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Guía docente 2019-20 - 13413013 - Técnicas numéricas y modelado geométrico
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería mecánica |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2019-20 |
ASIGNATURA: | Técnicas numéricas y modelado geométrico |
NOMBRE: Técnicas numéricas y modelado geométrico | |||||
CÓDIGO: 13413013 | CURSO ACADÉMICO: 2019-20 | ||||
TIPO: Optativa | |||||
Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 4 | CUATRIMESTRE: PC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433422.html |
NOMBRE: RODRÍGUEZ MONTEALEGRE, CRISTINA | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U124 - MATEMÁTICAS | ||
ÁREA: 440 - GEOMETRÍA Y TOPOLOGÍA | ||
N. DESPACHO: B3 - 007 | E-MAIL: crodri@ujaen.es | TLF: 953212416 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/53971 | ||
URL WEB: http://www4.ujaen.es/~crodri/ | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1749-9720 | ||
NOMBRE: MONTALVO GIL, JUAN MANUEL | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U113 - INGENIERÍA GRÁFICA, DISEÑO Y PROYECTOS | ||
ÁREA: 305 - EXPRESIÓN GRÁFICA EN LA INGENIERÍA | ||
N. DESPACHO: A3 - A3-213 | E-MAIL: jmgil@ujaen.es | TLF: 953212822 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/9696 | ||
URL WEB: www.ujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8466-3976 |
En el primer curso, el alumno cursó las asignaturas de Expresión Gráfica y Dibujo Industrial, en las que el alumno adquirió todos los conocimientos y habilidades relacionados con la geometría y la percepción espacial, necesarios para la realización de planos normalizados, utilizando las herramientas de Diseño Asistido por Ordenador. Por otro lado, la asignatura Técnicas de Ingeniería Gráfica Aplicada a la Ingeniería Mecánica, localizada en el tercer curso, viene a añadir el conocimiento de la metodología y procesos del Diseño y la creación de planos específicos de la especialidad.
Sentadas las bases de estas asignaturas básicas en el primer y tercer curso, la asignatura Técnicas numéricas y modelado geométrico viene a aportar los conocimientos necesarios para la utilización de curvas y superficies usualmente empleadas en la industria y su representación y manipulación con ayuda de herramientas informáticas.
La asignatura es optativa del cuarto curso de la titulación, primer cuatrimestre y corresponde con la materia Técnicas Computacionales Avanzadas.
Es muy recomendable que los estudiantes hayan adquirido habilidades mínimas en el manejo cotidiano del computador en lo referente al dominio de la interfaz Windows, gestión de ficheros, acceso a redes locales e internet. La disponibilidad de computador personal en el propio domicilio para la realización de trabajos individuales se hace prácticamente imprescindible.
Será también interesante la facilidad de integración del estudiante con el resto de estudiantes en grupos de trabajo para la realización de tareas de tipo colectivo.
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.Código | Denominación de la competencia |
CB1R | Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. |
CB2R | 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. |
CB3R | 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. |
CB5R | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. |
CBB3R | Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería. |
CBB5R | Capacidad de visión espacial y conocimiento de las técnicas de representación gráfica, tanto por métodos tradicionales de geometría métrica y geometría descriptiva, como mediante las aplicaciones de diseño asistido por ordenador. |
CC9R | Conocimientos básicos de los sistemas de producción y fabricación. |
CEM1 | Conocimientos y capacidades para aplicar las técnicas de ingeniería gráfica. |
CT2 | Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería. |
CT4 | Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado 66 | Aplicar los conocimientos adquiridos sobre: técnicas de resolución de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales con elementos finitos y su aplicación a la Mecánica |
Resultado 67 | Adquirir los conceptos fundamentales de la asignatura y saberlos expresar de forma precisa, oral y escrita |
Resultado 68 | Construir modelos matemáticos que describan satisfactoriamente situaciones reales |
Resultado 69 | Manejar el lenguaje matemático, tanto simbólico como formal |
Resultado 70 | Adquirir capacidad de autoaprendizaje |
Resultado 71 | Adquirir capacidad de investigación |
Resultado 72 | Domina los fundamentos y conceptos de la modelización matemática de las curvas y superficies utilizadas habitualmente en la industria. |
Resultado 73 | Tiene destreza en la utilización del modelado tridimensional de curvas y superficies dentro de aplicaciones de Diseño Asistido por Ordenador. |
Técnicas numéricas avanzadas. Aplicaciones.
Curvas y Superficies de interpolación: Bézier,
B-Spline, NURBS, ¿
Modelado de geometrías tridimensionales y su
aplicación industrial.
Los contenidos de la asignatura, tanto teóricos como prácticos, se distribuyen en dos bloques.
Bloque 1.- Métodos numéricos para el desarrollo de curvas y superficies
1.1 Introducción a la Interpolación. Concepto de interpolación. Unisolvencia.
1.2 Interpolación polinomial en una variable. Interpolación lagrangiana: Coeficientes indeterminados, Idea de Newton, Diferencias divididas, Idea de Lagrange. Interpolación de Taylor. Interpolación de Hermite.
1.3 Construcción de curvas paramétricas polinomiales interpoladoras. Elección del parámetro.
1.4 Problemas de convergencia en la interpolación polinomial. Teoremas de Weierstrass y de Faber.
1.5 Funciones Splines. Grado y clase. Interpolación spline. Ejemplos. Base de las funciones splines.
1.6 Interpolación en dos variables. Problemas unisolventes en Pn y Qn,m. Introducción a la interpolación spline en dos variables. Construcción de las funciones de Lagrange
1.7 Aproximación. Concepto de aproximación. Aproximación cuantitativa: Mínimos cuadrados. Aproximación cualitativa: Polinomios de Bernstein. Conservación de la forma.
1.8 B-splines.
1.9 Aproximación de funciones de una variable.
1.10 Aproximación de curvas. Curvas de Bezier. CurvasB-splines.
1.11 Aproximación de funciones de dos variables. Aproximación de superficies. Producto tensorial. Superficies Bezier y B-splines.
1.12 Técnicas de resolución de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales con elementos finitos y su aplicación en Mecánica.
Bloque 2.- Modelado de geometrías tridimensionales y su aplicación industrial.
2.1 Sistemas CAD 3D paramétrico variacionales. Creación de piezas y ensamblajes.
2.2 Modelos alámbricos espaciales. Geometría espacial en entornos CAD.
2.3 Curvas planas. Curvas espaciales. Curvas Bezier y B-Spline.
2.4 Superficies planas. Caras poligonales. Manipulación de superficies planas.
2.5 Superficies alabeadas: regladas, de barrido, de revolución, delimitadas por curvas, solevadas. Manipulación de superficies alabeadas.
2.6 Mallas tridimensionales generalizadas.
2.7 Modelado de productos industriales constituidos por superficies.
2.8 Elaboración de planos a partir de diseños tridimensionales basados en superficies.
2.9 Aplicaciones I: Discretización de volúmenes para su análisis mediante la Técnica de Elementos finitos.
2.10 Aplicaciones II: Obtención de trayectorias de mecanizado de superficies complejas para su fabricación en máquinas de Control Numérico.
2.11 Aplicaciones III: Representaciones fotorrealistas. Técnicas de Texturización e iluminación. Creación de Videos de entornos 3D virtuales.
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
30.0 | 45.0 | 75.0 | 3.0 |
|
A2R - Clases en pequeño grupo
|
30.0 | 45.0 | 75.0 | 3.0 |
|
TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
Durante todo el cuatrimestre se destinará dos horas a la semana al bloque 1 en un aula de informática y dos horas a la semana al bloque 2 en un laboratorio, siendo en todas las clases el ordenador como la herramienta de trabajo.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Participación activa y participativa | Observación y notas del profesor | 10.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Dominio de los conocimientos teóricos y prácticos | Examen teórico | 80.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Entrega de problemas propuestos. Se valorará: desarrollo, documentación, originalidad, ortografía y presentación | Un trabajo después de cada práctica | 10.0% |
Elaboración de Trabajos individuales que abarcan las partes fundamentales del programa.
Diseño de superficies tridimensionales mediante técnicas de interpolación y aproximación con ayuda del programa Mathematica.
Diseño tridimensional de productos industriales mediante superficies con ayuda de sistemas CAD paramétricos.
Examen de tipo teórico-práctico, con la ayuda del ordenador, que comprende el contenido completo de la asignatura, concretado en los puntos anteriores.
Se evaluará cada uno de los contenidos de los bloque I y II por separado, de forma que para la calificación final el peso de cada parte sea del 50%.
Evaluación de la participación activa.
Con S1 evaluaremos las competencias CB3y CB5, y los resultados 69, 70 y 71.
Con S2 evaluaremos las competencias CB3, CB5, CC9, CEM1, CT2 y CT4, y los resultados 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72 y 73.
Con S3 evaluaremos las competencias CB3, CB5, CEM1, CT2 y CT4, y los resultados 68, 69, 70, 71, 72 y 73.
Las calificiaciones obtenidas mediante S1 y S3 se mantendrán para las convocatorias ordinarias y extraodinarias del curso. No obstante, el estudiante podría solicitar para la convocatoria extraordinaria ser evaluado sólo por S2, siendo en este caso el peso del 100%.
- Análisis númerico. Edición: 9ª ed. Autor: Burden, Richard L.. Editorial: México: International Thomson Editores, 2011 (C. Biblioteca)
- Curves and surfaces for computer aided geometric design: a practical guide. Edición: 4th. ed. Autor: Farin, Gerald E.. Editorial: San Diego[etc.]: Academic Press, cop. 1997 (C. Biblioteca)
- Geometric modeling with splines: an introduction . Edición: -. Autor: Cohen, Elaine. Editorial: Natick: A K Peters, 2001 (C. Biblioteca)
- Análisis numérico con aplicaciones. Edición: -. Autor: Gerald, Curtis F.. Editorial: México [etc.]: Pearson Educación, cop. 2000 (C. Biblioteca)
- Applied SolidWorks. Edición: -. Autor: Hansen, L. Scott. Editorial: New York: Industrial Press, cop. 2006 (C. Biblioteca)
- El gran libro de solidWorks: office professional. Edición: -. Autor: Gómez González, Sergio. Editorial: Barcelona : Marcombo ; México D. F. : Alfaomega, cop. 2008. (C. Biblioteca)
- El gran libro de CATIA. Edición: 2ª ed. Autor: Torrecilla Insagurbe, Eduardo. Editorial: Bilbao : Marcombo, 2012 (C. Biblioteca)
- Fabricación asistida por computador - CAM. Edición: -. Autor: Ferré Masip, Rafael, 1936-. Editorial: Barcelona: Marcombo Boixerau, D.L. 1987 (C. Biblioteca)
- SolidWorks práctico. Edición: -. Autor: Gómez González, Sergio. Editorial: Barcelona : Marcombo, 2012 (C. Biblioteca)
- El gran libro de SolidWorks Simulation. Edición: -. Autor: Gómez González, Sergio. Editorial: Barcelona : Marcombo, 2017 (C. Biblioteca)
- Solidworks Práctico II. Edición: -. Autor: Gómez González, Sergio. Editorial: Marcombo (C. Biblioteca)
- Parametric and feature-based CAD-CAM: concepts, techniques, and applications. Edición: -. Autor: Shah, Jami J.. Editorial: New York [etc.]: John Wiley & Sons, 1995 (C. Biblioteca)
- Método de los elementos finitos: introducción a ANSYS. Edición: 1ª ed., 1ª reimp. Autor: Ariza Moreno, Pilar. Editorial: Sevilla: Universidad de Sevilla, Secretariado de Publicaciones, 2004 (C. Biblioteca)
- Cad-Cam: gráficos, animación y simulación por computador. Edición: -. Autor: Sanz Adan, Félix. Editorial: Madrid [etc.]: Thomson, D. L. 2002 (C. Biblioteca)
- Methods of shape-preserving spline approximation . Edición: -. Autor: Kvasov, Boris I.. Editorial: Singapore [etc.]: World Scientific, cop. 2000 (C. Biblioteca)
Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2R - Clases en pequeño grupo | Trabajo autónomo | Observaciones | |
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Nº 1 9 - 15 sept. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.1 y 2.1 | |
Nº 2 16 - 22 sept. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.2 y 2.2 | |
Nº 3 23 - 29 sept. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.2 y 2.3 | |
Nº 4 30 sept. - 6 oct. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.3 y 2.4 | |
Nº 5 7 - 13 oct. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.4 y 2.5 | |
Nº 6 14 - 20 oct. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.5 y 2.6 | |
Nº 7 21 - 27 oct. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.5 y 2.7 | |
Nº 8 28 oct. - 3 nov. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.6 y 2.7 | |
Nº 9 4 - 10 nov. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.7 y 2.8 | |
Nº 10 11 - 17 nov. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.8 y 2.9 | |
Nº 11 18 - 24 nov. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.9 y 2.9 | |
Nº 12 25 nov. - 1 dic. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.10 y 2.10 | |
Nº 13 2 - 8 dic. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.11 y 2.10 | |
Nº 14 9 - 15 dic. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.12 y 2.11 | |
Nº 15 16 - 19 dic. 2019 |
2.0 | 2.0 | 6.0 | Temas 1.12 y 2.11 | |
Total Horas | 30.0 | 30.0 | 90.0 |