Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Métodos Computacionales para os Medios Continuos Código 730497221
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Industrial (plan 2018)
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Segundo Optativa 3
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
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
Descrición xeral 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 do título
Código Competencias do título
A3 ETI3 - Capacidade para o deseño e ensaio de máquinas.
A5 ETI5 - Coñecementos e capacidades para o deseño e a análise de máquinas e motores térmicos, máquinas hidráulicas e instalacións de calor e frío industrial.
A19 EI3 - Coñecementos e capacidades para o cálculo e deseño de estruturas.
A20 EI4 - Coñecemento e capacidades para o proxectar e deseñar instalacións eléctricas e de fluídos, iluminación, climatización e ventilación, aforro e eficiencia enerxética, acústica, comunicacións, domótica e edificios intelixentes e instalacións de seguridade.
B2 CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
B5 CB10 - Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que terá que ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
B6 G1 - Ter coñecementos adecuados dos aspectos científicos e tecnolóxicos na Enxeñería Industrial.
B13 G8 - Aplicar os coñecementos adquiridos e resolver problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos e multidisciplinares.
B16 G11 - Posuír as habilidades de aprendizaxe que permitan continuar estudando dun modo autodirigido ou 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 aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Dominar as leis de conservación dos medios continuos AP19
AP20
BP2
BP5
BP13
CP1
CP11
Comprender as ecuacións constitutivas que diferencian o comportamento dos fluídos e sólidos deformables AP3
AP19
AP20
BP6
BP16
CP1
CP3
Comprender as leis de conservación da dinámica de fluidos e da mecánica de sólidos elásticos AP19
AP20
BP13
CP1
Entender os fundamentos e conceptos da discretización das ecuacións AP5
AP19
BP2
CP1
CP8
CP9
Diferenciar a filosofía detrás dos métodos de diferenzas, elementos e volumes finitos AP3
AP5
AP19
AP20
BP13
CP1
CP3
CP11

Contidos
Temas Subtemas
Introducción Fundamentos, conceptos básicos, ferramentas e aplicacións da mecánica de medios continuos
1 Leis de conservación en medios continuos 1.1 Forzas no seo dun medio continuo, tensor de esforzos.
1.2 Principios físicos de conservación de masa, cantidade de movemento e enerxía aplicados a medios continuos.
1.3 Relacións constitutivas para os fluídos newtonianos e para os sólidos elásticos.
1.4 Ecuacións da elasticidade.
1.5 Ecuacións da dinámica de fluídos.
2 Discretización das ecuacións. Formulación en diferenzas finitas, elementos finitos e volumes finitos 2.1 Discretización de ecuacións en derivadas parciais.
2.2 Modelos de discretización por diferenzas finitas, por elementos finitos e por volumes finitos.
2.3 Propiedades dos modelos: consistencia, estabilidade, converxencia, conservación e contención.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A3 A5 A19 A20 B16 B6 C1 C8 C9 C11 15 30 45
Proba 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
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución dalgunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.
Proba mixta Realizarase unha proba de avaliación ao finalizar a materia
Solución de problemas Técnica mediante a que ha de resolverse unha situación problemática concreta, a partir dos coñecementos que se traballaron, que pode ter máis dunha posible solución

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Descrición

Tutelarase ao alumno nas técnicas de resolución de problemáticas concretas, a partir dos coñecementos que se traballaron, que pode ter máis dunha posible solución

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta B2 B13 B16 B6 Avaliarase o nivel de coñecemento dos conceptos desenvoltos ao longo da materia e a súa aplicación en exercicios 25
Solución de problemas A5 A20 B2 B5 B13 B16 B6 C1 C3 C11 Cada alumno resolverá problemas e exercicios expostos ao longo do curso 75
 
Observacións avaliación

Nesta asignatura non se acepta dispensa académica.


Fontes de información
Bibliografía 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

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


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Volumes Finitos en CFD/730497222

Materias que continúan o temario
Proceso de Simulación CFD/730497223
Simulación de Sistemas Mecánicos e Estruturais/730497224

Observacións
O alumno ha de adquirir nos seus estudos anteriores unhas competencias en mecánica de fluídos, elasticidade e métodos numéricos equivalentes ás que se adquiren nun grao de enxeñería industrial.

Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sostida e cumprir co obxectivo da acción número 5: “Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol":

A entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia: 
 * Solicitaranse en formato virtual e/ou soporte informático 
 * Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos; 
 * En caso de ser necesario realizalos en papel: 
   Non se empregarán plásticos 
   Realizaranse impresións a dobre cara.
   Empregarase papel reciclado. 
   Evitarase a impresión de borradores.



(*)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