Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Dinámica de máquinas y mecanismos Código 631G02507
Titulación
Grao en Enxeñaría Mariña
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Optativa 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Prerrequisitos
Departamento Enerxía e Propulsión Mariña
Coordinador/a
Miguel Catoira, Alberto De
Correo electrónico
alberto.demiguel@udc.es
Profesorado
Miguel Catoira, Alberto De
Correo electrónico
alberto.demiguel@udc.es
Web http://http://www.udc.es
Descripción general

Competencias del título
Código Competencias de la titulación
A1 Capacidad para la realización de inspecciones, mediciones, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y certificaciones en las instalaciones del ámbito de su especialidad.
A2 Capacidad para la dirección, organización y operación de las actividades objeto de las instalaciones marítimas en el ámbito de su especialidad.
A7 Capacidad para la operación y puesta en marcha de nuevas instalaciones o que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, instalación, montaje o explotación, realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, y otros trabajos análogos de instalaciones energéticas e industriales marinas, en sus respectivos casos, tanto con carácter principal como accesorio, siempre que quede comprendido por su naturaleza y característica en la técnica propia de la titulación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A8 Capacidad para realizar actividades inspectoras de acuerdo con lo establecido en la normativa europea referente al control por el estado del puerto.
A9 Realizar informes técnicos de incidentes con incendios, en el ámbito de su especialidad.
A12 Interpretar y representar correctamente el espacio tridimensional, conociendo los objetivos y el empleo de los sistemas de representación gráfica.
A14 Evaluación cualitativa y cuantitativa de datos y resultados, así como la representación e interpretación matemáticas de resultados obtenidos experimentalmente.
A17 Modelizar situaciones y resolver problemas con técnicas o herramientas físico-matemáticas.
A18 Redacción e interpretación de documentación técnica.
A19 Conocer las características y limitaciones de los materiales utilizados para la reparación de buques y equipos.
A20 Ser capaz de identificar, analizar y aplicar los conocimientos adquiridos en las distintas materias del Grado, a una situación determinada planteando la solución técnica más adecuada desde el punto de vista económico, medioambiental y de seguridad.
A21 Capacidad para ejercer como Oficial de Máquinas de la Marina Mercante, una vez superados los requisitos exigidos por la Administración Marítima.
A22 Capacidad para mantener y reformar instalaciones y reformas de equipos de cubierta, instalaciones contra incendios, dispositivos y medios de salvamento y todos aquellos elementos relacionados con la seguridad de la navegación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A23 Capacidad para la realización de las actividades inspectoras relacionadas con el cumplimiento de los convenios internacionales de obligado cumplimiento, en todo lo referido a buques en servicio, siempre que se circunscriban al ámbito de su especialidad.
A24 Capacidad para la gestión, dirección, control, organización y planificación de industrias o explotaciones relacionadas con la actividades de la ingeniería marina tanto en competencias referidas a la calidad, medio ambiente, seguridad marina y prevención de riesgos laborales como todas las actividades relacionadas con la puesta en el mercado de su producción.
A25 Comprender las órdenes y hacerse entender en relación con las tareas de a bordo.
A29 Realizar operaciones de explotación óptima de las instalaciones del buque.
A30 Operar, reparar, mantener, reformar, optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; propulsión eléctrica y propulsión con turbinas de gas; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control del buque; las instalaciones auxiliares del buque, tales como instalaciones frigoríficas, sistemas de gobierno, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, separadores de sentinas, grupos electrógenos, etc.
A31 Operar, reparar, mantener y optimizar las instalaciones auxiliares de los buques que transportan cargas especiales, tales como quimiqueros, LPG, LNG, petroleros, cementeros, Ro-Ro, Pasaje, botes rápidos, etc.
A33 Saber especificar los parámetros de operación de los sistemas de seguridad a bordo y los relacionados con la protección ambiental.
A45 Utilizar las herramientas apropiadas para las operaciones de fabricación y reparación que suelen efectuarse a bordo el buque.
A46 Utilizar las herramientas manuales y el equipo de medida para el desmantelado, mantenimiento, reparación y montaje de las instalaciones y el equipo de a bordo.
A51 Comprender las órdenes y hacerse entender en relación con las tareas de su competencia.
A54 Operar, reparar, mantener y optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor y de gas, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control; las instalaciones auxiliares, tales como instalaciones frigoríficas, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, grupos electrógenos, etc.
A57 Utilizar las herramientas manuales y los equipos de medida para la detección de averías y las operaciones de montaje y mantenimiento.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B6 Comportarse con ética y responsabilidad social como ciudadano y como profesional.
B7 Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B8 Versatilidad.
B9 Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, que le doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
B10 Comunicar por escrito y oralmente los conocimientos procedentes del lenguaje científico.
B11 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C4 Desarrollarse para el ejercicio de una ciudadanía abierta, culta, crítica, comprometida, democrática y solidaria, capaz de analizar la realidad, diagnosticar problemas, formular e implantar soluciones basadas en el conocimiento y orientadas al bien común.
C5 Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Competencias de materia (Resultados de aprendizaje) Competencias de la titulación
No formar a teóricos ni a científicos, sino a técnicos con adecuada proporción de conceptos, principios y generalizaciones para actuar con maestría en procesos industriales y construcciones técnicas. B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
C1
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Sentido crítico y formación adecuada para mejorar los elementos que actualmente funcionan en los procesos industriales. B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
C1
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Afrontar nuevas situaciones y realizar tareas específicas para distinguir lo fundamental de lo accesorio. B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
C1
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Saber analizar y comprender las vibraciones libres de sólidos con parámetros concentrados. A1
A2
A7
A8
A9
A12
A14
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A29
A30
A31
A33
A45
A46
A51
A54
A57
Saber analizar y comprender las vibraciones forzadas de sólidos con parámetros concentrados. A1
A2
A7
A8
A9
A12
A14
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A29
A30
A31
A33
A45
A46
A51
A54
A57
Saber analizar y comprender las vibraciones de medios continuos. A1
A2
A7
A8
A9
A12
A14
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A29
A30
A31
A33
A45
A46
A51
A54
A57
Saber modelizar y simular el elemento de estudio, en función de las necesidades y las condiciones. A1
A2
A7
A8
A9
A12
A14
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A29
A30
A31
A33
A45
A46
A51
A54
A57
Saber medir vibraciones, realizar el análisis de las mismas y establecer unos parámetros para su diagnóstico. A1
A2
A7
A8
A9
A12
A14
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A29
A30
A31
A33
A45
A46
A51
A54
A57

Contenidos
Tema Subtema
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 PARÁMETROS 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 auto-excitadas.
15.5 Estabilidad de sistemas vibrantes.
16.-EQUILIBRADO ESTÁTICO Y DINÁMICO: 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
Metodologías / pruebas Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas 15 20 35
Seminario 0 35 35
Prueba objetiva 5 0 5
Sesión magistral 20 40 60
 
Atención personalizada 15 0 15
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas 1.-Planteamiento de problemas reales en piezas de máquinas que resulten familiares al alumno.
2.-Buen dibujo, esquemas y gráficos para la correcta interpretación del problema.
3.-Visualizar datos y nº de incógnitas.
4.-Aplicar Teoremas específicos
5.-Usar la técnica matemática adecuada y a ser posible acompañado de procedimientos gráficos.
Seminario 1. - Grupos medianos y reducidos en los que se plantean supuestos teórico-prácticos con el fin de que los alumnos relacionen la formación teórica con su aplicación práctica.
Prueba objetiva 1.-El 40% por teoría.
2.-El 40% por problemas.
3.-Hasta el 20% por temas relacionados con la asistencia a clase, preguntas y dudas de clase.
Sesión magistral 1.-Resolución dudas de temas anteriores. Premiando las buenas dudas y preguntas.
2.-Resaltar el interés del tema a tratar y citar los elementos e instalaciones en los que se aplica.
3.-Repaso breve a conceptos básicos de mecánica y resistencia materiales apropiados al tema a tratar.
4.-Explicación de tema específico con gráficos y soporte matemático adecuado.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Prueba objetiva
Descripción
1.-En clase solo se atienden dudas de concepto y preguntas cortas.
2.-Demostraciones, preguntas extensas o que necesiten un desarrollo dilatado y consultas varias en tutorías.
3.-Revisión exámenes en tutorías o en cita concertada.

Evaluación
Metodologías Descripción Calificación
Solución de problemas Resolución de problemas 20
Seminario Se plantean y resuelven supuestos teórico prácticos que los alumnos elaborarán en clase. Se valorará la participación activa de los estudiantes. 20
Prueba objetiva Teoria -problemas y cuestiones vistas en clase así como en las prácticas de la asignatura. 60
 
Observaciones evaluación

En la asignatura se realizarán 2 exámenes parciales, para poder
asistir a ellos es necesario cumplir las dos siguientes condiciones:


  • Realizar al menos el 80% de las prácticas de la
    asignatura.

  • Obtener al menos un 4 en las prácticas de la
    asignatura.



De no cumplir alguna de las condiciones anteriores no se podrá
asistir al examen parcial. De presentarse a los parciales la nota se hallará
como un 60% la nota de la media ponderada de los 2 exámenes, y el 40% restante
de la nota de prácticas. Para ello es necesario obtener al menos un 4 en cada
uno de los 2 exámenes parciales.



De no asistir a los exámenes parciales se asistirá al
examen final y la nota será la calificación obtenida.


Fuentes de información
Básica
  • SVETLITSKY(2004). ENGINEERING VIBRATIONANALYSIS. SPRINGER
  • DENHARTOG (1956). MECHANICAL VIBRATIONS. McGRAW HILL
  • SHABANA(2OOO). THEORY OF VIBRATION. SPRINGER-VERLAG
  • WILLIAMSETO (2000). VIBRACIONES MECANICAS. McGRAW-HILL
  • KERWILSON (1960). VIBRATION ENGINEERING. GRIFIN
  • WEAVER-TIMOSHENKO(2000). VIBRATION PROBLEMS IN ENGINEERING. WILEY
Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Prácticas Externas en Buque/631G02404
Prácticas Externas/631G02407

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Motores de Combustión Interna/631G02301
Turbinas de Vapor y Gas/631G02302
Máquinas Térmicas/631G02315

Asignaturas que continúan el temario
Física I/631G02103
Física II/631G02108
Mecánica y Resistencia de Materiales/631G02201

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías