Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2017/2018 | Otros años:  2016/2017  |  2015/2016  |  2014/2015  |  2013/2014 
Máster Universitario en Ingeniería de Materiales y Fabricación
Código: 71274 Asignatura: Diseño, verificación y ensayo de máquina-herramienta
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 1 Periodo: 2º S
Departamento: Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales
Profesores
LURI IRIGOYEN, RODRIGO (Resp) ESTREMERA CARRERA, VANESA

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Modulo 4 SIMULACIÓN Y DISEÑO / Simulación por elementos finitos de procesos de fabricación

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Descriptores

Cálculo de elementos de Maquina-Herramienta, Verificación de Maquina-Herramienta, Ensayos de Maquinas

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Competencias genéricas

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.

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Competencias específicas

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.

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Resultados aprendizaje

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

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Metodología

ACTIVIDAD FORMATIVA

DESCRIPCIÓN

HORAS

PRESENCIALIDAD

A1

Clases expositivas/participativas

13.5

100%

A2

Prácticas

9

100%

A3

Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo

30

0%

A4

Estudio y trabajo autónomo del estudiante

18.8

0%

A5

Tutorías y pruebas de evaluación

3.8

100%

Metodologías Docentes

Clases Magistrales, Clases Prácticas, Trabajo en Grupo, Trabajo Autónomo, Tutorías

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Relación actividades formativas-competencias

ACTIVIDAD FORMATIVA

DESCRIPCIÓN

COMPETENCIAS

A1

Clases expositivas/participativas

CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG5, CG6, CE2, CE3, CE5, CE6

A2

Prácticas

CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CE2, CE3, CE5, CE6

A3

Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo

CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG6, CE2, CE3, CE5, CE6, CE7, CE8

A4

Estudio y trabajo autónomo del estudiante

CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG4, CG6, CE2, CE3, CE5, CE6

A5

Tutorías y pruebas de evaluación

CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG6, CE2, CE3, CE5, CE7, CE8

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Idiomas

CASTELLANO

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Evaluación

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

 

 

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Contenidos

Introducción al diseño de máquinas: diseño en ingeniería, métodos teóricos y experimentales.

Diseño de maquinas frente a cargas estáticas: análisis de tensiones y deformaciones, teorías de fallo

estático y fractura estática. Fatiga: introducción al fenómeno de la fatiga y diseño de máquinas frente

al fenómeno de la fatiga. Dinámica: sistemas de 1, 2 y n grados de libertad, frecuencias naturales,

resonancias y anti-resonacias, efectos de la amplificación dinámica y amortiguamiento. Cálculo

de elementos de máquinas: cálculo de engranajes, cálculo de ejes, cálculo de resortes, cálculo de

rodamientos y cojinetes, cálculo de correas y poleas. Método de los elementos finitos en el cálculo de

elementos de máquinas: cálculos estáticos, dinámicos y no lineales. Técnicas experimentales de ensayo

de máquinas: análisis experimental de tensiones y deformaciones (extensometría), análisis experimental

de vibraciones (acelerómetros), análisis de fuerzas mediante células de carga y ensayos típicos. Técnicas

de verificación: metrología de la máquina-herramienta, ensayos ballbar, e interferometría láser.

Normativa de la máquina-herramienta.

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Temario

Tema 1.  Introducción al diseño de máquinas

-  Diseño en ingeniería

-  Métodos teóricos y experimentales

 

Tema 2.  Diseño de máquinas frente a cargas estáticas

-  Análisis de tensiones y deformaciones

-  Teorías de fallo estático

-  Fractura estática.

 

Tema 3.  Fatiga

-  Introducción al fenómeno de la fatiga

-  Diseño de máquinas frente al fenómeno de la fatiga.

 

Tema 4.  Dinámica

-  Sistemas de 1 grado de libertad

-  Frecuencias naturales, efectos de la amplificación dinámica y amortiguamiento.

-  Sistemas de 2 y n grados de libertad

-  Resonancias y anti-resonacias.

 

Tema 5.  Cálculo de elementos de máquinas

-  Cálculo de engranajes

-  Cálculo de ejes

-  Cálculo de resortes

-  Cálculo de rodamientos y cojinetes

-  Cálculo de correas y poleas.

 

Tema 6.  Método de los elementos finitos en el cálculo de elementos de máquinas

-  Cálculos estáticos

-  Cálculos dinámicos

-  Cálculos no lineales

 

Tema 7.  Técnicas experimentales de ensayo de máquinas

-  Análisis experimental de tensiones y deformaciones (extensometría)

-  Análisis experimental de vibraciones (acelerómetros)

-  Análisis de fuerzas mediante células de carga

-  Ensayos típicos de Máquina-Herramienta

 

Tema 8.  Técnicas de verificación

-  Metrología de la máquina-herramienta

-  Ensayo ballbar

-  Ensayo de Interferometría láser.

 

Tema 9.  Normativa de la máquina-herramienta

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


  1. Shigley's mechanical engineering design / Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett. (2011)
    Budynas, Richard G.
    Editorial: New York : McGraw-Hill, [2011]
  2. Standard handbook of machine design / Joseph E. Shingley, Charles R. Mischke, Thomas H. Brown, Jr. (2004)
    Shigley, Joseph Edward
    Editorial: New York ; Madrid [etc.] : McGraw-Hill, [2004]
  3. Diseño de maquinaria : síntesis y análisis de máquinas y mecanismos / Robert L. Norton. (2009)
    Norton, Robert L.
    Editorial: México ; Madrid [etc.] : McGraw-Hill, [2009]
  4. Análisis de fatiga en máquinas / Rafael Avilés. (2005)
    Avilés, Rafael
    Editorial: Madrid : Paraninfo, [2005]
  5. Alrededor de las máquinas-herramienta / Heinrich Gerling ; versión española [de la 4 ed. alemana] por Carlos Sáenz de Magarola. (1990)
    Gerling, Heinrich
    Editorial: Barcelona [etc.] : Reverté, [1990]
  6. Teoría de estructuras : estructuras de barras y solidos tridimensionales / Jesús Zurita Gabasa. (1998)
    Zurita Gabasa, Jesús
    Editorial: Pamplona : Universidad Pública de Navarra, [1998]
  7. Fabricación con máquinas-herramienta con control numérico
    Miguel Angel Sebastián, Carmelo Luis Pérez ; realización, José Antonio Tarazaga. (2007)

    Editorial: [Madrid] : Universidad Nacional de Educación a Distancia, CEMAV,[2006]
  8. Manufacturing automation : metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design / Yusuf Altintas. (2000)
    Altintas, Yusuf (1954-)
    Editorial: Cambridge : Cambridge University Press, 2000.

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Lugar de impartición

Edificio del Aulario (Campus de Pamplona) y diversos Laboratorios del Dpto. de Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales

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