7/25/2019 Silabo WMA7[2016-1]

1/3

1

SLABO WMA7 ANLISIS EN LA ING. USANDO EL MTODO DE

ELEMENTOS FINITOS2016-1

1. DATOS GENERALESFacultad: Ingeniera Industrial y Mecnica

Carrera: Ingeniera Mecnica e Ingeniera de Diseo Computacional

Nmero de crditos: 03

Coordinador: Luis Carlos Castillo Martnez

Requisitos: WM40 Anlisis Matemtico IV

2. FUNDAMENTACINDesarrollar en el alumno la comprensin del uso del mtodo de los elementos finitos,como herramienta de clculo en problemas de anlisis de estructuras complejas, as como

el anlisis de diseos de estructuras mecnicas de casos tpicos encontrados comnmente

en el rea de ingeniera.

3. SUMILLAModelado por elementos finitos. Mtodo de Matriz de rigidez. Deformacin de barras y

flexin de vigas (cargas, condiciones de frontera y efectos de temperatura). Mtodos de

energa (Mtodo de Rayleigh-Ritz y de Galerkin). Anlisis de prticos y armaduras planas.

Esfuerzos y deformaciones en el plano. Placas planas y tuberas sometidas a presin.

4. LOGROS DE APRENDIZAJEa)

El alumno comprende y explica la metodologa de los elementos finitos y su

aplicacin a los problemas de ingeniera.

b) El alumno modela problemas de estructuras mecnicas y analiza los resultados

numricos encontrados a partir de la simulacin.

5. CONTENIDOS

Introduccin Semana 01

Modelado por Elementos Finitos Semana 02

Mtodo de Matriz de rigidez - Anlisis de un Elemento resorte Semana 03Evaluacin prctica del curso (PC01) Semana 04

Deformacin de Barras Semana 05

Efectos de la Temperatura Semana 06

Flexin de Vigas Semana 07

Evaluacin prctica del curso (PC02) Semana 08

Mtodos de Energa Semana 09

Anlisis de Prticos Semana 10

Anlisis de Armaduras planas Semana 11

Evaluacin prctica del curso (PC03) Semana 12

Esfuerzos y Deformaciones en el plano Semana 13

Modelado de Placas planas y de Tuberas Semana 14

7/25/2019 Silabo WMA7[2016-1]

2/3

2

6. METODOLOGADictado de clases terico-prcticas con ayuda de herramientas multimedia y laboratorios,

promoviendo el aprendizaje basado en evidencias. Se tratarn temas prcticos de la

especialidad durante el desarrollo del curso. La interaccin con los estudiantes es

permanente (dilogos, debates y resolucin de problemas), se fomentar el trabajo en

equipo en el saln de clases y el aprendizaje autnomo con trabajos de investigacin.

7. SISTEMA DE EVALUACINEl promedio final del curso ser:

PF = (0.2PC1+0.2PC2+0.2PC3+0.4EF)

Donde:

PF es promedio final del curso.

PC1 es prctica calificada grupal de 4 estudiantes.

PC2 y PC3 son prcticas calificadas individuales.

EF es Examen Final.

Nota:

Slo se podr rezagar el Examen Final. El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso.

No se elimina ninguna prctica calificada.

La nota mnima aprobatoria es 12 (doce).

En el caso de que un alumno no rinda una prctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga

NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el examen final o de rezagado. En

caso de que el alumno tenga ms de una prctica calificada no rendida, solo se reemplaza la

prctica calificada de mayor peso. No es necesario que el alumno realice trmite alguno

para que este remplazo se realice.

8. FUENTES DE INFORMACINBibliografa base:

CHANDRUPATLA, T. R. Introduccin al estudio del Elemento Finito en Ingeniera. 2da.Edicin. Editorial Prentice Hall Inc., Mxico, 1999.

MOAVENI, S. Finite element analysis: Theory and Application with ANSYS . 3ra.

Edicin. Editorial Pearson Education Inc., U.S.A., 2007.

Bibliografa complementaria:

CHAPRA, S. C. Mtodos Numricos para Ingenieros. 5ta. Edicin. Editorial

McGraw-Hill/Interamericana Editores S.A., Mxico, 2007.

9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESSemana

Contenidos o temas

Actividad

Semana 1

Modelado por elementos finitosIntroduccin. Definiciones. Fundamentos. Aplicaciones.Teora de elasticidad. Discretizacin. Mtodos numricos.Mtodos matriciales. Principio de energa.

Revisin de conceptosprevios, requeridos por elcurso, por medio depreguntas.

Semana 2

Mtodo de la matriz de rigidezDerivacin de la matriz. Tratamiento de las cargas,condiciones de frontera y efectos de temperatura.

Reconoce los principiosdel modelado numrico.

Semana 3

Anlisis de un elemento resorteConsideraciones en la matriz de rigidez. Condiciones decontorno. Modelado y anlisis de resultados.

Modela elementos tiporesorte con la tcnica delos elementos finitos.

Semana 4

Evaluacin prctica del curso (PC01)

Prctica calificada Nro.01

Prctica Calificada 1.

7/25/2019 Silabo WMA7[2016-1]

3/3

3

Semana 5

Deformacin de barrasElemento barra. Tratamiento de las cargas axiales.Modelado y anlisis de resultados.

Modela y analiza barrasestructurales sometidasa la accin de cargasaxiales.

Semana 6

Efectos de la temperaturaConsideraciones en la matriz de rigidez. Tratamiento dela informacin de temperatura. Modelado.

Modela y analiza elcomportamiento de loselementos por efecto delas temperaturas.

Semana 7

Flexin de vigasElemento viga. Tipo de apoyos. Fuerzas cortantesconcentradas y distribuidas. Momentos de flexin.

Modela y analiza vigassometidas a la accin decargas combinadas.

Semana 8

Evaluacin prctica del curso (PC02)

Prctica calificada Nro.02

Prctica Calificada 2.

Semana 9

Mtodos de energaPrincipio de conservacin de energa. Deformacionesvirtuales. Mtodo de Rayleigh-Ritz. Mtodo de Galerkin.

Prctica dirigida de cmoplantear los mtodosvirtuales de deformacin.

Semana 10

Anlisis de prticosArreglo de vigas. Vigas con orientaciones arbitrarias.Soporte inclinados. Anlisis de sub-estructuras.

Modela y analiza arreglode vigas (estructuras)con software.

Semana 11

Anlisis de armaduras planas

Modelado. Consideraciones para transformaciones decoordenadas. Coordenadas locales y globales.Modelado. Efectos de la temperatura. Clculo deesfuerzos y deformaciones. Anlisis de resultados.

Practica dirigida para elmodelado de estructurasmecnicas en el plano.

Semana 12Evaluacin prctica del curso (PC03)

Prctica calificada Nro.03

Prctica Calificada 3.

Semana 13Esfuerzo y deformaciones en el planoModelado por elementos finitos. Deformacintriangular constante (elemento CST).

Anlisis de tcnicasavanzadas de modelado.

Semana 14Modelado de placas planas y de tuberasCondiciones de tensin. Consideraciones de simetra yasimetra. Anlisis de resultados.Condiciones de tensin. Consideraciones de simetra yasimetra. Anlisis de resultados.

Analiza y modelado deelementos complejoscomunes en ingeniera.

Semana 15 Examen FinalSemana 16 Examen de Rezagado

FECHA DE ACTUALIZACIN: 01/10/2015.