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Guía docente 2018-19 - 77412004 - Simulación numérica: formulación y métodos de resolución
| TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería de minas |
| CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES) |
| CURSO: | 2018-19 |
| ASIGNATURA: | Simulación numérica: formulación y métodos de resolución |
| NOMBRE: Simulación numérica: formulación y métodos de resolución | |||||
| CÓDIGO: 77412004 | CURSO ACADÉMICO: 2018-19 | ||||
| TIPO: Obligatoria | |||||
| Créditos ECTS: 3.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: SC | |||
| WEB: http://dv.ujaen.es/ilias.php?baseClass=ilPersonalDesktopGUI | |||||
| NOMBRE: DONAIRE ÁVILA, JESÚS | ||
| IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
| DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
| ÁREA: 510 - INGENIERIA DE LA CONSTRUCCIÓN | ||
| N. DESPACHO: B - D049 | E-MAIL: jdonaire@ujaen.es | TLF: 953648677 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/230152 | ||
| URL WEB: https://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/ingmec/donaire-avila-jesus | ||
| ORCID: - | ||
| NOMBRE: Ruiz Calviño, Jorge | ||
| E-MAIL: jrcalvino@uco.es | TLF: 957213051 | |
| URL WEB: - | ||
| INSTITUCIÓN: Universidad de Córdoba | ||
| NOMBRE: Algaba Durán, Antonio | ||
| E-MAIL: algaba@uhu.es | TLF: 959219913 | |
| URL WEB: - | ||
| INSTITUCIÓN: Universidad de Huelva | ||
Asignatura obligatoria que se encuentra dentro del Módulo de Formación Científica y de Gestión (21 ECTS), dentro de la Materia Modelización y Simulación Numérica en Ingeniería de Minas, que esta compuesta por cuatro asignaturas. Se imparte en el curso 1, cuatrimestre 2.
| código | Denominación de la competencia |
| CB10 | Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. |
| CB7 | Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio. |
| CB9 | Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. |
| CE1 | Capacidad para abordar y resolver problemas matemáticos avanzados de ingeniería, desde el planteamiento del problema hasta el desarrollo de la formulación y su implementación en un programa de ordenador. En particular, capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos, en el contexto de la Ingeniería de Minas. |
| CG11 | Adquirir conocimientos avanzados y demostrar, en un contexto de investigación científica y tecnológica o altamente especializado, una comprensión detallada y fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en uno o más campos de estudio. |
| CG2 | Ser capaces de predecir y controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas e innovadoras metodologías de trabajo adaptadas al ámbito científico/investigador, tecnológico o profesional concreto, en general multidisciplinar, en el que se desarrolle su actividad. |
| CG3 | Saber transmitir de un modo claro y sin ambigüedades a un público especializado o no, resultados procedentes de la investigación científica y tecnológica o del ámbito de la innovación más avanzada, así como los fundamentos más relevantes sobre los que se sustentan. |
| CT2 | Utilizar de manera avanzada las tecnologías de la información y la comunicación. |
| CT3 | Gestionar la información y el conocimiento. |
| CT4 | Comprometerse con la ética y la responsabilidad social como ciudadano y como profesional. |
| CT5 | Definir y desarrollar el proyecto académico y profesional. |
| Resultados de aprendizaje | |
| Resultado R-51 | Es capaz de plantear, comprender y resolver los diferentes problemas matemáticos que se presentan en la ingeniería de Minas. |
| Resultado R-52 | Comprende los métodos de los elementos finitos aplicados en la ingeniería. |
| Resultado R-53 | Es capaz de analizar e interpretar datos. |
· Métodos Numéricos de Punto Fijo
· Métodos Numéricos para la
resolución de EDO.
· Métodos de los elementos Finitos.
· Lógicas Clásicas y Difusas
Asignatura obligatoria del primer curso del máster en Ingeniería de Minas, que pretende modelar matemáticamente y resolver numéricamente algunos problemas que se plantean en el mundo de la ingeniería. Una vez cursada, proporcionará algunas técnicas numéricas y de programación que serán de utilidad para resolver problemas que se plantean en la ingeniería en general.
Métodos Numéricos de Punto Fijo.
Métodos Numéricos para la resolución de EDO.
Métodos de los elementos Finitos.
Lógicas Clásicas y Difusas
Nummerical methods for fixed points problems.
Nummerical methods for differential equations.
Finite element method.
Classical and Fuzzy logics.
Temario Desarrollado
1.- Introducción al lenguaje Octave/Matlab
2.Introducción a los métodos numéricos
2.1. Análisis del error, solución aproximada y convergencia.
2.2. Introducción a los métodos del punto fijo.
2.3. Método de la Bisección.
2.4. Método de la secante.
2.5. Método Regula Falsi Transformada rápida de Fourier.
2.6. Método Newton Raphson.
2.7. Implantación en Octave/MatLab.
3. Problemas de valor inicial para ecuaciones diferenciales ordinarias.
3.1. El método de Euler: descripción, convergencia y error de redondeo.
3.2. Métodos de Taylor de orden mayor que uno.
3.3. Métodos de Runge-Kutta.
3.4. Control de error: métodos de Runge-Kutta-Fehberg.
3.5. Métodos multipaso.
3.6. Métodos de extrapolación
3.7. Sistemas de ecuaciones diferenciales y ecuaciones de mayor orden.
3.8. Implantación en Octave/MatLab.
4. Métodos Numéricos para resolver Sistemas de Ecuaciones Lineales.
4.1. Motivación.
4.2. Método de Jacovi.
4.3. Método de Gauss-Seidel.
4.4. Método de Relajación
4.5. Implantación en Octave/MatLab.
5. Método de los elementos finitos para funcionales cuadráticos.
5.1 Espacios de elementos finitos.
5.2 Cálculos con el método de elementos finitos: triangulaciones, ensamblado de la matriz de rigidez, vector de carga y valores prescritos en la frontera.
5.3. Implantación en Octave/MatLab.
6. Lógicas Clásicas y Difusas.
6.1. Introducción a la Lógica.
6.2. Lógica proposicional.
6.3. Lógica de predicados de primer orden.
6.4. Programación lógica clásica.
6.5. Introducción a las lógicas difusas.
6.6. Programación lógica difusa.
6.7. Implantación en Octave/MatLab.
| ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
|---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
13.5 | 31.5 | 45.0 | 1.8 |
|
A2 - Clases en grupos de prácticas
|
9.0 | 21.0 | 30.0 | 1.2 |
|
| TOTALES: | 22.5 | 52.5 | 75.0 | 3.0 |
Actividades Formativas
- Sesiones de Teoría sobre los contenidos del Programa.
- Sesiones prácticas en Laboratorios Especializados o en Aulas de Informática.
- Actividades Académicamente Dirigidas por el Profesorado: seminarios, conferencias, desarrollo de trabajos, debates, tutorías colectivas, actividades de evaluación y autoevaluación.
- Actividades de Evaluación y Autoevaluación.
- Trabajo Individual/Autónomo del Estudiante.
Metodologías Docentes
- Clase Magistral Participativa.
- Desarrollo de Prácticas en Laboratorios Especializados o aulas de Informática en Grupos Reducidos
- Resolución de Problemas y Ejercicios Prácticos.
- Tutorías Individuales o Colectivas.
- Interacción directa profesorado-estudiantes Planteamiento, Realización, Tutorización y Presentación de Trabajos
- Conferencias y Seminarios
- Evaluaciones y Exámenes
Desarrollo y Justificación
La asignatura consta de dos partes una teórica en la que se introducirán los distintos métodos que se van a utilizar a lo largo del curso siempre con la participación de los alumnos dichos métodos y una parte práctica en la que se implementarán dichos métodos en el ordenador de forma que puedan ser utilizados para la resolución de los problemas planteados en dichas clases prácticas.
Las clases teóricas se dividirán en una parte de explicación de la materia y un turno de preguntas a modo de tutoría sobre la materia vista durante dicha clase.
También se plantearán trabajos para que el alumno realice a lo largo del curso y que se contará a la hora de evaluar.
El curso terminará con un examen para aquellos alumnos que quieran subir la nota obtenida a los largo del curso.
| ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
|---|---|---|---|
| Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Participación activa | Valoración del profesor | 10.0% |
| Conceptos teóricos de la materia | Adquisición de conocimientos | Examen | 50.0% |
| Realización de trabajos, casos o ejercicios | Realización de trabajos | Defensa | 15.0% |
| Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Realización de prácticas | Defensa | 25.0% |
Sistema de Evaluación
- Examen de teoría/problemas
- Defensa de prácticas
- Defensa de Trabajos e Informes Escritos
- Seguimiento Individual del Estudiante
Criterios de Evalución y Calificación
Se ponderará el trabajo continuo del alumno así entre la defensa del trabajo realizado en prácticas que significa un 25% de la nota, la defensa de trabajos escritos que pondera un 15% de la nota y el seguimiento individual un 10% con lo que el alumno podrá aprobar la asignatura.
No obstante si el alumno quiere mejorar su nota se deberá presentar a un examen escrito que ponderará 50% de la nota.
- Cálculo Cientifico con MATLAB y Octave [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Quarteroni, Alfio. Editorial: Milano : Springer-Verlag Italia, Milano, 2006. (C. Biblioteca)
- Métodos numéricos con Matlab. Edición: 3ª ed., reimp. Autor: Mathews, John H.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Educación, 2007 (C. Biblioteca)
- Análisis númerico. Edición: 7ª ed. Autor: Burden, Richard L.. Editorial: México: International Thomson Editores, imp. 2003 (C. Biblioteca)
- Métodos numéricos para ingenieros. Edición: 5ª ed. Autor: Chapra, Steven C.. Editorial: México [etc.]: McGraw-Hill, cop. 2007 (C. Biblioteca)
- An?lisis num?rico con aplicaciones. Edición: -. Autor: Gerald, Curtis F.. Editorial: M?xico [etc.]: Pearson Educaci?n, cop. 2000 (C. Biblioteca)
- Problemas Resueltos de Métodos Numéricos. Edición: -. Autor: Cordero A., Hueso J.L., Martínez E. y Torregrosa J.R. . Editorial: Paraninfo (C. Biblioteca)
- Aspectos Prácticas del Método de los Elementos Finitos. Edición: -. Autor: García-Archilla, B.. Editorial: Universidad de Sevilla
- Análisis numérico Las mátematicas del cálculo científico. Edición: -. Autor: Kincaid, David. Editorial: Argertina [etc.]: Addison-Wesley Iberoamericana, cop. 1994 (C. Biblioteca)
- Análisis numérico y visualización gráfica con matlab. Edición: -. Autor: Nakamura, Shoichiro. Editorial: México [etc.]: Prentice-Hall Hispanoamericana, cop. 1997 (C. Biblioteca)
- Matlab y sus aplicaciones en las ciencias y la ingeniería. Edición: -. Autor: Pérez López, César. Editorial: Madrid [etc.]: Prentice Hall International, D. L. 2003 (C. Biblioteca)
- Introduction to numerical analysis. Edición: 3rd ed. Autor: Stoer, Josef. Editorial: New York [etc.]: Springer, cop. 2002 (C. Biblioteca)
- Numerical method of partial differential equations by the finite element method. Edición: -. Autor: Johnson C.. Editorial: Cambridge University Press, Cambridge (C. Biblioteca)
- El método de los elementos finitos. Edición: Ed. rev. y corr. Autor: Zienkiewicz, O. C.. Editorial: Barcelona [etc.]: Reverté, D.L. 1982 (C. Biblioteca)
Asignatura del Segundo Cuatrimestre.
Se imparten los miércoles y jueves de 16:00 a 20:00 horas.
Comienzo: 31/05/2018 (Jueves)
Fin: 14/06/2018 (Jueves)