Tradicionalmente el proceso o desarrollo de un producto se ha basado en un “intuitivo” diseño conceptual e innumerables ensayos en prototipos. Se partía de un diseño conceptual a partir del cual se desarrollaba un diseño detallado y a continuación se construían uno o varios prototipos, que se ensayaban repetidamente simulando las condiciones de servicio a las que la pieza o elemento iba a estar sometida durante su vida útil.

Actualmente, el análisis por ordenador mediante el Método de Elementos Finitos (MEF) permite entender el comportamiento del sistema mecánico con mayor rapidez y versatilidad y menos coste que los ensayos de prototipos. En efecto, se pueden estudiar muchos casos de carga, probar diseños alternativos, etcétera de una manera ágil y económica en términos de tiempo y dinero, consiguiendo diseños finales más eficientes y competitivos.

Esta asignatura tiene como objetivo enseñar los conceptos teóricos necesarios para saber utilizar esta potente herramienta. Desde un enfoque muy práctico, se aplicarán estos conceptos a problemas prácticos en distintas prácticas de ordenador (con el programa ANSYS), buscando en cada análisis la mejor relación precisión-coste y explicando las fortalezas y limitaciones del método en cada tipo de análisis.

Los alumnos muestran un gran interés por el simple hecho de que el MEF es la herramienta que más utilizan actualmente las empresas de ingeniería para el diseño y análisis de componentes mecánicos, y por tanto saber utilizarla es muy importante para cualquier alumno del Grado de Ingeniería Mecánica. En este sentido, la asignatura se ha planteado con un enfoque práctico, con el objetivo de que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para el trabajo del día a día de un analista mecánico.

Para cursar esta asignatura es más que recomendable haber aprobado previamente las asignaturas de Diseño de Máquinas y Cinemática y Dinámica de Máquinas, o al menos estar familiarizado con los conceptos básicos explicados en ellas. Por otro lado, se recomienda que los alumnos de Grado que vayan a inscribirse en el Máster de Ingeniería Mecánica cursen esta asignatura, ya que en muchas asignaturas del Máster se asume que el alumno cuenta con conocimientos previos del MEF.

Aplicar comprensivamente los fundamentos de los sistemas estructurales, de elasticidad, de resistencia de materiales, de la ingeniería térmica, del diseño de máquinas, de cinemática y dinámica de mecanismos, de las máquinas hidráulicas así como los conceptos gráficos fundamentales para el desarrollo profesional en el ámbito de la ingeniería mecánica.

Resolver los problemas que plantea el análisis del sólido deformable, los sistemas estructurales y el diseño de máquinas mediante el análisis cualitativo y cuantitativo, el planteamiento de hipótesis y la propuesta de soluciones.

Realizar trabajos e informes escritos y orales: expresar adecuadamente los conocimientos teóricos, métodos de resolución, resultados y aspectos relacionados con el equilibrio del sólido deformable, los sistemas estructurales y el diseño de máquinas utilizando el vocabulario, formas de representación y terminología específicos.

Formular ideas, debatir y tomar decisiones en los trabajos realizados en grupo en el ámbito de las disciplinas propias de la ingeniería mecánica.

Desarrollar diseños y proyectos en el ámbito de las construcciones industriales y el diseño de máquinas, así como realizar mediciones, cálculos, estudios, informes y otros trabajos análogos, relacionados con situaciones problemáticas que puedan plantearse en el ámbito de la especialidad.

Aplicar la legislación, especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento en el ámbito de la ingeniería mecánica.

El temario aborda los conceptos básicos del Método de Elementos Finitos (MEF) en análisis estático lineal y no lineal. También se hará una introducción al análisis modal y a fatiga mediante el Método. Los conceptos se explicarán desde un punto de vista lo más práctico posible. Las prácticas de ordenador irán en consonancia a los contenidos teóricos, y permitirán al alumno aprender el uso de un software comercial de Elementos Finitos.

La docencia se reparte de forma equitativa entre clases magistrales (teoría sobre el MEF) y prácticas de ordenador (análisis mecánico de piezas con software de elementos finitos).

En las clases magistrales se explicarán los conceptos necesarios para entender y saber utilizar el MEF como herramienta de análisis de elementos mecánicos por ordenador. Tal y como se ha indicado en los apartados anteriores, el enfoque es eminentemente práctico.

En las prácticas de ordenador se analizarán por ordenador distintos casos (usando ANSYS Classic y ANSYS Workbench), con un doble objetivo: por un lado, afianzar los conceptos impartidos en las clases magistrales; por otro lado, servirán al alumno para aprender a utilizar un software comercial muy extendido de elementos finitos.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 50
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 50

El examen teórico (50% de la calificación final) servirá para evaluar los conocimientos sobre el MEF impartidos en las clases magistrales. Consistirá de varios exámenes a lo largo del curso (a medida que se vayan impartiendo los distintos temas). El alumno dispondrá de las preguntas de cada examen la semana antes de la prueba, para que pueda preparar y estudiar la respuesta de dichas preguntas antes del día del examen.



Adicionalmente, se planteará un trabajo en grupo, en el que cada grupo deberá plantear y analizar una pieza por ordenador (50% de la calificación final) mediante el software utilizado en las Prácticas de Ordenador. El grupo deberá realizar una exposición oral sobre los resultados obtenidos de dicho análisis, y su interpretación.



Además de lo anterior, se exige una asistencia a clase mínima del 75% de las horas lectivas para aprobar la asignatura.



Para aprobar la asignatura en convocatoria ordinaria, es necesario aprobar por separado ambas partes (examen teórico y trabajo en grupo, además de la asistencia mínima). Si se aprueba una de las dos partes, su nota se guardará hasta la convocatoria extraordinaria.



Solamente podrán obtener el 100% de la nota mediante un único examen teórico-práctico escrito los estudiantes acogidos a la evaluación final solicitada en los plazos recogidos en la Normativa de reguladora de la Evaluación del alumnado de titulaciones oficiales de Grado de la UPV/EHU.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Según lo explicado, para aprobar la asignatura en convocatoria ordinaria, es necesario aprobar por separado los exámenes teóricos y el trabajo en grupo). Si se aprueba una de las partes, su nota se guardará hasta la convocatoria extraordinaria.

La convocatoria extraordinario consistirá en un examen teórico y/o una prueba de práctica de ordenador, en función de la(s) parte(s) que se haya(n) suspendido en la convocatoria ordinaria.



Existirá la posibilidad de presentarse a un examen final con los apartados necesarios para obtener el 100% de la calificación para todos los alumnos.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Apuntes de la asignatura descargables en egela, basados en el libro "Guía práctica de Elementos Finitos en estática" de la editorial Paraninfo.

Colección de prácticas de ordenador, descargables de egela.

Bibliografía básica

Libro de la asignatura:

"Guía práctica de Elementos Finitos en estática", editorial Paraninfo.



Libros de apoyo:

"Métodos de Análisis para Diseño Mecánico. Elementos Finitos en Estática” Rafael Avilés. 2002

"Métodos de Análisis para Diseño Mecánico. Elementos Finitos en Dinámica” Rafael Avilés. 2002

Libro de la asignatura Diseño de Máquinas. A la venta en publicaciones

Bibliografía de profundización

No procede

Revistas

No procede

Direcciones web

No procede