Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2017/2018
Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional
Código: 720103 Asignatura: Dinámica de Sistemas Multicuerpo
Créditos: 6 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales
Profesores
ROS GANUZA, JAVIER (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

MODULO: Fundamental

MATERIA: Dinámica de Sistemas Multicuerpo

 

El Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional (MUIMAC) de la Universidad Pública de Navarra se estructura en un Programa Formativo de 90 ECTS distribuidos a lo largo de 3 semestres.


La Materia se imparte en el primer semestre del plan de estudios, y se enmarca dentro del Módulo Fundamental, de carácter obligatorio, que ofrece al estudiante los conocimientos que son considerados como fundamentales dentro de los contextos generales de la Mecánica Aplicada y la Mecánica Computacional.

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Descriptores

La asignatura introduce al estudiante de forma avanzada en el campo de la dinámica de sistemas multicuerpo.

Palabras clave: Sistemas Multicuerpo, Diseño de Máquinas y Mecanismos, Cinemática, Dinámica, Problemas Directo, Inverso, Identificación, Equilibrio y Estabilidad, e Implementación Computacional Algoritmos

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Competencias genéricas

  • CG01 - 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 la ingeniería mecánica, especialmente ocn aquellos grupos que detentan el liderazgo de sus especialidades a nivel nacional e internacional.
  • 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.

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Competencias específicas

  • CE01 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas avanzadas (incluyendo simulaciones numéricas) para la resolución de problemas de alto nivel en el campo de la mecánica.
  • CE02 - Que los estudiantes adquieran conocimientos profundos que les permitan desarrollar criterios para optimizar el diseño de componentes y sistemas mecánicos mediante la innovación de los mismos.
  • CE04 - Que los estudiantes sean capaces de dominar la terminología avanzada en los campos de las vibraciones mecánicas, la fatiga, los elementos finitos, la mecánica multicuerpo y, en general, en los fenómenos físicos complejos de los sistemas mecánicos.

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Resultados aprendizaje

R1 - Conocer y comprender los principios fundamentales de la cinemática y dinámica de sistemas multicuerpo.
R2 - Conocer y saber implementar la solución de problemas cinemáticos y dinámicos fundamentales en la dinámica de sistemas multicuerpo.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A1 - Clases Teóricas
 40
 
A2 - Clases Prácticas
 10
 
A3 - Tutorías
 4
 
A4 - Estudio y trabajo autonomo
 
 90
A5 - Evaluación
 6
 
Total
 60
 90

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia
Actividad formativa
  CG01
 A1
  CB6
 A1, A2, A4
  CB7
 A1, A2, A3, A4
  CB9
 A4, A5
  CB10
 A1, A2, A3, A4
  CE01
 A1, A2, A3, A4
  CE02
 A1, A2, A3, A4
  CE04
 A1, A2, A3, A4

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Idiomas

El idioma de impartición es el castellano. Si bien se dispone de una colección de apuntes y de presentaciones en dicho idioma elaborados para la asignatura y a disposición de los estudiantes en el sitio del aulario virtual (Mi Aulario) dedicado a la asignatura, la bibliografía de referencia está editada esencialmente en inglés. Así mismo, la mayor parte de los artículos utilizados para los trabajos de carácter personal que habrán de desarrollar los estudiantes matriculados en la asignatura se encuentran editados en inglés.

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Evaluación

 

Resultado de aprendizaje Sistema de evaluación Peso (%) Carácter recuperable
 R1,  R2  Prueba escrita  40  Recuperable
 R1,  R2  Resolución de problemas  20  Recuperable
 R1,  R2  Trabajo Escrito  30  Recuperable
 R1,  R2  Presentación Oral  10  Recuperable

 

Habrá una prueba escrita final en la que el alumno deberá demostrar que comprende los conceptos explicados en las clases teóricas y listados en las clases prácticas, y que entiende la correspondencia entre ambos.

Habrá un trabajo en la que el alumno deberá desmostrar su capacidad autonoma para resolver un problema utilizando los métodos propuestos en la asignatura. Se valorá la capacidad para ir más allá de lo expuesto en clase, tanto en la aplicación de los conceptos de la materia como en utilizar conceptos novedosos fuera de lo visto en clase.

Además se plantearán pequeños trabajos destinados a trabajar los diferentes contenidos de la asignatura a la medida que  progresa el curso. Después de la fecha límite de entrega se  entregarán las soluciones. Se valorá el haber entregado los trabajos en fecha, la utilización de las tutorías para el análisis de las discrepancias con la solución propuesta.

 

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Contenidos

Tras una breve introducción a la dinámica de sistemas multicuerpo, se abordan los principales problemas de la Cinemática: restricciones, problema de montaje y posición inicial, y de projección/corrección. La dinámica de los sistemas se aborda a través de las Ecuaciones de Newton-Euler, el Principio de las Potencias Virtuales y las Ecuaciones de Lagrange. Se abordan igualmente los principales problemas de la dinámica como son la Dinámica Directa e Inversa, los problemas de Equilibrio y Estabilidad, el Problema de Valores y Vectores Propios y la Identificación de Parámetros. Se utiliza una Formulacion computacional para la resolución de los problemas mencionados.

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Temario

Parte 1 Cinemática Computacional:

  • Recordatorio de Cinemática (vectores y 3-tuplas, derivación, velocidad angula,r matriz de cambio de base, composición de movimientos)
  • Cinemática Analítica:
    • Parametrización. Tipos de coordenadas.
    • Ecuaciones Geométricas, Cinemáticas. Holónomas y No Holónomas. Esclerónomas y Rheónomas.
    • Definición, Formulación, Estructura, Problemáticas y Métodos de solución de los Problemas Cinemáticos, Newton-Raphson, Pseudo-Inversa, Problema de Montaje y Posición Inicial y de Proyección/Corrección.


Parte 2 Dinámica Computacional:

  • Recordatorio de Dinámica Vectorial: Ecuaciones de Newton-Euler, caracterización fuerzas (inercia constitutivas y de enlace)
  • Dinámica Analítica:
    • Ppo Potencias Virtuales
    • Definición, Formulación, Estructura, Problemáticas y Métodos de solución del Problema Dinámico directo, Integradores Básicos, Proyección/Corrección.
    • Dinámica  Inversa, Equilibrio, Estabilidad, Valores y Vectores Propios, Identificación de Parámetros.

Se utilizará un ejemplo conductor de la asignatura, que se resolverá por ordenador utilizando los métodos propuestos.

 

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Bibliografía

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


Bibliografía Básica

  • Apuntes Propios.
  • Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems: The Real-Time Challenge. Garcia de Jalon, Javier y Bayo, Eduardo. Springer (1994) (disponible gratuitamente en internet)

Bibliografía Complementaria:

  • Mecánica de la Partícula y del Sólido Rígido. Joaquim Agulló Batlle

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Lugar de impartición

Campus Arrosadia

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