Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Teoría de Estruturas III Código 730211410
Titulación
Enxeñeiro Industrial
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo 1º cuadrimestre
Cuarto Optativa 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial 2
Coordinación
Gutierrez Fernandez, Ruth Maria
Correo electrónico
ruth.gutierrez@udc.es
Profesorado
Gutierrez Fernandez, Ruth Maria
Correo electrónico
ruth.gutierrez@udc.es
Web http://https://campusvirtual.udc.es/moodle/
Descrición xeral A materia persegue a adquisición de competencias en relación co emprego de métodos avanzados de análise estrutural, profundando no coñecemento de teoría de estruturas. Así, abórdanse temas de dinámica estrutural, facendo fincapé na análise sísmico e métodos non lineais, considerando análises de segunda orde.

Competencias do título
Código Competencias do título
A1 Aplicar os fundamentos científico-técnicos das tecnoloxías industriais.
A2 Modelar matematicamente sistemas e procesos complexos de todos os ámbitos da enxeñaría industrial.
A3 Desenvolver, programar e aplicar métodos analíticos e numéricos para a análise de modelos lineais e non lineais de todos os ámbitos da enxeñaría.
A4 Participación en proxectos de investigación.
A5 Modelización matemática e computación en centros tecnolóxicos e de enxeñaría.
A6 Participación en proxectos multidisciplinares de enxeñaría industrial.
A7 Proxecto e cálculo de produtos, procesos, instalacións e plantas en todos os ámbitos industriais.
A8 Investigación, desenvolvemento e innovación en produtos, procesos e métodos industriais.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con inciativa.
B8 Actitude orientada ao traballo persoal intenso.
B10 Actitude orientada á análise.
B11 Actitude creativa.
B12 Capacidade para encontrar e manexar a información.
B13 Capacidade de comunicación oral e escrita.
B14 Manexo de sistemas asistidos por ordenador.
B15 Concepción espacial.
B16 Fixar obxectivos e tomar decisións.
B17 Analizar e descompoñer procesos.
B18 Capacidade de abstracción, comprensión e simplificación de problemas complexos.
B23 Positivos fronte a problemas.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
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.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Dotar ao alumno dos coñecementos teóricos relativos á dinámica estrutural, resposta ante vibración libre e forzada para sistemas de 1 e N graos de liberdade, carga harmónica, excitacións de tipo xeral e carga sísmica A1
A2
A3
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B8
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B23
C1
C3
C5
Dotar dos coñecementos teóricos relativos ao comportamento non lineal de elementos estruturais. A1
A2
A4
A5
A6
A7
B1
B2
B3
B4
B8
B10
B12
B15
B17
C5
Coñecemento e aplicación de técnicas de modelización matemática de sistemas. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A8
B1
B2
B3
B4
B10
B11
B12
B13
B14
B15
C6
Comprensión e aplicación das técnicas avanzadas de solución: métodos numéricos, énfases en problemas dinámicos lineais e técnicas para resolución de problemas non lineais. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
B1
B2
B3
B4
B8
B10
B14
B15
C3
C5
Capacitación para o manexo das ferramentas computacionais actuais: utilización dun programa comercial de elementos finitos. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B2
B4
B11
B14
B15
B23
C7
Adquisición dunha visión global da análise e cálculo de estruturas que permita abordar a resolución de problemas estruturais complexos e realistas, aplicando a normativa vixente, baseándose na bagaxe teórica e practico adquirido do alumno e as ferramentas numéricas dispoñibles actualmente A1
A2
A3
A4
A5
A6
A8
B1
B2
B3
B4
B8
B10
B12
B13
B14
B15
B17
B23
C3

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. INTRODUCIÓN Á DINÁMICA ESTRUTURAL Conceptos básicos. Clasificación das vibracións. Fases dun estudo dinámico. Modelización de sistemas: Elementos de rixidez. Elementos de inercia. Elementos de amortiguamiento. Modelos matemáticos de sistemas dun grao de liberdade. Aplicación das leis de Newton. Aplicación do principio dos traballos virtuais. Principio de Hamilton. Aplicación das ecuacións de Lagrange.
Tema 2. VIBRACÓN LIBRE DE SISTEMAS DUN GRAO DE LIBERDADE (SUGDL)
Vibración libre de SUGDL sen amortiguamiento. Vibración libre con amortiguamiento viscoso. Determinación experimental da frecuencia natural e coeficiente de amortiguamiento do sistema. Vibración libre con amortiguamiento de Coulomb.

Tema 3. RESPOSTA DE SUGDL BAIXO EXCITACIÓN HARMÓNICA
Resposta de SUGDL sen amortiguamiento. Resposta de SUGDL con amortiguamiento viscoso. Resposta en frecuencia complexa. Illamento de vibracións. Transmisibilidad de forzas. Movemento relativo ou de base. Resposta de SUGDL baixo cargas debidas a desequilibrio de rotores. Instrumentos para medición de vibracións. Función de resposta en frecuencia para determinación da frecuencia natural e o factor de amortiguamiento en sistemas suavemente amortecidos. Amortiguamiento viscoso equivalente e amortiguamiento estrutural.
Tema 4. MÉTODOS ANALÍTICOS DE SOLUCIÓN. RESPOSTA DE SUGDL BAIXO UNHA EXCITACIÓN XERAL Excitacións particulares. Resposta de SUGDL fronte a unha carga chanzo, a un pulso rectangular, a unha excitación en rampla, e a unha excitación de curta duración ou impulso.
Métodos analíticos. Clasificación. Integral de Duhamel. Series de Fourier para carga periódica. Integral de Fourier para carga non-periódica.
Tema 5. MÉTODOS NUMÉRICOS DE SOLUCIÓN. RESPOSTA DE SISTEMAS DUN GRAO DE LIBERDADE BAIXO UNHA EXCITACIÓN XERAL Métodos de integración temporal paso a paso. Sistemas lineais. Avaliación numérica da integral de convolución. Método das forzas lineais. Estabilidade e erro na solución. Sistemas lineais e non lineais. Método da aceleración media. Método de Newmark. Introdución ao módulo de análise dinámica do programa comercial de elementos finitos cosmos/m.
Tema 6. REPRESENTACIÓN MATEMÁTICA DE SISTEMAS CONTINUOS Métodos de modelización: leis de Newton e principio de Hamilton.
Aplicación dos métodos presentados. Modelización da vibración axial de barras. Modelización da vibración transversal de vigas a flexión. Efectos de segunda orde: rixidez xeométrica. Modelización da vibración a torsión de eixos.
Tema 7. VIBRACIÓN LIBRE DE SISTEMAS CONTINUOS Vibración libre de vigas a flexión. Vibración transversal de vigas segundo a teoría de Euler-Bernouilli. Vibración transversal de vigas segundo a teoría de Timoshenko. Vibración libre de barras.
Propiedades dos modos naturais de vibración. Normalización ou escalado. Ortogonalidad. Teorema de Expansión.
Método de Rayleigh para o cálculo aproximado de frecuencias.

Tema 8. REPRESENTACIÓN MATEMÁTICA DE SISTEMAS DISCRETOS DE N GRAOS DE LIBERDADE Aplicación das leis de Newton a sistemas discretos. Aplicación das ecuacións de Lagrange a sistemas discretos.
Método dos modos asumidos ou método de Rayleigh-Ritz para o cálculo aproximado de respostas.

Tema 9. VIBRACIÓN LIBRE DE SISTEMAS DISCRETOS DE N GRAOS DE LIBERDADE Frecuencias e modos propios de vibración de sistemas de 2 graos de liberdade. Resposta en vibración libre de sistemas de 2 graos de liberdade. Modos de vibración de sólido ríxido.
Frecuencias e modos propios de vibración de sistemas de N graos de liberdade. Propiedades dos modos de vibración. Normalización ou escalado. Ortogonalidad. Teorema de Expansión.
Respuesta frente a vibración libre. Superposición modal.

Tema 10. VIBRACIÓN FORZADA DE SISTEMAS DISCRETOS DE N GRAOS DE LIBERDADE Forma matricial das ecuacións do movemento. Resposta a vibracións forzadas. Superposición modal. Método de superposición modal en desprazamentos. Método de superposición modal en aceleracións. Expansión do vector de cargas. Método de superposición modal en desprazamentos con corrección estática.
Sistemas amortecidos. Amortiguamiento ortogonal, modal, clásico ou proporcional. Amortiguamiento de Rayleigh. Amortiguamiento non proporcional.
Tema 11. DINÁMICA ESTRUTURAL MEDIANTE ELEMENTOS FINITOS Frecuencias e modos propios. Análise transitoria da resposta dinámica de SNGDL. Avaliación do amortiguamiento en SNGDL. Introdución ao cálculo non lineal por elementos finitos.
Tema 12. RESPOSTA DINÁMICA ANTE CARGAS SÍSMICAS. Introdución. Resposta de SUGDL fronte a accións sísmicas. Espectro de resposta. Sistema discreto (masa concentrada). Sistema continuo (modo asumido). Resposta de SNGDL a accións sísmicas.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Proba obxectiva A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B8 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B23 C1 C3 C5 C6 C7 4 140 144
 
Atención personalizada 6 0 6
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Proba obxectiva Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe.

Atención personalizada
Metodoloxías
Proba obxectiva
Descrición
Seguimento e orientación na solución de problemas concretos xurdidos no estudo e preparación do exame, previos ao mesmo, en horario de tutoría.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba obxectiva A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B8 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B23 C1 C3 C5 C6 C7 Resolución de cuestións teórico-prácticas para avaliar os coñecementos teóricos e/ou prácticos adquiridos. 100
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Structural Research and Analysis Corporation (SRAC) (1998). COSMOS/M Manuals.
A.K. Chopra (1995). Dynamics of structures . New Jersey. Prentice Hall
Roy R. Craig (1981). Structural Dynamics . New York. John Wiley & Sons, Inc.
R. Gutiérrez, E. Bayo, A. Loureiro y LE Romera (2009). Teoría de Estructuras III. Public. da UDC
S.S Rao (2012). Vibraciones Mecánicas. Quinta edición. PEARSON EDUCATION. MEXICO

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Teoría de Estruturas II/730211312
Ecuacións Diferenciais/730211107
Mecánica Fundamental I/730211205
Resistencia de Materiais/730211212
Teoría de Máquinas/730211213
Teoría de Estruturas I/730211305

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Construción e Arquitectura Industrial I/730211401
Estruturas Metálicas/730420113

Materias que continúan o temario
Estruturas de Formigón/730211412
Construción e Arquitectura Industrial II/730211513

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