Código: 72138 | Asignatura: Simulación por elementos finitos de procesos de fabricación | ||||
Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
Departamento: Ingeniería | |||||
Profesorado: | |||||
LURI IRIGOYEN, RODRIGO (Resp) [Tutorías ] |
Modulo 4 SIMULACIÓN Y DISEÑO / Simulación por elementos finitos de procesos de fabricación
Introducción al MEF. Métodos de generación de malla. Introducción y determinación del comportamiento del material.
Fricción y contactos. Condiciones de contacto. Casos de Carga. Cálculo. Post procesado y análisis de resultados. Diseño de
Matrices. Diseño de los diferentes elementos empleados en el proceso (frenos, pisadores, fijaciones, etc.). Cálculo estático
de los elementos. Cálculos dinámicos de los elementos. Cálculo a fatiga de los componentes. Cálculo no lineal. Sistemas de
CAM. Cálculo de los procesos de inyección de plásticos. Dimensionamiento de los equipos de inyección.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
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.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
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
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.
CG1 - 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, habitualmente multidisciplinares, relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes.
CG2 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades económicas, medioambientales, sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CG3 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones (y los conocimientos y razones últimas que las sustentan) tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en materiales y procesos de fabricación, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto.
CG4 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, una vez finalizado el máster, de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG5 - Que los estudiantes sean capaces de identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, de las áreas de materiales y de procesos de fabricación, especialmente con aquellos grupos que detentan el liderazgo de sus especialidades a nivel nacional e internacional.
CG6 - Que los estudiantes adquieran la formación y destrezas propias de un investigador científico, particularmente su espíritu crítico, su capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, el método y el rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios.
CE2 - Que los estudiantes sean capaces de conocer los fundamentos tecnológicos y científicos relacionados con la Ingeniería de Fabricación.
CE3 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas (incluyendo simulaciones numéricas) al diagnóstico y resolución de problemas, tanto de materiales como de procesos de fabricación.
CE5 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar técnicas experimentales y diseños de experimentos válidos y adecuados para el estudio, diseño, análisis, optimización de procesos de fabricación.
CE6 - Que los estudiantes interioricen la naturaleza multidisciplinar de la Ingeniería de Fabricación y de la Ciencia de Materiales, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dichos campos.
CE7 - Que los estudiantes no pierdan de vista los aspectos relacionados con gestión, calidad y logística de las decisiones que puedan tomar como resultado de sus análisis de un problema.
CE8 - Que los estudiantes entiendan y sepan evaluar el impacto de sus diagnósticos y decisiones en los contextos económico, ambiental y social.
Resultado de Aprendizaje | Contenido | Actividad Formativa | Instrumento de Evaluación |
RE-1 | Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de Simulación y Diseño con el objeto de resolver problemas relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes en entornos nuevos o poco conocidos, habitualmente multidisciplinares. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-2 | Integrar los conocimientos adquiridos en las asignaturas de la Materia de Simulación y Diseño para formular juicios a partir de una información que incluya reflexiones técnicas, económicas, medioambientales, sociales y éticas. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-3 | Comunicar sus conclusiones tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en la Materia de Simulación y Diseño, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-4 | Poseer las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar adquiriendo conocimientos sobre Simulación y Diseño, una vez finalizado el Máster, de un modo autodirigido o autónomo. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-5 | Identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, relacionados con el campo de la Simulación y el Diseño. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-6 | Adquirir la formación y destrezas propias de un investigador científico en el campo de la Simulación y el Diseño, como son: espíritu crítico, capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, método y rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios, entre otros. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-7 | Conocer los fundamentos tecnológicos y científicos relacionados con la Simulación y el Diseño, aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas (incluyendo simulaciones numéricas) al diagnóstico y resolución de problemas. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-8 | Conocer y aplicar técnicas experimentales y diseños de experimentos válidos y adecuados para el estudio, diseño, análisis y optimización dentro del campo de la Simulación y el Diseño. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-9 | Aprender sobre la naturaleza multidisciplinar del campo de la Simulación y el Diseño, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dicho campo. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-10 | Tener en cuenta aspectos relacionados con gestión, calidad y logística de las decisiones que puedan tomar como resultado de sus análisis de un problema relacionado con la materia de la Simulación y el Diseño. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
RE-11 | Entender y evaluar el impacto de sus diagnósticos y decisiones en los contextos económico, ambiental y social de la Simulación y el Diseño. | A1, A2, A3, A4, A5 | ME1, ME2, ME3 |
ACTIVIDAD FORMATIVA | DESCRIPCIÓN | HORAS | PRESENCIALIDAD |
A1 | Clases expositivas/participativas | 27 | 100% |
A2 | Prácticas | 18 | 100% |
A3 | Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo | 60 | 0% |
A4 | Estudio y trabajo autónomo del estudiante | 37.5 | 0% |
A5 | Tutorías y pruebas de evaluación | 7.5 | 100% |
Metodologías Docentes
Clases Magistrales, Clases Prácticas, Trabajo en Grupo, Trabajo Autónomo, Tutorías
Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable |
RE-1 a RE-11 | ME1 Elaboración de la Memoria del Trabajo | 60 | si |
RE-1 a RE-11 | ME2 Presentación del Trabajo | 25 | si |
RE-1 a RE-11 | ME3 Respuesta a las Cuestiones planteadas por el profesor tras la exposición del Trabajo | 15 | si |
Tema 1. Introducción al MEF
- Introducción a la resolución numérica con ordenador
- Discretización de sistemas continuos
- Método de las diferencias finitas
- Método de los volúmenes finitos
- Método de los elementos finitos
- CAD/CAM/CAE
Tema 2. Métodos de generación de malla
- Métodos manuales de generación de malla (extrusión, proyección, revolución,¿)
- Métodos automáticos de generación de malla (Advancing front meshing, Overlay meshing, Delauney Triangulation,MOM (Meshing-On-Mesh) Surface Mesher, Tetrahedral Hybrid Mesher, 3-D Surface Extraction and Meshing,¿)
- Métodos semiautomáticos de generación de malla
Tema 3. Introducción y determinación del comportamiento del material
- Modelos lineales de material, rigidez, amortiguamiento
- Modelos de plasticidad
- Modelos de daño
- Materiales isótropos, ortótropos, anisótropos, visco-elásticos, aleaciones con memoria de forma,¿
Tema 4. Fricción y contactos
- Modelos de rozamiento (modelo de rozamiento de Coulomb y de Tresca)
Tema 5. Condiciones de contacto
- Algoritmos de detección de contacto
- Implementación de las condiciones del contacto
- Modelos de separación
Tema 6. Casos de Carga
- Casos de carga lineales mecánicos
- Casos de carga cuasi-estáticos mecánicos
- Casos de Dinámicos mecánicos (análisis modal, armónicos, transitorios dinámicos, espectro de respuesta)
- Pandeo
- Casos de carga térmicos
- Casos acoplados
Tema 7. Cálculo
- Algoritmos de resolución de sistemas directos e iterativos
- Algoritmos de resolución de sistemas no-lineales
Tema 8. Post procesado y análisis de resultados
Tema 9. Diseño de componentes en los procesos de fabricación
- Cálculo estático de los elementos
- Calculo de procesos de deformación plástica
- Diseño de matrices
- Diseño de los diferentes elementos empleados en el proceso (frenos, pisadores, fijaciones, etc.)
- Calculo de juntas y elementos elastoméricos
- Cálculos dinámicos de los elementos
- Cálculo a fatiga de los componentes
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía Básica:
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 923-13-1 |
Bibliografía Avanzada:
The Finite element method for solid and structural mechanics / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. (2005)
Zienkiewicz, O. C.
Editorial: Amsterdam [etc.] : Elsevier Butterworth-Heineman, 2005.
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 926-91-1 |
Nonlinear finite element methods / Peter Wriggers. (2008)
Wriggers, P. (Peter)
Editorial: Berlin ; Heidelberg : Springer-Verlag, [2008]
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 926-58-1; Ñ 926-58-2 |
Modeling of metal forming and machining processes : by finite element and soft computing methods / Prakash M. Dixit, Uday S. Dixit. (2008)
Dixit, Prakash Mahadeo
Editorial: London : Springer, [2008]
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 991-30-1 |
Finite element methods for engineering sciences : theoretical approach and problem solving techniques / J. Chaskalovic. (2008)
Chaskalovic, J.
Editorial: Berlin ; Heidelberg : Springer, [2008]
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 672-94-1 |
Metal forming and the finite-element method / Shiro Kobayashi, Soo-Ik Oh, Taylan Altan. (1989)
Kobayashi, Shiro
Editorial: New York ; Oxford : Oxford University Press, 1989.
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 991-28-1; Ñ 991-28-2 |
Advanced finite element method in structural engineering / Yu-Qiu Long, Song Cen, Zhi-Fei Long. ()
Long, Yu-Qiu (1926-)
Editorial: Beijing : Tsinghua University Press ; Berlin ; Heidelberg [Alemania] : Springer, [2009]
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º | Ñ 672-61-1 |
The Finite element method in engineering / Singiresu S. Rao. (2005)
Rao, S. S. (Singiresu S.)
Editorial: Amsterdam [etc.] : Elsevier Butterworth-Heineman, [2005]
Biblioteca | Localización | Signatura |
UPNA | Piso 2º y En línea | Ñ 672-47-1-2005; en ScienceDirect |
Edificio del Aulario (Campus de Pamplona) y diversos Laboratorios del Dpto. de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales