Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2024/2025 | Otros años:  2023/2024  |  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021 
Máster Universitario en Ingeniería de Materiales y Fabricación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 72138 Asignatura: Simulación por elementos finitos de procesos de fabricación
Créditos: 6 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería
Profesorado:
SALCEDO PEREZ, DANIEL (Resp)   [Tutorías ] JIMENEZ ABETE, AITZIBER   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

MÓDULO 1. INGENIERÍA DE FABRICACIÓN

MOBIF: Materia Obligatoria de Ingeniería de Fabricación

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Descripción/Contenidos

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. Cálculo estático, dinámico y a fatiga. Cálculo no lineal. Sistemas de CAM.

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Competencias genéricas

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.

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

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

R1- Aplicar los conocimientos adquiridos acerca de las tecnologías y procesos de fabricación para resolver problemas relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de las tecnologías y los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes en entornos nuevos o poco conocidos, habitualmente multidisciplinares y ser capaz de formular juicios a partir de una información que incluya reflexiones técnicas, económicas, medioambientales, sociales y éticas.

R2- Comunicar sus conclusiones tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en la Materia de ingeniería de fabricación, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto.

R7- Analizar y calcular procesos de fabricación con herramientas de simulación.

R8- Diseñar y calcular los utillajes y elementos mecánicos empleados en los procesos de fabricación con herramientas de simulación.

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Metodología

Metodologías Docentes

Clases Magistrales

Clases Prácticas

Trabajo en Grupo

Trabajo Autónomo

Tutorías

Actividades Formativas

Actividad Formativa Nº horas presenciales Nº horas no presenciales
A1-Clases expositivas / participativas 27  
A2-Prácticas 18  
A3-Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo   60
A4-Estudio y trabajo autónomo del estudiante   30
A5-Tutorías y pruebas de evaluación 15  

 

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
R1, R2, R7, R8 Trabajos y presentaciones orales
(individuales y/o en grupo)
85 % Sí, realizando el trabajo de la asignatura y la presentación 4
R1, R2, R7, R8 Pruebas globales de evaluación de
conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)
15 % Sí, respondiendo las preguntas relacionadas con el trabajo de la asignatura 4

 

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Temario

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

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Programa de prácticas experimentales

Desarrollo durante las sesiones de prácticas de un proyecto específico con temática distinta para cada alumno o grupo de alumnos relacionado con la asignatura, previa discusión de la temática del mismo con el profesor responsable de la asignatura.

Las sesiones de prácticas se desarrollarán en el aula de informática 3D y el profesor irá guiando en el desarrollo del proyecto a cada alumno o grupo de alumnos, explicando las particularidades de cada caso de forma individualizada.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía Básica:

  1. Manuales de Marc-Mentat TM disponible en los ordenadores en los que está instalado el programa.
  2. Manuales de Simufact TM disponible en los ordenadores en los que está instalado el programa.
  3. Apuntes de clase proporcionados por el Profesor a través de MiAulario
  4. www.sciencedirect.com (Buscador en revistas indexadas accesible desde ordenadores de la UPNA)

 

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

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Idiomas

CASTELLANO

Se utilican materiales docentes y bibliografía en inglés.

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Lugar de impartición

Edificio del Aulario (Campus de Pamplona)

Consultar la web del Máster:

www.unavarra.es/sites/masteres/industriales/materiales-y-fabricacion/horarios-aulas.html#cCentralUPNA

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