Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 14613008 - Métodos avanzados de diseño mecánico

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería mecánica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Métodos avanzados de diseño mecánico
CÓDIGO: 14613008 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433309.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: FELIPE SESE, LUIS ANTONIO
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 545 - INGENIERÍA MECÁNICA
N. DESPACHO: D - 047 E-MAIL: lfelipe@ujaen.es TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/51748
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Asignatura optativa incluida en la Mención Diseño y Fabricación Mecánica del grado en Ingeniería Mecánica. Ingeniería Asistida por computador, fundamentos del método de elementos finitos, cinemática y dinámica de robots y manipuladores.

 

De acuerdo con lo establecido en la memoria para el Grado en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Jaén, y en consonancia con la Orden CIN351/2009,  la asignatura Métodos avanzados de cálculo en ingeniería mecánica  se desarrolla a través de la competencia 'Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño computacional mecánico'. Adicionalmente, incluye otras competencias de carácter transversal como son la 'Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la  legislación necesaria para la práctica de la ingeniería', y la 'Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación'. En todos los casos la adquisición de estas competencias se llevará a cabo conforme a lo establecido en los Descriptores de Dublín. La ubicación temporal de la asignatura Diseño de Máquinas en el plan de estudios (precedida las asignaturas Mecánica de Máquinas, Ciencia e Ingeniería de Materiales, Elasticidad y Resistencia de Materiales, Elasticidad y  Resistencia de Materiales II y Cinemática y Dinámica de Máquinas), así como carácter optativo de la misma, como parte del módulo de Tecnología Específica del Grado en Ingeniería Mecánica, permite plantear como objetivo principal de la asignatura el
Proporcionar al alumno los conocimientos sobre el comportamiento mecánico de los elementos resistentes que le hagan posible
evaluar y prevenir, con precisión admisible, la posibilidad de fallo en elementos de estructuras y máquinas.


Este objetivo general permite introducir al alumno en el extenso campo de la mecánica computacional de
Componentes de Máquinas, estructuras y procesos de deformación elastoplásticos, proporcionándole conocimientos indispensables para el ejercicio de la profesión regulada a la que da acceso el Grado en Ingeniería Mecánica.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Los criterios de permanencia, así como las normas de matricula son fijados por la propia universidad, siendo ésta  la competente para establecer los requisitos de permanencia en lamisma. En el vigente plan de estudios no se establecen requisitos  previos para cursar ninguna de las asignaturas ofertadas. Sin embargo, en el caso particular de la asignatura Métodos avanzados de cálculo en ingeniería mecánica , es especialmente conveniente que alumno haya cursado y superado las asignaturas obligatorias previas Mecánica de Máquinas (2º curso, 1er semestre), Ciencia e Ingeniería de los Materiales (2º curso, 1er semestre), Elasticidad y Resistencia de Materiales (2º curso, 2º semestre), Elasticidad y Resistencia de Materiales II (3 er  curso, 1 er semestre), Diseño de Máquinas (3er curso, 1er cuatrimestre) y Teoría de estructuras (3er curso, 2ªcuatrimestre).

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEM2 Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.
CEM4 Conocimientos y capacidades para aplicar los fundamentos de de la elasticidad y resistencia de materiales al comportamiento de sólidos reales
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado Resul-01 Conocer las bases conceptuales de los métodos matriciales y de elementos finitos para el diseño mecánico
Resultado Resul-02 Conocimiento del modelizado de un elemento mecánico en función del uso de un software que use un método matricial o por elementos finitos
5. CONTENIDOS

Introducción a la modelización de elementos mecánicos para su entrada como datos en un software de diseño mecánico.
Análisis de los resultados de un cálculo resultante de un software de diseño mecánico.
Correlación entre los resultados analáticos y los obtenidos con los métodos avanzados de diseño mecánico.
Ventajas actual en el uso de los métodos avanzados de diseño mecánico.

Tema 1. Fundamentos del diseño asistido por ordenador

Tema 2. Fundamentos del método de los elementos finitos

Tema 3. Interpretación física del método de los elementos finitos. Análisis de estructuras de barras

Tema 4.Interpretación matemática del método de los elementos finitos. Formulación variacional

Tema 5. Formulación Isoparametrica de elementos planos.

Tema 6. Formulación de elementos placa.

Tema 7. Formulación de elementos tridimensionales.

Tema 8. Casos especiales.

Practicas 1. Elementos unidimensionales.

Practicas 2 y 3. Elementos planos bidimensionales.

Practicas 4 y 5. Elementos tridimensionales, Elementos placa y elementos tridimensionales.

Prácticas 6. Introducción al analisis de vibraciones.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
  • M2 - Clases expositivas en gran grupo: Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Clases expositivas en gran grupo: Actividades introductorias
  • M5 - Clases expositivas en gran grupo: Otros
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB3
  • CEM2
  • CEM4
  • CT4
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M10 - Clases en grupos de prácticas: Aulas de informática
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
  • M9 - Clases en grupos de prácticas: Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CB2
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CEM2
  • CEM4
  • CT4
A3 - Tutorias Colectivas
  • M15 - Tutorias Colectivas/Individuales: Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEM2
  • CEM4
  • CT4
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

La asignatura se desarrollará mediante:

Clases magistrales (M1 - Clases magistrales, M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales y M3 - Actividades introductorias y resolución de problemas). Los conceptos básicos de la asignatura se presentaran mediante presentaciones multimedia, exposiciones teóricas, y realización de ejemplos. Con un total de 45 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumno de 67.5 horas.En estas clases se desarrollarán las competencias específicas CEM2, CEM4 y CEM9 así como las generales CB2, CB3, CB5 y  CT2

Prácticas (M11 - Resolución de ejercicios, M9 - Laboratorios y M8 Participación y debates). Esta asignatura, dado su carácter aplicado, posee numerosos contenidos que se explorarán mediante actividades que implican la aplicación práctica de conocimientos mediante herramientas informáticas. Se empleará en total 10.0 horas presenciales y se estima un trabajo autónomo por parte del alumno de 15.0 horas. En estas clases se desarrollarán las competencias específicas CEM2,y CEM9 así como las generales CT4 CT2 CT6 CB4 y CB5  para lo que el alumno deberá entregar los trabajos que se fijen. en concreto se realizará una serie de prácticas y un trabajo final en el que los estudiantes desarrollen un proyecto de cálculo específico

Tutorías colectivas (M17 - Aclaración de dudas). Esta actividad se organiza en seminarios cortos donde mediante problemas se profundizará en algunos de los temas estudiados en las clases magistrales, y también se resolverán dudas de los alumnos.Con ello se pretende reforzar las competencias CEM2 y CT2

Seminarios (M15 - Seminarios). Se organizará un seminario alguna de las temáticas afines al contexto en el que se desarrolla la asignatura. Con ello se pretende reforzar las competencias CEM2 y CT2

 
7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia y participación activa en clase. Notas del profesor 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Correcto conocimiento de los contenidos teoricos de la asignatura. Examen escrito teorico práctico 60.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos Realización y presentación de trabajos 15.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Clases prácticas Asistencia a las clases prácticas y realización de memoria. 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema decalificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial.

Para la evaluación de la asignatura, se realizará un examen como procedimiento de evaluación fundamental (60% de la calificación final de la asignatura) para evaluar los resultados Resul-01 y Resul-02.

Con el propósito de restar peso al examen, se han tenido en cuenta otros criterios de evaluación, como asistencia y participación en clase (5%), informes de prácticas de laboratorio (20%) y entrega y presentación de un trabajo final de la asignatura que tendrá un peso del 15% (que podrá realizarse como un proyecto en grupo reducido). En estos apartados se evalúa principalmente , el aprendizaje de las competencias específicas CB2, CB3, CB4, CB5, CEM2, CEM4 y CT4 . Para esto, la plataforma ILIAS servirá como un instrumento de apoyo, emitiendo informes, ya sea individualizados (en el área personal de cada alumno) o grupales.

  
Con respecto al examen, es necesario que el alumno adquiera un puntaje mínimo de 5 puntos de cada diez para aprobar el curso. Es necesario agregar que la asistencia a las prácticas, así como la entrega de las memorias de prácticas y trabajo son obligatorias. Además, es necesario obtener una calificación mínima de 3 puntos sobre 10 en cada uno de los informes de las prácticas presentadas. Si no se entregan los informes de prácticas en las fechas marcadas por el profesor mediante la plataforma ILIAS (nos e aceptan entregas por correo electrónico), no se podrá supearar la asignatura.

 

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Finite elements in fracture mechanics: Theory--Numerics--Applications. Edición: -. Autor: Kuna, M. ( Meinhard). Editorial: Dordrecht ; New York : Springer, c2013  (C. Biblioteca)
  • El método de los elementos finitos. Edición: 6ª ed.. Autor: Zienkiewicz, O. C.. Editorial: Barcelona : Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería, 2010  (C. Biblioteca)
  • Cálculo de estructuras por el método de elementos finitos: análisis eléstico lineal. Edición: [1ª ed.]. Autor: Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio. Editorial: Barcelona: Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería, 1992  (C. Biblioteca)
  • A first course in the finite element method. Edición: 5th ed.. Autor: Logan, Daryl L.. Editorial: Stamford : Cengage Learning, 2012  (C. Biblioteca)
  • El método de los elementos finitos aplicado al análisis estructural. Edición: 2ª ed. Autor: Vázquez Fernández, Manuel. Editorial: Madrid : Noela, 2013  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Basic structural dynamics [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Anderson, J. C. (James C.), 1939-. Editorial: Hoboken, N.J. : John Wiley & Sons, Inc., c2012  (C. Biblioteca)
  • A finite element dynamics primer. Edición: -. Autor: -. Editorial: Glasgow : NAFEMS, cop. 1992  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorias Colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
3.00.00.0 3.0 Tema 1
Nº 2
17 - 23 sep 2018
3.01.01.0 3.0 Tema 1
Nº 3
24 - 30 sep 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 2 Practica 1
Nº 4
1 - 7 oct 2018
3.01.01.0 6.0 Tema 2
Nº 5
8 - 14 oct 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 3 Practica 2
Nº 6
15 - 21 oct 2018
3.00.00.0 6.0 Tema 3
Nº 7
22 - 28 oct 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 4 Practica 3
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
3.00.00.0 6.0 Tema 4
Nº 9
5 - 11 nov 2018
3.01.01.0 6.0 Tema 5 Practica 4
Nº 10
12 - 18 nov 2018
3.00.00.0 7.0 Tema 5
Nº 11
19 - 25 nov 2018
3.01.00.0 7.0 Tema 6 Practica 5
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
3.01.01.0 7.0 Tema 6
Nº 13
3 - 9 dic 2018
3.01.00.0 7.0 Tema 7 Practica 6
Nº 14
10 - 16 dic 2018
3.01.01.0 7.0 Tema 7
Nº 15
17 - 20 dic 2018
3.00.00.0 7.0 Tema 5
Total Horas 45.0 10.0 5.0 90.0