Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2019/2020 | Otros años:  2018/2019 
Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional por la Universidad Pública de Navarra
Código: 720123 Asignatura: Elementos Finitos Avanzados
Créditos: 3 Tipo: Obligatoria Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería
Profesores
ZURITA GABASA, JESUS ADOLFO (Resp)

Partes de este texto:

 

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 tercer semestre del plan de estudios.

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Descriptores

La asignatura permite al estudiante continuar de forma avanzada en el campo de los elementos finitos y, con mayor profundidad, en el de las técnicas de carácter avanzado del análisis por elementos finitos, con la utilización de software propio de la materia para iniciarse de forma práctica en el cálculo estructural, basándose en los conocimientos adquiridos en la asignatura de "Elementos Finitos".

Palabras clave: Método de Elementos Finitos. Formulación Variacional. Estimación de error a posteriori. Refinamiento de Malla. Resolución numérica de problemas. Fronteras curvas. Elementos isoparamétricos. Materiales incompresibles. Formulación mixta. No linealidades.

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Competencias genéricas

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.
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.

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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.
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

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Resultados aprendizaje

R1 - Conocer las particularidades de los mallados y del refinamiento de malla.
R2 - Ser capaz de aplicar el método de los elementos finitos a problemas de estática y dinámica tanto lineal como no lineal: plasticidad, grandes deformaciones, grandes desplazamientos y contacto.

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Metodología

Actividad formativa Horas Presenciales Horas NO Presenciales Presencialidad
A1 - Clases teóricas   8 0 100 %
A2 - Clases prácticas Practicas laboratorio 20 0 100 %
A3 - Tutorías   1 0 100 %
A4 - Estudio y trabajo autónomo Elaboración de trabajo (15) Lecturas de material(10) Estudio individual(20) 0 45 0 %
A5 - Evaluación   1 0 100 %
TOTAL   30 45  

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia Actividad formativa
CG02 A1, A2, A4, A3
CB7 A2, A4, A5
CB8 A2, A4, A5
CB9 A2, A4
CB10 A1, A2, A4, A3
CE01 A1, A4, A5
CE02 A4, A5, A3
CE03 A2, A4, A5
CE04 A1, A2, A4, A3
CE05 A1,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 Resolución de problemas 25 NO
R1 Prueba escrita 10 SI
R2 Prueba Practica 65 SI

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Contenidos

Formulación variacional de problemas elípticos.
Estimaciones del error a posteriori y refinamientos de mallados.
Resolución de los sistemas lineales provenientes de la aplicación del MEF. Métodos directos e iterativos.
Fronteras curvas y elementos isoparamétricos.
Materiales incompresibles. Formulación mixta.
Introducción al análisis no lineal. No linealidades geométricas y de material
Problemas de contacto

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Temario

Tema 1: Formulación Matemática
Tema 2: Resolución de Sistemas Lineales provenientes del MEF.
Tema 3: Fronteras curvas y elementos isoparamétricos.
Tema 4: Materiales incompresibles
Tema 5: Refinamiento de Malla y Adaptabilidad
Tema 6: Análisis no-lineal
    6.1: No linealidades debidas al material.
    6.2: No linealides geométricas.
    6.3: Problemas de contacto.

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Bibliografía

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


Bibliografía básica

  • Klaus-Jürgen Bathe. «Finite Element Procedures». Prentice Hall.

Bibliografía complementaria (puede haber ediciones actualizadas)

  • Erwin Stein. «Encyclopedia of Computational Mechanics». Wiley.

Material Adicional

  • https://caeai.com/

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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.

http://www.unavarra.es/estudios/posgrado/oferta-de-posgrado-oficial/titulos-oficiales-de-master/escuela-tecnica-superior-de-ingenieros-industriales-y-de-telecomunicacion/master-universitario-en-ingenieria-mecanica-aplicada-y-computacional

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