COMSOL Multiphysics® [2] ofrece un gran potencial para la modelización y simulación de sistemas basados en hidrógeno. Un excelente ejemplo es el estudio titulado “Investigation into hydrogen induced fracture of cable bolts under deep stress corrosion coupling conditions” [1] y publicado en la revista Tunnelling and Underground Space Technology de la Editorial Elsevier. En este trabajo se utiliza COMSOL Multiphysics® para modelizar la difusión de hidrógeno e investigar la fractura inducida en materiales sometidos a condiciones de estrés y corrosión.
Los autores implementaron en COMSOL Multiphysics® ecuaciones de transporte y mecánica de sólidos para modelizar las deformaciones relacionadas con la expansión del hidrógeno en la red cristalina del acero. El modelo se desarrolló de forma consistente con los resultados experimentales obtenidos empleando muestras de cable como las que se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Muestras de cable: (a) vista estereoscópica, (b) vista en sección (alambre central R1 = 2.95 mm, alambre helicoidal R2 = 1.6 mm, alambre helicoidal R3 = 2.95 mm).
La Figura 2 muestra la distribución de la concentración de hidrógeno difundido en las muestras con y sin esfuerzo después de 3 horas. Los resultados de la simulación revelaron que el flujo de difusión del hidrógeno está altamente correlacionado con los gradientes de estrés. En áreas de alta concentración de estrés, el hidrógeno tendía a acumularse, debilitando la estructura del material y promoviendo el inicio de fracturas. La expansión inducida por el hidrógeno también contribuyó significativamente a las tensiones internas, reduciendo la cohesión del material cerca de las puntas de grietas.
Los resultados obtenidos a partir de las simulaciones numéricas llevadas a cabo en COMSOL Multiphysics® fueron coherentes con las observaciones experimentales, demostrando el enorme potencial para prevenir fallos estructurales cuando los materiales se exponen a hidrógeno.

Figura 2. Distribución de hidrógeno: a) distribución de esfuerzo de Von Mises (MPa), b) bajo esfuerzo, y c) sin esfuerzo.
[1] Wu et al. Investigation into hydrogen induced fracture of cable bolts under deep stress corrosion coupling conditions. Tunnelling and Underground Space Technology, 2024, 147, 105729.
Los programas de estudios ambientales atraen a una amplia gama de estudiantes, desde aquellos que se centran en las ciencias y utilizan las matemáticas todos los días hasta aquellos con antecedentes en humanidades que pueden haber hecho muy poco matemáticas en los últimos años. Esta disparidad puede causar serios desafíos para los estudiantes y sus instructores. Para abordar este problema, el Dr. Robert Alexander, profesor del departamento de Estudios Ambientales en Kenyon College y codirector del departamento de Estudios Ambientales, enseña un curso de segundo año en Análisis Ambiental Aplicado. El objetivo de este curso es brindarles a los estudiantes con antecedentes matemáticos más débiles o menos recientes la preparación que necesitan para manejar sus cursos de años superiores, al mismo tiempo que les brinda a todos los estudiantes práctica en la resolución de problemas del mundo real utilizando modelos cuantitativos. Alexander considera que Maple Flow es una herramienta de cálculo ideal para este curso.
Él quiere que sus alumnos comprendan que, cuando trabajan en un problema cuantitativo, deben pensar en algo más que en el cálculo en bruto. Deben tener en cuenta las unidades, validar el resultado para asegurarse de que tenga sentido y documentarlo todo. También quiere que aprendan que, a veces, una estimación razonable es suficiente para darles la información que necesitan, cómo obtener dichas estimaciones y cómo mejorar el resultado cuando sea necesario. “Maple Flow me proporciona exactamente el entorno que necesito para lograr mis objetivos para este curso”, afirma Alexander. “No solo los cálculos son fáciles de realizar, refinar y actualizar, sino que el soporte de unidades integrado y el entorno similar al papel permiten y alientan a los estudiantes a ampliar su enfoque más allá de los cálculos y pensar realmente en lo que están haciendo, lo que significa y cómo comunicarlo”.
Alexander enfatiza a sus estudiantes que no es suficiente llegar a una cifra final. La comunicación del proceso es extremadamente importante. “Utilizo Maple Flow en este curso porque puedo combinar cálculos y texto en el mismo documento con extrema facilidad, exactamente de la forma en que quiero que aparezcan. Les digo a mis estudiantes que su objetivo es producir un documento que pueda ser entregado a otra persona, y esa persona comprenderá inmediatamente cuál es el problema y exactamente cómo se resolvió. El entorno de Maple Flow hace que esto sea fácil de lograr”.
Al principio del curso, los estudiantes a veces sienten que los cálculos son demasiado simples como para requerir documentación. Pero al final del curso, los estudiantes han aprendido el valor de un modelo bien comunicado, especialmente cuando abordan tareas basadas en trabajos anteriores. Cuanto mejor sea su documento original de Maple Flow, más fácil será la nueva tarea.

Los estudiantes usan Maple Flow para explorar preguntas como ¿Qué tan grande era el asteroide que mató a los dinosaurios?1 y ¿Son los osos verdaderos hibernadores?2 con el fin de desarrollar habilidades de modelado cuantitativo.
Alexander solía utilizar una versión antigua de Mathcad® en este curso, pero con el tiempo dejó de funcionar en sistemas operativos más recientes. “Mi escuela simplemente no podía permitirse una licencia para la versión actual de Mathcad. Maplesoft ofrecía precios mucho más flexibles que se adaptaban mejor a nuestras necesidades”.
Alexander está entusiasmado con las posibilidades de utilizar un producto como Maple Flow en otros campos que utilizan cálculos. “Creo que Maple Flow aporta mucho valor, no solo para la ingeniería, sino también para programas como estudios ambientales, psicología, sociología y economía”.
1 Problem from Harte, John. Consider a Spherical Cow: A Course in Environmental Problem Solving. University Science Books. 1988. ISBN: 0-935702-58-x
2 Problem from Harte John. Consider a Cylindrical Cow: More Adventures in Environmental Problem Solving. University Science Books. 2001. ISBN: 1-891389-17-3
Por Stacey McDaniel.
Todo el mundo hace un seguimiento de las métricas. Si una métrica es lo suficientemente importante como para medirla, es importante encontrar formas de mejorarla. ¿Qué sucede si no se obtiene el NPS (Net Promoter Score) que se busca? La próxima vez, considere el análisis de causa raíz (RCA), una metodología que le ayuda a comprender las razones y los impulsores de nuestras métricas clave y cómo mejorarlas. Se trata de encontrar, comprender y solucionar los problemas recurrentes que hacen que sus clientes se sientan insatisfechos. Cuando se pueda abordar la situación de manera proactiva antes de que se vuelva problemática, eso cambia las reglas del juego.
La realización de un análisis de causa raíz implica diferentes métodos y herramientas, pero en general sigue un proceso similar. Para comenzar, se debe definir el problema y su impacto en el servicio al cliente. Luego, deben recopilarse datos y evidencias relacionados con el problema, como comentarios de los clientes, métricas, registros, etc. Una vez que se tenga los datos, puede utilizarse el análisis de datos para investigar las posibles causas y sus relaciones. Para garantizar la precisión, verifique las causas fundamentales probando hipótesis y eliminando alternativas.
Siempre hay margen de mejora, incluso en las empresas más exitosas. Los clientes inteligentes de hoy pueden darse cuenta de si usted está comprometido con su satisfacción o no. A continuación, se ofrece un esquema general de cómo comenzar el proceso de análisis de causa raíz.
Utilice el diagrama de Pareto para identificar los defectos más frecuentes, las causas más comunes de defectos o las causas más frecuentes de quejas de los clientes. Los diagramas de Pareto pueden ayudar a centrar los esfuerzos de mejora en las áreas en las que se pueden lograr mayores avances. Una hoja de trabajo con diagrama de Pareto responde a las siguientes preguntas.
Utilice un diagrama de espina de pescado (también conocido como diagrama de caso y efecto) para organizar la información de una lluvia de ideas sobre las posibles causas de un problema. Desarrollar un diagrama de espina de pescado con su equipo puede ayudarlo a comparar la importancia relativa de las diferentes causas.
Utilice el formulario de los cinco por qués para determinar la causa raíz de un problema repitiendo la pregunta "¿Por qué?".
Los cinco por qués responden las siguientes preguntas.
Cómo hacerlo:
No es necesario que haya cinco “por qué”, pero por lo general son suficientes. Cada problema es diferente, por lo que algunos pueden requerir más “por qué”, mientras que otros pueden requerir menos.
Una vez que haya identificado las áreas en las que puede brindar un mejor servicio a sus clientes, es momento de actuar y corregir esos errores. A medida que realiza mejoras, es una buena idea recopilar constantemente los comentarios de los clientes para contar con los datos que necesitará para seguir mejorando y comprender las necesidades de sus clientes.
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Una de las grandes novedades de la última actualización de COMSOL Multiphysics® 6.3 es el Módulo de Descargas Eléctricas [1], una herramienta avanzada diseñada para modelización y analizar fenómenos relacionados con arcos eléctricos, plasmas, descargas de corona y otros procesos complejos en aplicaciones industriales y científicas.
El nuevo Módulo de Descargas Eléctricas permite modelizar los siguientes fenómenos físicos [2]:
La Figura 1 resume de forma gráfica los distintos fenómenos físicos que se pueden modelizar y simular con el módulo de descargas eléctricas.

Figura 1. Ejemplos de fenómenos físicos que se pueden modelizar y simular mediante el nuevo módulo de Descargas Eléctricas de COMSOL Multiphysics®.
Este nuevo módulo es intuitivo y accesible, convirtiéndose en una herramienta de gran utilidad para el desarrollo de productos, permitiendo realizar trabajos de simulación detallados que contribuyan a reducir los costes económicos asociados con pruebas experimentales y prototipos. Además, es posible integrar Módulo de Descargas Eléctricas con otros productos de COMSOL Multiphysics® ya incluidos en las versiones previas del programa, como electromagnetismo, mecánica estructural y dinámica de fluidos, transferencia de calor, entre muchos otros, lo que permite a los usuarios abordar problemas de multifísica en los que hay presentes fenómenos de descargas eléctricas.
Si trabajas en áreas donde los fenómenos de descargas eléctricas están presentes este nuevo módulo de Descargas Eléctricas incluido en la versión 6.3 de COMSOL Multiphysics® se convertirá en una herramienta con un enorme potencial para desarrollar con éxito tus proyectos.
[1] Electric discharge module
[2] COMSOL Multiphysics® 6.3, 2024. https://www.comsol.com/release/6.3/electric-discharge-module
Por Shawn Shapiro.
Las agencias gubernamentales enfrentan una enorme presión para mejorar las operaciones, reducir los costos y garantizar la prestación de servicios de alta calidad a los ciudadanos. Las metodologías Six Sigma, combinadas con las potentes herramientas de Minitab, permiten a las organizaciones gubernamentales enfrentar estos desafíos con confianza. Al optimizar los procesos, reducir el desperdicio y mejorar la toma de decisiones, los equipos gubernamentales pueden brindar servicios que realmente generen un impacto.
1. Mejorar la calidad de los servicios públicos
Mantener altos estándares en áreas como la atención médica, la seguridad social y la seguridad pública es esencial para las agencias gubernamentales. Las herramientas principales de Six Sigma, como el control estadístico de procesos (CEP) y el diseño de experimentos (DOE), tienen como objetivo mejorar la calidad mediante la reducción de la variabilidad y los defectos. Estas herramientas, disponibles en Minitab, ayudan a optimizar los procesos para garantizar la coherencia y la excelencia.
2. Reducir el centro de la ciudad en servicios críticos
Los tiempos de inactividad no planificados pueden interrumpir servicios esenciales como los sistemas de TI o las operaciones de respuesta a emergencias. Las metodologías Six Sigma, que incluyen el análisis de modos de falla y efectos (FMEA) y el análisis de causa raíz (RCA), permiten a las agencias identificar vulnerabilidades e implementar soluciones para mantener la continuidad operativa.
3. Empoderar a los empleados con capacitación y colaboración
Six Sigma pone énfasis en empoderar a los equipos a través de programas de capacitación como las certificaciones Green Belt y Black Belt. Estos programas brindan a los empleados las herramientas que necesitan para abordar las ineficiencias e impulsar mejoras.
4. eliminar el desperdicio para ahorrar costes
Al integrar los principios Lean en Six Sigma, las agencias pueden identificar y eliminar pasos que no agregan valor en sus procesos. Herramientas como Value Stream Mapping (VSM) y 5S, respaldadas por Minitab, desempeñan un papel crucial en la optimización de las operaciones.
5. optimizar la gestión de la cadena de suministro
Six Sigma puede optimizar los procesos de la cadena de suministro al reducir los plazos de entrega, mejorar la gestión de inventarios y aumentar la calidad de los proveedores. En las agencias gubernamentales, esto puede aplicarse a la adquisición de bienes y servicios, lo que garantiza la entrega oportuna y reduce los costos. Con el proceso DMAIC de Six Sigma , las agencias pueden reducir los plazos de entrega, mejorar la calidad de los proveedores y mejorar la eficiencia general de la cadena de suministro.
Las agencias gubernamentales pueden lograr resultados transformadores mediante la integración de las metodologías Six Sigma y las herramientas confiables de Minitab. Ya sea que se trate de mejorar los servicios públicos, reducir el desperdicio u optimizar las cadenas de suministro, Minitab permite a los equipos gubernamentales mejorar la eficiencia y generar un impacto duradero.
En informaciones pasadas ya comentamos que el Administrador de la EPA de EE.UU. firmó la norma final que actualiza el Apéndice W de la Parte 51 del Título 40 del CFR: la Guía sobre modelos de calidad del aire. Esta norma final revisó la formulación científica del sistema de modelado AERMOD.
La norma final se publicó en el Registro Federal (89 FR 95034) el 29 de noviembre de 2024. El texto completo de la versión publicada está disponible en línea y en formato PDF. Con esta publicación, la fecha de entrada en vigor de la norma es el 28 de enero de 2025. También hay un período de transición de 1 año hasta el 29 de noviembre de 2025, durante el cual los protocolos de modelado basados en la versión de 2017 de la Guía pueden ser aprobados a discreción de la autoridad de revisión correspondiente.
Los detalles técnicos completos sobre la Norma Final del Apéndice W de 2024 están disponibles en la página web de la EPA de EE.UU. en https://www.epa.gov/scram/2024-appendix-w-final-rule. Recomendamos a los modeladores que revisen la información para comprender completamente las opciones y capacidades técnicas de AERMOD.