Identifying Data 2020/21
Subject (*) Vibracións Mecánicas Code 631311608
Study programme
Licenciado en Máquinas Navais
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
First and Second Cycle 1st four-month period
First Second Optional 3
Language
Spanish
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador
E-mail
Lecturers
E-mail
Web
General description -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.
Contingency plan 1. Modificacións nos contidos

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación:

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía

Study programme competencies
Code Study programme competences
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.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
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

Contents
Topic Sub-topic
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.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A2 A9 A11 A22 A23 A24 A25 B5 C6 C7 C8 12 18 30
Problem solving B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B10 B12 B13 B14 B15 C6 C7 C8 14 14 28
Mixed objective/subjective test A2 A9 A11 A22 A23 A24 A25 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B10 B12 B13 B14 B15 3 9 12
 
Personalized attention 5 0 5
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech 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.
Problem solving 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.
Mixed objective/subjective test 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.

Personalized attention
Methodologies
Guest lecture / keynote speech
Problem solving
Mixed objective/subjective test
Description
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.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Problem solving B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B10 B12 B13 B14 B15 C6 C7 C8 Por dudas y preguntas bien formuladas por parte del alumno en clase. 20
Mixed objective/subjective test A2 A9 A11 A22 A23 A24 A25 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B10 B12 B13 B14 B15 Teoria -problemas 80
 
Assessment comments

Sources of information
Basic 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

Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Motores de Combustión Interna/631311202
Turbomáquinas Térmicas/631311203

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Regulación e Control de Máquinas Navais/631311104
Metalotecnia e Materiais/631311111

Subjects that continue the syllabus
Tecnoloxía do Mantemento/631311205
Prácticas en Buque/631311210

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.