Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 720105 | Asignatura: Elementos Finitos | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería | |||||
| Profesorado: | |||||
| SANCHO RODRIGUEZ, JOSE (Resp) [Tutorías ] | |||||
Módulo/Materia
MODULO: Fundamental
MATERIA: Elementos Finitos y Mecánica de Fluidos Computacional
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.
Carácter obligatorio. Se imparte en el primer semestre del plan de estudios.
Descripción/Contenidos
Introducción al MEF.
Aproximación variacional. Tipos de elementos finitos.
Implementación del MEF. Módulos y estructuras de datos típicos.
Mallados. Diversas condiciones de contorno.
Aplicación del MEF a problemas evolutivos. Análisis dinámico.
Análisis estructural de componentes.
Programación de Elementos Finitos
Competencias genéricas
CG02 - 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.
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.
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.
CE03 - Que los estudiantes sean capaces de utilizar las herramientas más avanzadas de cómputo y simulación que resulten más adecuadas para la resolución de problemas en el campo del diseño y optimización mecánica. Especialmente en problemas no lineales o problemas con acoplamiento entre diferentes fenómenos físicos.
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.
CE05 - Que los estudiantes sean capaces de generar información y documentación de alto nivel que explique la resolución de problemas complejos en los campos de las vibraciones mecánicas, la fatiga, la mecánica de fluidos y, en general, del diseño mecánico avanzado.
Resultados aprendizaje
R1 - Conocer y comprender los fundamentos matemáticos del método de los elementos finitos.
R2 - Conocer y comprender cómo es la programación e implementación del método de los elementos finitos, sus módulos y estructuras de datos típicas.
R3 - Ser capaz de programar elementos finitos sencillos para su incorporación a un programa general de elementos finitos.
Metodología
| Actividad formativa | Horas Presenciales | Horas NO Presenciales | Presencialidad | ||||
| A1 - Clases teóricas | 22 | 0 | 100 % | ||||
| A2 - Clases prácticas | Practicas laboratorio (20) Debates, puestas en común, tutoría grupos (8) | 34 | 0 | 100 % | |||
| A3 - Tutorías | 2 | 0 | 100 % | ||||
| A4 - Estudio y trabajo autónomo | Elaboración de trabajo (30) Lecturas de material(15) Estudio individual(45) | 0 | 90 | 0 % | |||
| A5 - Evaluación | 2 | 0 | 100 % | ||||
| Total | 60 | 90 | |||||
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.
Evaluación
| Resultados de aprendizaje |
Actividad de evaluación |
Peso (%) | Carácter recuperable |
Nota mínima requerida |
|---|---|---|---|---|
| Resultado de aprendizaje | Actividad de evaluación | Sistema de evaluación | Peso (%) | Recuperable |
| R2, R3 | Resolución de problemas propuestos por los profesores | Resolución de Problemas | 55 | SI |
| R1 | Prueba escrita | Prueba escrita | 20 | SI |
| R2, R3 | Trabajos de aplicación | Trabajo escrito | 25 | SI |
Temario
Tema 1: Conceptos de resistencia de materiales. Formulación matricial de tensiones y deformaciones. Criterios de fallo
Tema 2: Introducción conceptual al método de elementos finitos.
Tema 3: Fundamentos Matemáticos. Función de Interpolación y función aproximante.
Tema 4: Métodos de residuos ponderados.
Tema 5: Coordenadas naturales.
Tema 6: Matriz de Rigidez de un elemento.
Tema 7: Ensamblaje completo de la matriz de rigidez.
Tema 8: Condiciones de Contorno, Cargas Aplicadas y Ligaduras. Mallado.
Tema 8: Análisis dinámico.
Tema 9: Modificación de programas de Elementos Finitos comerciales.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía básica
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Klaus-Jürgen Bathe. «Finite Element Procedures». Prentice Hall.
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Santiago Muelas Medrano. «Curso Básico de Programación del MEF». E.T.S.I.C.C.P. UPM.
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Carlos A. Felippa. «Introduction to Finite Element Methods». University of Colorado.
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Carlos A. Felippa. «Nonlinear Finite Element Methods». University of Colorado.
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Carlos A. Felippa. «Advanced Finite Element Methods». University of Colorado.
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Thomas J. R. Hughes. «The Finite Element Method». Dover Publications.
Bibliografía complementaria (puede haber ediciones actualizadas)
-
Erwin Stein. «Encyclopedia of Computational Mechanics». Wiley.
Material Adicional
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https://caeai.com/
Lugar de impartición
El lugar de impartición es el Aulario de la Universidad en el campus de Arrosadia, en Iruña. Las clases prácticas se impartirán en el Aula de Informática de la Planta Baja del Edificio de los Pinos.