas, y se convierten en receptoras de varios de nuestros egresados que, al terminar sus estudios, se reincorporan a ellas para crear nuevas líneas de investigación o para involucrarse directamente en actividades docentes. Cabe señalar que un porcentaje importante de nuestros alumnos proviene del Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos (SNIT). Al finalizar su maestría muchos de ellos se incorporan como docentes a los diferentes planteles de este Sistema. El éxito en la preparación de nuestros estudiantes radica en: a) la coherencia entre los programas de estudio y nuestras líneas de investigación, y b) la participación activa de los estudiantes en los proyectos de investigación del Departamento. La mayoría de los proyectos de investigación dan origen a tesis, tanto de maestría como de doctorado. En el transcurso de su formación académica y del desarrollo de su tesis, los estudiantes aprenden a conjugar métodos experimentales y numéricos para la solución de problemas. De esta manera, el estudiante adquiere la habilidad de analizar fenómenos físicos desde diferentes puntos de vista, obteniendo análisis más completos y confiables. 7

8 Como parte de nuestro sistema para el desarrollo de habilidades prácticas, se involucra a los estudiantes en el proceso de diseño (conceptual, elaboración de los planos técnicos, y construcción) de los bancos experimentales y sistemas de medición propios. Además, con nuestro método educativo se mantiene a los estudiantes en contacto directo con los talleres mecánicos donde se elaboran los elementos y componentes de los bancos. Esto contribuye a una formación balanceada de nuestros educandos, con ingredientes de diferentes campos que aumentan su competitividad en el ámbito de recursos humanos. La política del Departamento referente al uso óptimo nuestros recursos económicos y humanos nos ha permitido a través de los años formar profesionales de alto nivel que impulsan la investigación y desarrollo tecnológico en diferentes instituciones del país. En cuestión de investigación y desarrollo tecnológico, nuestra contribución a la misión del Centro es a través de los proyectos que se desarrollan en nuestro Departamento, los cuales son la base de los trabajos de tesis de nuestros estudiantes de Maestría y Doctorado. El financiamiento de nuestros proyectos de investigación proviene de manera creciente de organismos externos al SNIT, como lo es el CONACYT, la iniciativa privada, los gobiernos de los Estados y algunas instituciones extranjeras. Esto refleja la importancia de nuestro trabajo de investigación a niveles regional, nacional e internacional. 1.3 De las líneas de investigación o de trabajo La investigación y el desarrollo tecnológico son actividades fundamentales del Programa, ya que constituyen la base para la formación de investigadores y representan el medio más directo para contribuir con nuestra labor al desarrollo de nuestra sociedad. Las líneas de investigación del Departamento son el resultado de la evolución de las necesidades de las organizaciones con las cuales interactuamos, así como de los campos de especialidad de nuestros investigadores. Se cuenta con dos líneas de investigación: a) Optimación de sistemas mecánicos, y b) Análisis y diseño térmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. A continuación se describe cada una de ellas. Línea de Investigación 1: Optimación de Sistemas Mecánicos. En años recientes, en el campo de Ingeniería Mecánica se ha manifestado una tendencia hacia requerimientos más estrictos de diseño que respondan a los nuevos estándares y normas nacionales e internacionales. Esto conlleva a la necesidad de crear sistemas mecánicos más 8

9 modernos y complejos de sistemas mecánicos que utilicen nuevos y mejores materiales, con el objeto de obtener mejorar su desempeño y reducir su costo. La línea de investigación Optimación de Sistemas Mecánicos está dividida en dos sub-líneas: Comportamiento Estático y Dinámico de Sistemas Mecánicos y Modificación de Propiedades de Sistemas Mecánicos ; estas sub-líneas se establecieron para responder a la necesidad de analizar conjunta y/o separadamente una amplia variedad de problemas existentes en el proceso de diseño, construcción o rediseño de máquinas y sistemas mecánicos, con sus elementos y uniones. Dentro de esta línea de investigación se abordan temáticas relacionadas con a) el análisis estático y dinámico de sistemas mecánicos, que han incluido estudios de elementos deformables en uniones mecánicas y de fenómenos de vibración y amortiguamiento, como los causados por el impacto de componentes mecánicos, y b) problemas de tribología como lo son el desgaste, la fricción y los ajustes de componentes mecánicos. Con base en la organización actual del trabajo de investigación en el Departamento, es posible realizar contribuciones en campos complejos tales como el análisis y diseño de líneas tecnológicas, sistemas dinámicos y tribología. En el trabajo de investigación, los investigadores y alumnos diseñan y construyen los sistemas experimentales que permiten determinar el comportamiento estático y dinámico de diferentes tipos de uniones de sistemas mecánicos, máquinas y mecanismos en distintas condiciones de operación. Normalmente se realiza la investigación en una serie de etapas, iniciando con modelos simples de elementos o sistemas mecánicos y posteriormente incrementando la complejidad del modelo, hasta aproximarse lo más posible a condiciones reales de operación. De esta manera los estudiantes pueden conocer no sólo los aspectos teóricos de los problemas atacados, sino también sus aspectos prácticos. La experimentación comúnmente requiere diseñar estrategias de medición, diseñar y construir piezas y bancos de prueba, desarrollar sistemas para la adquisición de datos e idear métodos para la interpretación de resultados experimentales. En el desarrollo de sus proyectos de tesis, nuestros estudiantes se involucran en estas actividades, lo cual les brinda una amplia gama de habilidades técnicas propias del trabajo de investigación. Además del trabajo experimental que se realiza en nuestros laboratorios, parte de nuestro esfuerzo está dedicado al desarrollo de modelos numéricos de sistemas mecánicos. En la actualidad, la línea de Optimación de Sistemas Mecánicos ha profundizado en el uso del Método de Elementos Finitos, ya que es una técnica versátil con amplias posibilidades de aplicación en problemas referentes a los procesos de diseño y rediseño de máquinas y de sus componentes. Adicionalmente se realizan estudios del modelado y experimentación en el área 9

10 de Rotodinámica, principalmente en las áreas de balanceo dinámico, diagnóstico de fallas, identificación de parámetros modales e implementación de sistemas activos de amortiguamiento. En esta línea de investigación, en apoyo a la industria nacional, también se trabaja en proyectos que desarrollan conocimiento experimental para el recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones térmicas o de abrasión extremas. Mediante las técnicas desarrolladas en nuestro laboratorio se espera prolongar la vida útil de estos equipos y minimizar los tiempos muertos derivados de fallas. Una aplicación de esta tecnología que ha cobrado mayor relevancia es en el área médica, con estudios de desgaste y recubrimientos en prótesis. Así, la línea de investigación del área de Diseño Mecánico cuenta con un laboratorio en el cual se cultivan las siguientes sublíneas de investigación particulares: 1) Tribología, 2) Rotodinámica, 3) Análisis de esfuerzos y deformaciones, 4) Vibración, amortiguamiento e impacto, 5) Mecánica computacional, 6) Metrología y propiedades físicas y 7) Biomecánica. En la sublínea de tribología se han desarrollado dispositivos y procesos para el estudio y aplicación de películas delgadas por triboadhesión en superficies planas y curvas. En la sublínea de rotodinámica se realiza el modelado y pruebas experimentales de rotores para analizar la influencia de los diferentes parámetros como rigidez, amortiguamiento, geometría, etc., en el comportamiento dinámico del sistema, técnicas de balanceo, técnicas para diagnóstico de fallas incipientes, técnicas para determinar parámetros modales del sistema. En la sublínea de análisis de vibración, amortiguamiento e impacto se desarrollan métodos de prueba encaminados a la identificación de propiedades dinámicas, la predicción de respuesta vibratoria y la mitigación de vibraciones de máquinas y estructuras; así mismo se validan experimentalmente métodos teóricos desarrollados para el mismo fin. Además, se estudia el comportamiento dinámico de componentes de máquinas, estructuras y materiales compuestos. Se abordan aplicaciones de importancia para la industria, como lo son diagnósticos de fallas, la validación de modelos de elementos de máquinas y uniones, a través de pruebas de vibración y análisis modal, la medición de vibración y la optimación de componentes mecánicos por métodos experimentales y elementos finitos. En la sublínea de Mecánica Computacional, principalmente, se usa el método de elemento finito en la optimación de sistemas mecánicos y sus uniones para análisis estáticos y dinámicos. También, se realizan las simulaciones de la dinámica de los mecanismos y elementos mecánicos, no solamente con paquetes comerciales (ABAQUS y ALGOR) sino usando programas de codificación propia. En la sublínea de metrología y propiedades físicas se dimensionan los elementos que se prueban y se obtienen algunas propiedades de sus materiales. Además, se desarrollan nuevas tecnologías, por ejemplo, recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones térmicas o de abrasión extremas para prolongar la vida útil. En la sublínea de biomecánica se estudia la mecánica de articulaciones naturales y prostéticas. Además, se realiza análisis y desarrollo de prótesis de 10

11 rodilla e innovación en materiales para implantes, aplicando técnicas desarrolladas en la línea de tribología Línea de Investigación 2: Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados El consenso general de la comunidad que se dedica a los sistemas térmicos ha sido enfocado al campo de la energía. Un gran número de actividades y procesos desarrollados por el hombre involucran de una u otra forma el uso de la energía, en relación con el aprovechamiento y explotación óptima de los recursos energéticos. La dinámica de evolución de los sistemas térmicos permite analizar y resolver problemas complejos relacionados con los nuevos diseños enfocados al ahorro de la energía, tema de especial interés en la industria del país. Por lo anterior, esta segunda Línea de Investigación se ha dividido en tres sub-líneas: a) Estudios térmicos de edificaciones, b) Estudios de sistemas solares relacionados, y c) Propiedades termofísicas y ópticas de materiales. Las primeras dos comprenden tópicos como: ahorro de energía en edificaciones, desarrollo y estudios de sistemas térmicos alternos para ahorrar energía fósil y reducción de la contaminación ambiental en sistemas relacionados. De la primera sublinea de investigación se abordan 5 temas principales: Caracterización del clima y estrategias de confort en edificaciones, evaluación térmica de cargas térmicas de edificaciones, estudios del movimiento de aire en habitaciones, estudios térmicos de vidrios y marcos de ventanas y su efecto térmico en habitaciones de edificaciones y estudios térmicos de sistemas pasivos. En la segunda sublinea las investigaciones se han enfocado a los estudios de sistemas solares de baja entalpía como son los captadores o captadores solares para calentamiento de agua o de aire para secado de productos. Los tópicos de investigación comprendidos en la tercer sub-línea son: desarrollo de aparatos para medir propiedades térmicas de materiales y fluidos, medición de propiedades térmicas y medición de propiedades ópticas. La línea de investigación del área de sistemas térmicos cuenta con cuatro instalaciones de laboratorios: 1) Laboratorio de termosistemas para ahorro de energía, 2) Laboratorio de propiedades ópticas y termofísicas, 3) Laboratorio de tecnologías solares y 4) Laboratorio de modelación numérica. En el laboratorio de termosistemas para ahorro de energía se desarrollan dispositivos y metodologías calorimétricas para la evaluación de componentes de edificaciones, determinación de cargas térmicas, calificación energética con fines de ahorro de energía. En el laboratorio de propiedades ópticas y termofísicas se diseñan dispositivos y metodologías para determinar propiedades termofísicas, esencialmente conductividad térmica en materiales sólidos, viscosidad de fluidos y adsorción de humedad en medios porosos, así como se cuenta con un espectrofotómetro para determinar propiedades ópticas de transmitancia y reflectancia de materiales sólidos. En el laboratorio de tecnologías solares se realizan caracterizaciones térmicas de envolventes de edificaciones en condiciones exteriores y de laboratorio, así como también se lleva a cabo la caracterización de colectores solares. En el laboratorio de modelación numérica se desarrollan programas de modelación de dinámica de fluidos computacionales con aplicaciones a habitaciones, ventilación y calidad del aire. 11

12 Ambas Líneas de Investigación del Programa de Ingeniería Mecánica han ido consolidándose paulatinamente desde sus inicios y han contribuido de forma general en el desarrollo de normas nacionales, asesorías a gremios, desarrollo de proyectos para industriales, colaboraciones con otras instituciones. En general, los esfuerzos de ambas líneas de investigación se han canalizado hacia la vinculación con todas las actividades que propicien y amplíen el conocimiento y la creatividad en el campo de Ingeniería Mecánica. Tales esfuerzos no sólo han fructificado en el ámbito nacional sino que también han impactado internacionalmente mediante la propagación de su producción científica y tecnológica a través de la publicación de artículos en revistas especializadas de reconocido prestigio internacional. 1.4 Dentro del Programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Plantel -PIID. De acuerdo a la misión, objetivos y el Plan Estratégico Cenidet-SEP, las políticas de este Centro en el corto plazo se resumen en facilitar el establecimiento de un Modelo de Innovación y Calidad, que asegure que nuestros resultados sean de alta calidad, y se vean reflejados en el corto plazo en la acreditación de acuerdo a estándares nacionales (Conacyt-PNPC, Conacyt- SNI, etc), en el mediano plazo en la certificación ISO-9001, y en el largo plazo en un seguimiento de forma completa del Modelo de Innovación y Calidad. Por lo anterior, actualmente el Departamento de Ingeniería Mecánica del CENIDET (DIM-CENIDET), en su programa de Maestría y Doctorado en Ciencias del la Ingeniería Mecánica, y en sus actividades de investigación, promueve acciones encaminadas a la acreditación ante las instancias nacionales y promueve las acciones encaminadas a la certificación con estándares internacionales, todo esto dentro del marco del Modelo de Innovación y Calidad mencionado. Específicamente en el DIM-CENIDET, se pueden dividir las políticas en: políticas para fomentar la calidad en la formación de recursos humanos, políticas de fomento para incrementar la calidad en las labores de investigación y políticas que fomenten la vinculación. Para estas tres políticas: 1. Se continuará promoviendo el incremento en el nivel académico de los profesoresinvestigadores, mediante difusión de información, permisos laborales y reducción de carga académica para los profesores-investigadores, tanto para obtener el grado de doctorado como para realizar pos-doctorados y estancias en instituciones afines a las líneas de investigación del Departamento. 2. Se fomenta la convivencia académica, estimulando las actividades en las que exista participación conjunta de los diferentes profesores-investigadores y estudiantes dentro del departamento y CENIDET. Particularmente se acentuará el trabajo con equipos interdisciplinarios para afrontar proyectos de investigación. 3. Se fomentará la asistencia a foros o congresos siempre y cuando sean de prestigio nacional e internacional, se prevean oportunidades de establecer vínculos con 12

13 instituciones afines o se prevean oportunidades para realizar promoción al Departamento. 4. Se fomentará la realización de proyectos de instigación y desarrollo tecnológico que permitan incrementar y mejorar los equipos existentes en los tres laboratorios existentes y en la formación de otros dos. 5. Se fomentará la realización de proyectos que permitan extender y generar nuevos espacios para la realización de actividades docentes, actividades de investigación y desarrollo tecnológico y actividades recreativas. Políticas específicas para fomentar la calidad en la formación de recursos humanos: Fomentar la retroalimentación en la toma de decisiones con la información del seguimiento de egresados. 1. Fomentar mediante grupos colegiados (Consejo de posgrado y Claustro Doctoral) las revisiones periódicas a los reglamentos y programas de los posgrados que se imparten y revisiones de los resultados de investigaciones. 2. Fomentar la realización y asistencia a eventos para actualización docente de los profesores-investigadores. 3. Incrementar la planta de profesores investigadores, contratando profesores con nivel mínimo de doctorado afines en su curriculum vitae, con las líneas de investigación y de preferencia con publicaciones en revistas de prestigio internacional con refereo. Políticas específicas para el fomento de la calidad en las labores de investigación. 1. Fomentar la publicación de los resultados de las investigaciones en espacios reconocidos (revistas del Citation Index, libros, patentes, etc.). 2. Favorecer y dar espacios a las actividades encaminadas al reconocimiento por parte del Sistema Nacional de Investigadores de los profesores-investigadores. 3. Que todos los profesores tengan perfil Promep. Políticas específicas de fomento a la vinculación. 1. Favorecer la participación de profesores-investigadores en actividades de vinculación con el sector industrial, manteniendo prioridad a la formación de recursos humanos de alto nivel e investigación. 2. Fomentar la divulgación del trabajo realizado en el Departamento. 3. Promover la diversificación de las fuentes de ingresos financieros. 13

14 II. Diseño Académico / Curricular 2.1 Líneas de investigación o de trabajo. Descripción de las Líneas de Investigación por área: Área: Diseño Mecánico Línea de Investigación: Optimación de Sistemas Mecánicos Tópicos de estudio: A. Comportamiento Estático y Dinámico de Sistemas Mecánicos i. Análisis de esfuerzos y deformaciones ii. Diagnóstico de fallas B. Modificación de Propiedades de Sistemas Mecánicos i. Modificación superficial ii. Materiales compuestos Sistemas Térmicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados C. Estudios Térmicos de Edificaciones i. Evaluación de cargas térmicas de edificaciones. ii. Estudios del movimiento de fluidos en habitaciones. iii. Análisis térmico de vidrios, techos, y paredes. D. Propiedades Termofísicas y Ópticas de Materiales i. Dispositivos de medición de propiedades termofísicas de materiales. ii. Análisis de propiedades termofísicas y ópticas de materiales. E. Estudios de Sistemas Solares Relacionados i. Sistemas de colectores solares de agua y aire. ii. Sistemas solares de secado 2.2 Características del programa Nombre del programa: Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica 14

15 2.2.2 Objetivo general y metas del programa: Objetivo general del programa. El objetivo principal del programa académico de estudios de maestría es la formación de recursos humanos de alto nivel en el área de ingeniería mecánica, el cual proporcionará al alumno una formación amplia en el campo del conocimiento de Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos con habilidades y capacidades para actividades de investigación, docencia y sólido ejercicio profesional a nivel nacional e internacional. Metas. Que el alumno: 1. Conozca su campo disciplinario. 2. Tenga capacidad de innovar, proponer, desarrollar y promover soluciones técnicas de alta tecnología. 3. Esté actualizado en su área de trabajo. 4. Tenga conocimiento de la gestión de proyectos. 5. Sea capaz de formar recursos humanos 6. Tenga la capacidad de liderazgo Perfil del graduado: El Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica contempla conocimientos, habilidades y actitudes que el egresado debe aplicar en su ámbito profesional, de tal manera que al egresar de la maestría sea capaz de generar y aplicar sus conocimientos tanto en el ámbito académico, público, industrial y de investigación; esto es, identificar, plantear y dar soluciones a problemas de su campo disciplinario, participar en asesorías, consultorías, investigación básica y aplicada, y en desarrollo tecnológico en ámbitos académicos relacionados con su campo disciplinario, formar recursos humanos de alto nivel técnico, licenciatura y de maestría en su campo disciplinario, y desempeñar actividades profesionales de alto nivel en el desarrollo tecnológico en los ámbitos productivos a nivel regional y nacional. Además, podrá realizar la continuación de estudios a nivel doctorado, en instituciones tanto nacionales como internacionales Campo de acción El programa de Maestría en Ciencias tiene una trayectoria mayor a 20 años y principalmente se enfoca en la formación de recursos humanos de alto nivel en Ingeniería Mecánica, en las áreas de Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos, y especializados en las líneas de investigación: 1) Optimación de sistemas mecánicos, y 2) Análisis y diseño térmico de edificaciones y 15

16 sistemas solares relacionados. De esta forma respondemos a las tendencias nacionales e internacionales para la formación de especialistas en el área de Ingeniería Mecánica. Estas áreas de especialidad son dirigidas hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las áreas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluación del Impacto del Programa de Formación de Científicos y Tecnólogos ), resultan estratégicas para la solución de los problemas más urgentes del país como son: El diseño y los procesos de manufactura, y el uso de energías renovables y el desarrollo sustentable, las cuales están completamente relacionadas con nuestras dos áreas de especialización y sus correspondientes líneas de investigación. Por otro lado, las áreas prioritarias para el desarrollo del país y su incidencia en el Plan Nacional de Desarrollo , establece la estrategia de promover políticas de desarrollo sustentable para el país. Para ello, se propone impulsar el uso eficiente de la energía, así como la utilización de tecnologías que permitan disminuir el impacto ambiental generado por los combustibles fósiles tradicionales. México cuenta con un importante potencial en energías renovables, y en materia de ahorro de energía, es importante incrementar los esfuerzos de promoción de uso de equipos de producción y aparatos de consumo más eficientes. Así, nuestro programa desarrolla en sus dos líneas de investigación ciencia básica y desarrollo tecnológico, y se aprecia que una de estas líneas de investigación esta completamente relacionada con la eficiencia energética, de esta manera nuestro programa tiene incidencia muy importante en el desarrollo del país. Conjuntamente, los egresados tienen una formación orientada hacia estas líneas de investigación mediante el desarrollo de sus temas de maestría. Por esta razón el egresado de nuestro programa es capaz de resolver y enfrentarse con problemas complejos del entorno. Esto se puede confirmar con el hecho de que un gran porcentaje de nuestros egresados están empleados actualmente en empresas e instituciones de alto prestigio y además algunos de ellos continúan su educación con estudios doctorales. Una parte de los egresados son contratados como docentes en instituciones de educación superior del país, tanto en aquellas pertenecientes al SNEST, como en universidades de diferentes estados de la República. Otro porcentaje de ellos deciden continuar con estudios doctorales, siendo una de sus primeras opciones el mismo programa de Doctorado en Ciencias en Ingeniería Mecánica, en parte por la familiaridad con el tema y la línea de investigación, y por el ambiente de trabajo. Destaca el hecho de que otro porcentaje de los egresados continúan con actividades relativas a la investigación, tanto en entidades gubernamentales como en la iniciativa privada Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos. Requisitos Contar con título de Licenciatura en un área afín a la del programa de maestría al que se pretende ingresar. 16

17 Haber obtenido un promedio mínimo general de 80 (ochenta), o su equivalente, en la licenciatura. Presentar solicitud para ingresar a la maestría. Aprobar los exámenes de admisión. Presentar currículum vitae y acudir a una entrevista con los miembros del Comité de Admisión. Mostrar habilidades para la lectura y comprensión de escritos técnicos en investigación. Poseer conocimientos necesarios del idioma inglés, sobre todo en lo que se refiere a la lectura de textos técnicos. Dedicar tiempo completo a la maestría. Antecedentes (perfil de ingreso) El programa de posgrado de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica es una opción de superación académica para los egresados en diversas áreas de las ingenierías, tales como Ingeniería Mecánica, Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Química, Ingeniería en Energía, Ingeniería Industrial y licenciaturas afines. El grado deberá ser expedido por una institución nacional, o en su caso, contar con la revalidación correspondiente. El candidato al posgrado deberá tener conocimientos sólidos en matemáticas así como del área en la que se desea orientar (Diseño Mecánico o Sistemas Térmicos); adicionalmente conocimientos en el manejo de computadoras, comprensión y redacción de textos en español e inglés. Como habilidades el alumno deberá tener una buena comprensión de lectura, capacidad de análisis, crítica y síntesis, y adaptación a diferentes ambientes de trabajo, de manera individual y en grupo. El aspirante debe mostrar aptitud positiva, disponibilidad, compromiso y responsabilidad para realizar sus actividades académicas Requisitos para la obtención del grado académico. Se ofrece una sola opción de graduación, que consiste en un trabajo de investigación que derive en un documento de tesis, el cual a juicio de un comité revisor, deberá tener nivel y originalidad de un trabajo de maestría; y aprobar un examen de grado. En general, los requisitos para la obtención del grado de Maestro en Ciencias son los siguientes: 1) Haber aprobado la totalidad de los créditos de los cursos, 2) Contar con un promedio mínimo general de 80/100, 3) No tener adeudos con la institución cumpliendo con los requisitos administrativos, 4) Acreditar el idioma inglés de acuerdo a los criterios institucionales. El estudiante para su egreso debe obtener un puntaje mínimo de 450 en el examen TOEFL. 5) Realizar trabajo de investigación de tesis, el cual debe ser totalmente concluido y 17

18 6) Presentar y aprobar el examen de grado ante un jurado calificador designado por el Consejo de Posgrado Requisitos de la permanencia en el programa. La permanencia de un estudiante en el programa de Maestría en Ciencias dependerá de lo siguiente: a) Acatar todas las disposiciones reglamentarias de la institución, de la y del SNEST para su buen funcionamiento y mejor aprovechamiento y, consecuentemente, se evitará ser sujeto de sanciones por parte de las autoridades competentes. b) Inscribirse en cada periodo, durante todo el programa de Maestría en Ciencias, hasta la obtención del grado. Después de los periodos reglamentarios, el estudiante deberá inscribirse aunque no tenga carga académica. c) Dedicar tiempo completo al desarrollo de su proyecto de investigación. d) No abandonar los estudios por un periodo sin la autorización del jefe de la DEPI; en cualquier caso, las bajas temporales y definitivas se solicitarn al jefe de la DEPI y serán valoradas por el CIPI. e) Acreditar las asignaturas con una calificación mínima de setenta (70), pero el promedio mínimo global requerido será de ochenta (80). f) No reprobar dos veces una misma asignatura ni dos asignaturas diferentes. g) Presentar informe escrito de los avances del proyecto de investigación cuando lo solicite el comité tutorial, con el aval del director de tesis. h) Obtener el grado de Maestro en Ciencias en el periodo no mayor a cinco años, contados a partir de la fecha de ingreso del estudiante al programa. i) Incumplir cualquiera de éstas, u otras disposiciones emitidas por las instancias educativas al efecto, será causa para la baja definitiva del estudiante del programa respectivo. La carga académica del estudiante para cursar estudios de maestría en ciencias la determinará el Comité Tutorial y estará autorizada por el Coordinador Académico del programa; la asignación del tema de tesis le corresponderá al Consejo de posgrado. Los estudiantes de maestría no tendrán la opción de baja parcial de asignatura alguna. Todo estudiante de posgrado que haya cursado al menos un semestre del programa podrá solicitar su baja temporal en todas las asignaturas, para lo cual presentará dicha solicitud por escrito, avalada por su Director de Tesis, al Jefe de la División de Estudios de Posgrado e Investigación. 18

19 Cuando el estudiante decida no continuar sus estudios podrá solicitar la certificación de las asignaturas cursadas; las asignaturas no aprobadas no se computarán para efectos del promedio general. 2.8 Procedimiento de selección de aspirantes. El proceso de selección está basado en: un examen de admisión, el cual está dividido en tres partes que se aplican separadamente: Matemáticas, Diseño, Térmica. Aparte, se aplica un examen de Inglés y uno psicológico preparado y evaluado por el Depto. de Desarrollo Académico e Idiomas. La aceptación de un candidato al programa se basa en la aprobación del examen de admisión, análisis de su trayectoria escolar (se revisan particularmente las materias de especialidad del área de su elección, estancias de verano de investigación, participación en concursos con valor curricular) y una entrevista con el comité de admisión (el comité de admisión establece contacto con el candidato y programa la fecha de entrevista). Los contenidos de los exámenes de admisión de cada especialidad son elaborados y revisados por el Consejo de Posgrado y se actualizan anualmente. También, el Consejo de Posgrado evaluara si un estudiante distinguido, con una trayectoria academica sobresaliente, con promedio de noventa (90) durante su carrera de licenciatura, accede de manera directa a la Maestría en Ciencias, contanto con alguna de las siguientes experiencias: Participación en concursos de ciencias basicas, creatividad o emprendedores, particpación en proyectos de investigación, particpación en veranos de la investigación cientifica y particpación como ponente en eventos academicos Características de los proyectos de tesis. La Tesis es el planteamiento, procedimiento y resultados de una investigación, desarrollo científico o innovación tecnológica individual que se presenta en un documento formal impreso, bien redactado y estructurado. El tema de tesis debe estar enmarcado en las líneas de investigación o de trabajo del Departamento de Ingeniería Mecánica. Los estudiantes deberán elegir el tema y el director para su tesis de entre el banco de temas de tesis previamente aprobados por el Consejo de Posgrado. Para la formación del banco de temas de tesis, los profesores someten a consideración del Consejo de Posgrado las propuestas de investigación que consideran que pueden ser abordadas como temas de tesis de Maestría. Para su aprobación, se deberá presentar por escrito y de manera oral al Consejo Departamental. 19

20 La tesis debe ser un documento que refleje en forma concreta la investigación realizada por el estudiante para obtener el grado de Maestro en Ciencias. 20

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