Datos Identificativos 2016/17
Asignatura (*) ESTRUCTURAS NAVALES 2 Código 730G01126
Titulación
Grao en Arquitectura Naval
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinador/a
Lago Rodriguez, Fernando
Correo electrónico
f.lago@udc.es
Profesorado
Lago Rodriguez, Fernando
Correo electrónico
f.lago@udc.es
Web
Descripción general La asignatura de Sistemas Estructurales Marinos se divide en tres grandes bloques.

El objetivo del primer bloque de la asignatura, Conceptos Generales del Diseño de Sistemas Estructurales Marinos, es el transmitir al alumno las particularidades del cálculo de las estructuras marinas, frente a otros tipos de estructuras, e introducirle en la práctica del diseño estructural tanto de buques como de todo tipo de unidades destinadas a operar en la agresividad del medio marino. Se presenta el escenario general del diseño de los Sistemas Estructurales Marinos, así como las distintas metodologías aplicables.

El principal objetivo del segundo bloque de la asignatura, Métodos Generales de Cálculo para el Diseño de Sistemas Estructurales, es el proporcionar al estudiante una base teórico-práctica adecuada en el cálculo y diseño de estructuras marinas, dotándole así mismo de los conocimientos necesarios sobre las herramientas de cálculo existentes en la actualidad de la profesión.
Es decir, se le proporcionan al alumno las herramientas adecuadas para poder afrontar los procesos descritos durante la primera parte de la asignatura.

Por último, la asignatura resultaría incompleta si un tercer bloque, Métodos Específicos para el Diseño de Sistemas Estructurales Marinos, que complemente el anterior con herramientas particulares del tipo de sistemas estructurales de especial interés para el alumno. Cabe destacar que dentro de este bloque se enseñará al alumno a manejar la reglamentación de las Sociedades de Clasificación en el ámbito del cálculo de estructuras, por ser esta una de las actividades más relevantes en el futuro ejercicio de la profesión.
Se trata esta tercera parte de la asignatura de una temática eminentemente práctica, donde se introducirá al alumno en el uso de las herramientas informáticas habitualmente empleadas en el sector.

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
A8 Conocimiento de la ciencia y tecnología de materiales y capacidad para su selección y para la evaluación de su comportamiento.
A12 Conocimiento de la elasticidad y resistencia de materiales y capacidad para realizar cálculos de elementos sometidos a solicitaciones diversas.
A20 Conocimiento de las características de los materiales estructurales navales y de los criterios para su selección.
A22 Capacidad para el diseño y cálculo de estructuras navales.
A29 Conocimiento de los procesos de construcción naval.
A47 Conocer la estructura de un buque y su representación.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B10 Actitud orientada al análisis.
B11 Actitud creativa.
B18 Capacidad de abstracción, comprensión y simplificación de problemas complejos.
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.
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
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Cálculo y Diseño de Estructuras Complejas en ambientes marinos. Procedimientos a seguir a la hora de diseñar una estructura marina. A1
A8
A12
A20
A22
A29
A47
B1
B2
B4
B5
B10
B11
B18
C3
C6
C7
C8

Contenidos
Tema Subtema

1.- Inestabilidad elástica: Pandeo / Abolladura

1.1.- Conceptos Generales de la Inestabilidad Elástica
2.1.1.- Tipos de cargas actuantes sobre los elementos
2.1.2.- Modos de fallo. Estructuras a considerar
2.1.3.- Criterios básicos para evitar el pandeo.
1.2.- Métodos de Cálculo Directo
2.2.1.- Pandeo de Columnas
2.2.2.- Pandeo de Placas
1.3.- Método del IACS para elementos con tensiones primaria predominantes
2.3.1.- Pandeo de Planchas por Compresión pura
2.3.2.- Pandeo de Planchas por Tensión Tangencial Pura
2.3.3.- Pandeo de Longitudinales por Flexión
2.3.4.- Pandeo de Longitudinales por Flexión y Torsión combinadas
2.3.5.- Pandeo de las alas y almas de refuerzos primarios y secundarios
2.3.6.- Tensiones de trabajo. Criterio a cumplir.
1.4.- Complemento al método del IACS
2.4.1.- Efecto de los aligeramientos en la carga crítica
2.4.2.- Valores mínimos de la inercia de los refuerzos
2.4.3.- Valores mínimos para evitar la abolladura de las almas
2.4.4.- Efecto de tensiones secundarias transversales y tensiones tangenciales combinadas

2.- Estructuras de Nudos Fijos y Traslacionales

2.1.- Repaso Conceptos Previos
2.2.- Métodos de Cálculo de Relajaciones Sucesivas
2.2.1.- Estructuras de Nudos No desplazables
2.2.2.- Estructuras de Nudos desplazables


3.- Flexión de Placas y Paneles

3.1.- Teoría de las pequeñas deformaciones
3.1.1.- Flexión cilíndrica en placas largas
3.1.2.- Ecuación de flexión de placas
3.1.3.- Condiciones de contorno
3.1.4.- Soluciones para casos básicos
3.2.- Combinación de tensiones de flexión y membrana
3.2.1.- Teoría de las grandes deformaciones
3.2.2.- Tensión membranal. Bordes resistentes a la tracción
3.2.3.- Efectos de la deformación inicial
3.3.- Diseño de placas basado en una deformación permanente admisible
3.3.1.- Placas sometidas a presión uniforme. Deformación inicial debida a la soldadura
3.3.2.- Placas sometidas a cargas concentradas. Parámetros para describir las cargas
3.3.3.- Placas con cargas en posiciones múltiples. Niveles permisibles de deformación permanente
3.4.- Análisis en dominio plástico
3.4.1.- Planteamiento de la solución en régimen plástico
3.4.2.- Fórmulas rígido - plásticas para cargas de presión estática
3.4.3.- Cargas con variación rápida. Macheteo y colisión
3.4.4.- Cargas dinámicas

4.- Aspectos Básicos del Método de los Elementos Finitos

4.1.- Introducción
4.2.- Fundamentos
4.3.- Puntos Primordiales
4.3.1.- Malla y Elementos
4.3.2.- Elementos más habituales
4.4.- Elemento Triangular de Tensión Constante
4.5.- Elemento Rectangular con Variación Lineal de Deformaciones
4.6.- Elemento Rectangular de Tensión Tangencial Constante
4.7.- Cuadrilátero y otros Isoparamétricos

5.- Aplicación del Método de los EEFF a los Sistemas Estructurales Marinos

5.1.- Introducción
5.2.- Consideraciones sobre el Modelo Estructural
5.2.1.- Modelización de un Panel Reforzado
5.2.2.- Ortogonalidad y Tamaño de la malla
5.2.3.- Simetría de Estructura y Cargas
5.2.4.- Modelización de Refuerzos Unidos a Planchas
5.2.5.- Elemento de Viga Híbrido
5.2.6.- Modelización de Paneles Reforzados
5.2.7.- Elemento Especial con Refuerzos
5.2.8.- Modelización Estructural de un Módulo de Buque
5.2.9.- Representación de Nudos y Consolas
5.2.10.- Definición y uso de Superelementos
5.3.- Normal Generales sobre Modelización
5.3.1.- Normal Generales sobre Modelización
5.3.2.- Disposición de la Malla
5.3.3.- Utilización de Elementos
5.3.4.- Tipos de Estructuras
5.3.5.- Condiciones de Contorno
5.3.6.- Modelo de 2D
5.3.7.- Ancho Efectivo de Plancha
5.4.- Análisis Modal y Dinámico

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prueba de respuesta breve 60 55 115
Trabajos tutelados 0 15 15
Sesión magistral 10 0 10
 
Atención personalizada 10 0 10
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prueba de respuesta breve Examen teórico/práctico
Trabajos tutelados Se propondrán problemas prácticos a resolver por parte del alumnado.
Sesión magistral Clases participadas sobre los principales temas

Atención personalizada
Metodologías
Trabajos tutelados
Descripción
Se encargarán trabajos de diseño/cálculo de estructuras, personales o en pequeños grupos, que serán revisados a nivel personal.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Trabajos tutelados Dentro de los trabajos tutelados se valorará especialmente la capacidad de análisis de los problemas y el planteamiento de soluciones a los mismos
20
Prueba de respuesta breve Examen teórico/práctico 80
 
Observaciones evaluación
<p>Dentro de los trabajos tutelados se valorará especialmente la capacidad de análisis de los problemas y el planteamiento de soluciones a los mismos</p>

Fuentes de información
Básica (). .

- “Cálculo de Estructuras – Complemento a los Métodos Tradicionales de Cálculo” – SAEZ-BENITO

- “Cálculo de Estructuras – Problemas Resueltos (Volumen I)” – SAEZ-BENITO (Hay varios volúmenes)

- “Curso de Análisis Estructural “ - CELIGÜETA


1.- “Ship Structural Design.A rationally-based, computer aided, optimization approach” – Owen Hughes, Editorial John Wiley & Sons.

2.- “Ship Structural Design Concepts” – J.Evans, Editorial Cornell Maritime Press

3.- “Principles of Naval Architecture – Vol.I” – Varios, SNAME

4.- Reglas de las SS.CC.: ABS, DnV, LRS, BV.

Complementária (). .
(). .

1.- “Finite Element Procedures in Engineering Análisis” – Bathe

2.- “Finite Element Method” – Zienkiewicz

3.- “Cálculo de Estructuras por el MEF” – Eugenio Oñate

4.- “Finite Element Structural Análisis” – T.Y. Yang


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
CIENCIA E INGENIERIA DE MATERIALES/730G01113
ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES/730G01117
TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION NAVAL 1/730G01124
ESTRUCTURAS NAVALES 1/730G01125
TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION NAVAL 2/730G01130

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
MÉTODOS COMPUTACIONALES APLICADOS AL PROYECTO DEL BUQUE/730G01143
MODELADO EN 3D EN CASCO Y DE LA ESTRUCTURA DEL BUQUE/730G01166

Asignaturas que continúan el temario
VIBRACIONES Y RUIDOS/730G01121
TRABAJO FIN DE GRADO/730G01151

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