Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Métodos Computacionales para los Medios Continuos Código 730497221
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Industrial (plan 2018)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 1º cuatrimestre
Segundo Optativa 3
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador/a
Gosset , Anne Marie Elisabeth
Correo electrónico
anne.gosset@udc.es
Profesorado
Gosset , Anne Marie Elisabeth
Lema Rodríguez, Marcos
López Peña, Fernando
Correo electrónico
anne.gosset@udc.es
marcos.lema@udc.es
fernando.lopez.pena@udc.es
Web
Descripción general Esta é unha materia introdutoria ao módulo de optatividade de métodos computacionais para os medios continuos. Nela trátase, en primeiro lugar, de repasar e poñer en común conceptos que os alumnos deben ter adquirido durante os seus estudos de grao para orientalos despois ao enfoque que se lles dá ao resto das materias deste módulo. Exponse a hipótese de medio continuo e vese como a formulación duns principios físicos de conservación permiten obter as ecuacións xerais que gobernan os desprazamentos e os esforzos en medios continuos. Analízanse as relacións constitutivas que permiten obter as ecuacións para os distintos tipos de medio e desenvólvense estas ecuacións nos casos de sólidos elásticos e de fluídos newtonianos. Por último analízanse os métodos de discretización destas ecuacións mediante diferenzas finitas, elementos finitos e volumes finitos.

Competencias del título
Código Competencias del título
A3 ETI3 - Capacidad para el diseño y ensayo de máquinas.
A5 ETI5 - Conocimientos y capacidades para el diseño y análisis de máquinas y motores térmicos, máquinas hidráulicas e instalaciones de calor y frío industrial
A19 EI3 - Conocimientos y capacidades para el cálculo y diseño de estructuras.
A20 EI4 - Conocimiento y capacidades para el proyectar y diseñar instalaciones eléctricas y de fluidos, iluminación, climatización y ventilación, ahorro y eficiencia energética, acústica, comunicaciones, domótica y edificios inteligentes e instalaciones de Seguridad.
B2 G2 Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas.
B5 G5 Realizar la planificación estratégica y aplicarla a sistemas tanto constructivos como de producción, de calidad y de gestión medioambiental.
B6 CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
B13 G8 Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.
B16 G11 Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando de un modo autodirigido o autónomo.
C1 ABET (a) - An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering.
C3 ABET (c) - An ability to design a system, component, or process to meet desired needs within realistic constraints such as economic, environmental, social, political, ethical, health and safety, manufacturability, and sustainability.
C8 ABET (h) - The broad education necessary to understand the impact of engineering solutions in a global, economic, environmental, and societal context.
C9 ABET (i) - A recognition of the need for, and an ability to engage in life-long learning.
C11 ABET (k) - An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Dominar las leyes de conservación de los medios continuos AP19
AP20
BP2
BP5
BP13
CP1
CP11
Comprender las ecuaciones constitutivas que diferencian el comportamiento de los fluidos y sólidos deformables. AP3
AP19
AP20
BP6
BP16
CP1
CP3
Comprender las leyes de conservación de la dinámica de fluidos y de la mecánica de sólidos elásticos AP19
AP20
BP13
CP1
Entender los fundamentos y conceptos de la discretización de las ecuaciones AP5
AP19
BP2
CP1
CP8
CP9
Diferenciar la filosofía detrás de los métodos de diferencias, elementos y volúmenes finitos. AP3
AP5
AP19
AP20
BP13
CP1
CP3
CP11

Contenidos
Tema Subtema
Introducción Fundamentos, conceptos básicos, herramientas y aplicaciones de la mecánica de medios continuos.
1 Leyes de conservación en medios continuos 1.1 Fuerzas en el seno de un medio continuo, tensor de esfuerzos.
1.2 Principios físicos de conservación de masa, cantidad de movimiento y energía aplicados a medios continuos.
1.3 Relaciones constitutivas para los fluidos newtonianos y para los sólidos elásticos.
1.4 Ecuaciones de la elasticidad.
1.5 Ecuaciones de la dinámica de fluidos.
2 Discretización de las ecuaciones. Formulación en diferencias finitas, elementos finitos y volúmenes finitos.
2.1 Discretización de ecuaciones en derivadas parciales.
2.2 Modelos de discretización por diferencias finitas, por elementos finitos y por volúmenes finitos.
2.3 Propiedades de los modelos: consistencia, estabilidad, convergencia, conservación y contención.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A3 A5 A19 A20 B16 B6 C1 C8 C9 C11 15 30 45
Prueba mixta B2 B13 B16 B6 2 0 2
Solución de problemas A5 A20 B2 B5 B13 B16 B6 C1 C3 C11 5 20 25
 
Atención personalizada 3 0 3
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con la finalidad de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje.
Prueba mixta Se realizará una prueba de evaluación al finalizar la asignatura
Solución de problemas Técnica mediante la que ha de resolverse una situación problemática concreta, a partir de los conocimientos que se han trabajado, que puede tener más de una posible solución.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Descripción

Se tutelará al alumno en las técnicas de resolución de problemáticas concretas, a partir de los conocimientos que se han trabajado, que puede tener más de una posible solución.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba mixta B2 B13 B16 B6 Se evaluará el nivel de conocimiento de los conceptos desarrollados a lo largo de la materia y su aplicación en ejercicios 25
Solución de problemas A5 A20 B2 B5 B13 B16 B6 C1 C3 C11 Cada alumno resolverá problemas y ejercicios planteados a lo largo del curso 75
 
Observaciones evaluación

En esta asignatura no se acepta dispensa académica.


Fuentes de información
Básica Anderson, J.D. (1995). Computational fluid dynamics. The basics with applications. McGraw-Hill Education
Peiró, J. & Sherwin, S. (2005). Finite Difference, Finite Element and Finite Volume Methods for Partial Differential Equations, in Handbook of Materials Modeling pp 2415-2446. Springer
Lopez Peña, F. (2019). Mecánica de Fluidos (2a Ed.). Universidade da Coruña
Reddy, J.N. (2010). Principles of Continuum Mechanic. Cambridge University Press

Complementária Versteeg, H.K. & Malalasekera, W. (2007). An introduction to Computational Fluid Dynamics (2nd Ed.). Pearson Education Limited


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Volúmenes Finitos en CFD/730497222

Asignaturas que continúan el temario
Proceso de Simulación CFD/730497223
Simulación de Sistemas Mecánicos y Estructurales/730497224

Otros comentarios

El alumno ha de haber adquirido en sus estudios anteriores unas competencias en mecánica de fluidos, elasticidad y métodos numéricos equivalentes a las que se adquieren en un grado de ingeniería industrial.

Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido y cumplir con el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saludable y sustentable ambiental y social” del "Plan de Acción Green Campus Ferrol": 

La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia: 

* Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático 

* Se realizará a través de Moodle, en formato digital sin necesidad de imprimirlos; 

* En caso de ser necesario realizarlos en papel: 

o No se emplearán plásticos 

o Se realizarán impresiones a doble cara. 

o Se empleará papel reciclado. 

o Se evitará la impresión de borradores.



(*) 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