| Study programme competencies |
| Code | Study programme competences |
| A1 | Capacitación científico-técnica e metodolóxica para a asesoría, a análise, o deseño, o cálculo, o proxecto, a planificación, a dirección, a xestión, a construción, o mantemento, a conservación e a explotación nos campos relacionados coa Enxeñería Civil: edificación, enerxía, estruturas, xeotecnia, hidráulica, hidroloxía, enxeñería cartográfica, enxeñería marítima e costeira, enxeñería sanitaria, materiais de construción, medio ambiente, ordenación do territorio, transportes e urbanismo, entre outros |
| A7 | Capacidade para suscitar e resolver os problemas matemáticos que poidan suscitarse no exercicio da profesión. En particular, coñecer, entender e utilizar a notación matemática, así como os conceptos e técnicas de álxebra e de cálculo infinitesimal, os métodos analíticos que permiten a resolución de ecuacións diferenciais ordinarias e en derivadas parciais, a xeometría diferencial clásica e a teoría de campos, para a súa aplicación na resolución de problemas de Enxeñaría Civil |
| A8 | Utilización dos ordenadores para a resolución de problemas complexos de enxeñería. Utilización de métodos e modelos sofisticados de cálculo por ordenador así como utilización de técnicas de sistemas expertos e de intelixencia artificial no contexto das súas aplicacións na resolución de problemas do ámbito estrito da Enxeñería Civil |
| A9 | Capacidade para resolver numericamente os problemas matemáticos máis frecuentes na enxeñería, desde a formulación do problema ata o desenvolvemento da formulación e a súa implementación nun programa de ordenador. En particular, capacidade para formular, programar e aplicar modelos numéricos avanzados de cálculo, así como capacidade para a interpretación dos resultados obtidos no contexto da enxeñería civil, a mecánica computacional e/ou a enxeñería matemática, entre outros |
| A19 | Capacidade para definir a formulación do problema de deseño óptimo de estruturas, mediante a aplicación dos métodos de optimización lineal e non lineal máis habituais en diversas tipoloxías estruturais, incluíndo conceptos de análise de sensibilidade |
| B1 | Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun xeito que terá que ser en gran medida autodirixido ou autónomo. |
| B2 | Posuír e comprender coñecementos que aporten unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación |
| B3 | Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidas dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo. |
| B5 | Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun xeito claro e sen ambigüidades. |
| B6 | Resolver problemas de forma efectiva |
| B7 | Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo |
| B8 | Traballar de xeito autónomo con iniciativa |
| B9 | Traballar de forma colaborativa |
| B11 | Comunicarse de xeito efectivo nun ambiente de traballo |
| B12 | Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma |
| B13 | 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 |
| B18 | Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade |
| B19 | Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro |
| C1 | Reciclaxe continua de coñecementos nunha perspectiva xeral no eido global de actuación da Enxeñería Civil |
| C2 | Comprender a importancia da innovación na profesión |
| C3 | Aproveitamento e incorporación das novas tecnoloxías |
| C6 | Comprensión da necesidade de analizar a historia para entender o presente |
| C8 | Facilidade para a integración en equipos multidisciplinares |
| C9 | Capacidade para organizar e planificar |
| C11 | Habilidade para a xestión de información |
| C12 | Capacidade de análise, síntese e estruturación da información e das ideas |
| C13 | Claridade na formulación de hipóteses |
| C14 | Capacidade de abstracción |
| C15 | Capacidade de traballo persoal, organizado e planificado |
| C16 | Capacidade de autoaprendizaxe mediante a inquietude por buscar e adquirir novos coñecementos, potenciando o uso das novas tecnoloxías da información |
| C17 | Capacidade para enfrontarse a novas situacións |
| C18 | Habilidades comunicativas e claridade na exposición oral e escrita |
| C21 | Capacidade de realizar probas, ensaios e experimentos, analizando, sintetizando e interpretando os resultados |
| Learning aims | |||
| Learning outcomes | Study programme competences | ||
| Ability to define the problem of optimal design of structures, by applying the methods of linear and nonlinear programming to different structural types | AC1 AC7 AC8 AC9 AC19 |
BC1 BC2 BC3 BC5 BC6 BC7 BC8 BC9 BC11 BC12 BC13 BC18 BC19 |
CC1 CC2 CC3 CC6 CC8 CC9 CC11 CC12 CC13 CC14 CC15 CC16 CC17 CC18 CC21 |
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| Formulación do deseño óptimo | O deseño na enxeñaría. Métodos convencionais. Conceptos asociados ao deseño: Factores fixos e variables. Condicións. Calidade do deseño. Formulación do deseño óptimo: Variables de deseño. Restricións. Funcións obxectivo. Evolución histórica do deseño óptimo. Optimización por asignación de criterios. Asignación de criterios por condicións activas. Aplicación das condicións de Kuhn-Tucker. Optimización de elementos simples. Optimización de medios continuos. |
| Métodos de programación lineal | Método simplex: Formulación primal. Formulación dual. Aplicación á optimización de estruturas de nós ríxidos en réxime plástico. Optimización de vigas de formigón pretensado. |
| Optimización incondicionada | Extremos de funcións dunha variable. Mínimos de funcións de n variables. Métodos de orde cero: Direccións conxugadas. Métodos de gradiente. Métodos de Newton. |
| Optimización condicionada | Métodos de función penalti. Método das direccións eficientes. Métodos baseados en aproximacións: Secuencias de problemas lineais; secuencias de problemas cuadráticos. |
| Análise da sensibilidade | Concepto da análise da sensibilidade: Orde e tipos. Métodos directos. Métodos baseados na variable adxunta. Análise de sensibilidade de tensións. Análise de sensibilidade de movementos. Aplicación a estruturas de nós articulados. Aplicación a estruturas de nós ríxidos. |
| Códigos de optimización e aplicaciós estruturais |
Aplicacións estruturais do deseño óptimo de estruturas. Descrición do código de optimización MSC/Nastran. |
| Planning | ||||
| Methodologies / tests | Competencies | Ordinary class hours | Student’s personal work hours | Total hours |
| ICT practicals | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | 10 | 7.5 | 17.5 |
| Guest lecture / keynote speech | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | 15 | 30 | 45 |
| Supervised projects | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | 0 | 15 | 15 |
| Objective test | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | 2 | 0 | 2 |
| Problem solving | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | 15 | 15 | 30 |
| Personalized attention | 3 | 0 | 3 | |
| (*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | ||||
| Methodologies |
| Methodologies | Description |
| ICT practicals | Students solve problems of structural optimization using computer codes in the Laboratory of Structural Analysis. |
| Guest lecture / keynote speech | The lecturer explains the theoretical concepts of each of the topics of the subject through lectures supported by lecture notes |
| Supervised projects | Students prepare projects that apply and demonstrate knowledge of computer codes for structural optimization. |
| Objective test | Written exam where students must demonstrate that they have successfully acquired knowledge of the subject. The exam consists of theoretical and practical exercises. |
| Problem solving | The lecturer solves practical problems that develop the theoretical concepts of each topic. Students must deliver solutions to additional exercises proposed by the teacher. |
| Personalized attention |
|
|
| Assessment | |||
| Methodologies | Competencies | Description | Qualification |
| Supervised projects | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | Students submit course work proposed by the teacher, where they apply and demonstrate knowledge of computer codes for structural optimization. The delivery of this work is indispensable for passing the subject, both through continuous assessment and by passing the final exam. | 50 |
| Problem solving | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | Students must deliver the solutions of the exercises proposed by the teachers to overcome the continuous assessment. |
50 |
| Objective test | A1 A7 A8 A9 A19 B1 B2 B3 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B13 B18 C1 C2 C3 C6 C8 C9 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 | Written exam where students must demonstrate that they have successfully acquired knowledge of the subject. The exam consists of theoretical and practical exercises. Students who pass the continuous assessment should not do it. | 100 |
| Assessment comments | |||
|
The subject can be passed in two ways: by continuous assessment or passing an objective test. Continuous assessmentStudents who choose continuous assessment must attend class regularly and deliver the solution of practical problems and course work within the deadlines set by teachers. The final grade will be the average between exercises and the supervised project. Objective testStudents who fail the continuous assessment should make an objective test and also deliver the supervised project before the official date for the realization of the objective test. The final grade is the weighted average of 80% to the rating of the objective test and 20% to the rating of the supervised project. |
|||
| Sources of information |
| Basic |
Hernández Ibáñez, S. y Fontán Pérez, A. (2002). Aplicaciones industriales del diseño óptimo. ETSICCP. Universidade da Coruña
Haftka, R. T. y Gürdal, Z. (1991). Elements of structural optimization. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers
Arora, J. S. (2011). Introduction to optimum design. Oxford: Academic Press
Hernández Ibáñez, S. (1990). Métodos de diseño óptimo de estructuras. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos
Vanderplaats, G. N. (1984). Numerical optimization techniques for engineering design: with applications. New York: McGraw-Hill
Belegundu, A. y Chandrupatla, T. R. (2011). Optimization concepts and applications in engineering. New York: Cambridge Unviersity Press |
|
|
|
| Complementary | |
|
|
| Recommendations | |
| Subjects that it is recommended to have taken before |
| Subjects that are recommended to be taken simultaneously |
| Subjects that continue the syllabus |
| Other comments | |