Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Vibracións Mecánicas Código 631311608
Titulación
Licenciado en Máquinas Navais
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo 1º cuadrimestre
Primeiro-Segundo Optativa 3
Idioma
Castelán
Galego
Prerrequisitos
Departamento Enerxía e Propulsión Mariña
Coordinación
Miguel Catoira, Alberto De
Correo electrónico
alberto.demiguel@udc.es
Profesorado
Miguel Catoira, Alberto De
Correo electrónico
alberto.demiguel@udc.es
Web
Descrición xeral -No formar a teóricos ni a científicos, sino a mecánicos con adecuada proporción de conceptos, principios y generalizaciones para actuar con maestría en procesos industriales y construcciones técnicas.
-Sentido crítico y formación adecuada para mejorar los elementos mecánicos que actualmente funcionan en los procesos industriales.
-Afrontar nuevas situaciones y realizar tareas especificas para distinguir lo fundamental de lo accesorio.
-Dejar bien claro el significado “Físico-Aplicado” que se debe adoptar para las expresiones matemáticas que definen las leyes de la mecánica, sin desarrollos laboriosos, pero siempre con la interpretación del resultado final y a poder ser con descripciones graficas.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A2 Detectar e definir a causa dos efectos de funcionamento das máquinas e reparalas. a nivel de xestión.
A9 Manter a seguridade dos equipos, sistemas e servizo da maquinaria, a nivel de xestión.
A11 Organizar procedementos seguros de mantemento e reparacións, a nivel de xestión.
A22 Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas.
A23 Avaliación cualitativa e cuantitativa de datos e resultados, así coma representación e interpretación matemática de resultados obtidos.
A24 Redacción e interpretación de documentación técnica.
A25 Capacidade para interpretar, seleccionar e valorar conceptos adquiridos en outras disciplinas do ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Traballar de forma colaborativa.
B6 Comportarse con ética e responsabilidade social como cidadán e como profesional.
B7 Comunicarse de maneira efectiva nun entorno de traballo.
B8 Capacidade para interpretar, seleccionar e valorar conceptos adquiridos en outras disciplinas do ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B10 Capacidade de adaptación a novas situacións.
B12 Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica.
B13 Capacidade de análise e síntese.
B14 Capacidade para acadar e aplicar coñecementos.
B15 Organizar, planificar e resolver problemas.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Detectar e definir a causa dos efectos de funcionamento das máquinas e reparalas. a nivel de xestión. Manter a seguridade dos equipos, sistemas e servizo da maquinaria, a nivel de xestión. Organizar procedementos seguros de mantemento e reparacións, a nivel de xestión. Modelizar situacións e resolver problemas con técnicas ou ferramentas físico-matemáticas. Avaliación cualitativa e cuantitativa de datos e resultados, así coma representación e interpretación matemática de resultados obtidos. Redacción e interpretación de documentación técnica. Capacidade para interpretar, seleccionar e valorar conceptos adquiridos en outras disciplinas do ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos. A2
A9
A11
A22
A23
A24
A25
Resolver problemas de forma efectiva Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo. Traballar de forma colaborativa. Comportarse con ética e responsabilidade social como cidadán e como profesional. Capacidade para interpretar, seleccionar e valorar conceptos adquiridos en outras disciplinas do ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos. Capacidade de adaptación a novas situacións. Comunicar por escrito e oralmente os coñecementos procedentes da linguaxe científica Capacidade para acadar e aplicar coñecementos. Organizar, planificar e resolver problemas B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B10
B12
B13
B14
B15
Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse. Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida. Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade. C6
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
1.- VIBRACIONES LIBRES 1.1 Introducción.
1.2 Ecuación del movimiento: Frecuencia y periodo.
1.3 Movimiento armónico.
1.4 Vibración libre sin amortiguamiento.
1.5 Vibración libre con amortiguamiento viscoso.
1.6 Evolución de la energía en las vibraciones.
2.-METODO DE ENERGIA Y PRINCIPIO DE RAYLEIGH PARA
SISTEMAS CON PARAMETROS CONCENTRADOS:
2.1 Método de energía.
2.2 Método de energía según Rayleigh.
2.3 Selección de la posición de referencia.
2.4 Modelado de piezas mecanicas.
3.-MODELADO DE PIEZAS CON PARAMETROS DISTRIBUIDOS: 3.1 Introducción.
3.2 Efecto cinético: Frecuencia fundamental de un eje
apoyado en los extremos.
3.3 Modelado de una biela: Compatibilidad.
3.4 Modelización del eje de cola y hélice de un buque.
3.5 Modelización de leva-empujador-balancín-válvula de
un motor.
4.-VIBRACIONES FORZADAS. I: 4.1 Introducción.
4.2 Ecuación del movimiento con parámetros
concentrados: Respuestas transitoria y estacionaria.
4.3 Función de transferencia.
4.4 Factor de amplificación dinámica y de fase entre
respuesta y excitación.
5.-VIBRACIONES FORZADAS. II: 5.1 Introducción.
5.2 Vibración generada por una fuerza F(t) = F0 sen wt
5.3 Vibración generada por una fuerza compleja.
5.4 Vibración generada por masas no equilibradas de
un eje en rotación.
5.5 Fuerzas transmitidas a soportes de ejes.
5.6 Vibración generada por el movimiento de soportes
de ejes.
6.-MODELIZACION DE FALLOS ACCIDENTALES: 6.1 Introducción.
6.2 Condiciones iniciales y vibración transitoria.
6.3 Caso de cargas constantes.
6.4 Caso de carga creciente lineal.
6.5 Caso de carga decreciente exponencial.
6.6 Caso de cargas combinadas.
7.-METODOS DE MEDIDA DEL AMORTIGUAMIENTO: 7.1 Introducción.
7.2 Por decremento logarítmico.
7.3 Por factor de amplificación dinámica: con frecuencia
de resonancia y con anchura de banda.
7.4 Por perdida de energía/ciclo con y sin
amortiguamiento viscoso.
7.5 Por amortiguamiento estructural.
7.6 Por amortiguamiento seco. (Coulomb).
8.-VIBRACIONES FORZADAS CON AMORTIGUAMIENTO. I: 8.1 Introducción.
8.2 Vibración generada por F(t) = F0 sen wt
8.3 Expresiones adimensionales de amplitud y fase en
relación con el amortiguamiento relativo.
8.4 Compensación dinámica entre las fuerzas actuantes.
8.5 Evolución grafica de los fenómenos energéticos en
cada ciclo.
9.-VIBRACIONES FORZADAS CON AMORTIGUAMIENTO. II: 9.1 Introducción.
9.2 Ejes cortos con desequilibrado estático.
9.3 Ejes largos no equilibrados: Fenómeno de golpeteo
sobre cojinetes.
9.4 Aislamiento de vibraciones:
10.-VIBRACIONES LIBRES: 10.1 Introducción.
10.2 Ecuación del movimiento formulación matricial.
10.3 Vibraciones libres no amortiguadas: Frecuencias
propias, modos normales, nodos, coordenadas
principales.
10.4 Ortogonalidad de los modos frente a las matrices de
inercia y rigidez.
10.5 Vibraciones libres amortiguadas.
10.6 Generalización para n grados de libertad.
11.-VIBRACIONES FORZADAS: 11.1 Vibraciones forzadas no amortiguadas.
11.2 Vibraciones forzadas con amortiguamiento viscoso:
Impedancia mecánica.
11.3 Generalización para n grados de libertad.
12.-METODOS NUMERICOS PARA SISTEMAS DISCRETOS: 12.1 Modelización de sistemas complejos.
12.2 Método matricial.
12.3 Método coeficientes de influencia.
12.4 Método de iteración matricial.
12.5 Método de Lagrange.
12.6 Ecuación de Dunkerley-Southwell.
13.-EJES CON PARAMETROS CONCENTRADOS: 13.1 Analogía con sistemas lineales.
13.2 Frecuencia y modos de vibración para un eje con
discos en los extremos.
13.3 Vibración torsional para eje con discos múltiples.
13.4 Aplicación a cajas reductoras.
13.5 Método de Holzer.
14.-VIBRACIONES EN MEDIOS CONTINUOS: 14.1 Introducción.
14.2 Vibración longitudinal en ejes.
14.3 Vibración transversal en ejes.
14.4 Vibración torsional en ejes de sección circular.
14.5 Método de Myklestad.
15.-VIBRACIONES NO LINEALES: 15.1 Introducción.
15.2 Vibraciones libres sin amortiguamiento con fuerzas
restauradoras no lineales.
15.3 Vibraciones forzadas con amortiguamiento con
fuerzas restauradoras no lineales.
15.4 Vibraciones autoexcitadas.
15.5 Estabilidad de sistemas vibrantes.
16.-EQUILIBRADO ESTATICO Y DINAMICO: 16.1 Rotor con eje fijo: Momento cinético y su teorema.
16.2 Reacciones dinámicas en los cojinetes.
16.3 Necesidad y fundamento del equilibrado:
Conclusiones.
16.4 Calculo de magnitudes y posición de contrapesos
para un rotor con desequilibrado estático y
dinámico.
16.5 Efecto giroscópico de volantes y hélices sobre
ejes.
17.-VELOCIDADES CRITICAS EN TURBINAS: 17.1 Introducción.
17.2 Eje con una sola corona de paletas.
17.3 Eje con varias coronas de paletas.
17.4 Consideraciones con respecto a la propia masa del
eje. Ejes con diámetro variable.
17.5 Ecuación de Dunlerley´s.
17.6 Factores que afectan a las velocidades críticas.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 12 18 30
Solución de problemas 14 14 28
Proba mixta 3 9 12
 
Atención personalizada 5 0 5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral 1.-Resolucion dudas de tema anterior. Premiando con nota las buenas dudas y preguntas.
2.-Resaltar el interés del tema de hoy y citar maquinas en las que se aplica.
3.-Repaso breve a conceptos basicos de mecanica y resistencia materiales apropiados al tema a tratar.
4.-Explicacion de tema específico con graficos y soporte matematico propio.
5.-Todo ello sin prisa y permitiendo preguntar libremente todo lo que no quede claro.
Solución de problemas 1.-Planteamiento de problemas reales en piezas de maquinas que resulten familiares al alumno.
2.-Buen dibujo, esquemas y graficos para la correcta interpretacion del problema.
3.-Visualizar datos y nº de incognitas.
4.-Aplicar Teoremas específicos
5.-Usar la técnica matematica adecuada y a ser posible acompañado de procedimientos gráficos.
Proba mixta 1.-El 40% por teoria
2.-El 40% por problemas
2.-El 20% por preguntas y dudas de clase bien formuladas y argumentadas por parte del alumno.

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Solución de problemas
Proba mixta
Descrición
1.-En clase solo se atienden dudas de concepto y preguntas cortas.
2.-Demostraciones y consultas varias en tutorias.
3.-Revision examenes en tutorias o en cita concertada.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Solución de problemas Por dudas y preguntas bien formuladas por parte del alumno en clase. 20
Proba mixta Teoria -problemas 80
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica SVETLITSKY (2004). ENGINEERING VIBRATIONANALYSIS. SPRINGER
DEN HARTOG (1956). MECHANICAL VIBRATIONS. McGRAW HILL
SHABANA (2OOO). THEORY OF VIBRATION. SPRINGER-VERLAG
WILLIAM SETO (2000). VIBRACIONES MECANICAS. McGRAW-HILL
KER WILSON (1960). VIBRATION ENGINEERING. GRIFIN
WEAVER-TIMOSHENKO (2000). VIBRATION PROBLEMS IN ENGINEERING. WILEY

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Tecnoloxía do Mantemento/631311205
Prácticas en Buque/631311210

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Regulación e Control de Máquinas Navais/631311104
Metalotecnia e Materiais/631311111

Materias que continúan o temario
Motores de Combustión Interna/631311202
Turbomáquinas Térmicas/631311203

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías