Guía docente de Mecánica Computacional II: Elementos de Contorno (MA9/56/8/31)
Curso
2024/2025
Fecha de aprobación por la Comisión Académica
09/07/2024
Máster
Máster Doble: Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos + Máster Universitario en Estructuras
Módulo
Asignaturas del Máster en Estructuras
Rama
Ingeniería y Arquitectura
Centro en el que se imparte la docencia
E.T.S. de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos
Centro Responsable del título
International School for Postgraduate Studies
Semestre
Primero
Créditos
3.6
Tipo
Optativa
Tipo de enseñanza
Presencial
Profesorado
- Rafael Gallego Sevilla
- María Esther Puertas García
Tutorías
Rafael Gallego Sevilla
Email- Tutorías 1º semestre
- Miércoles 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Jueves 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Tutorías 2º semestre
- Miércoles 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Viernes 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
María Esther Puertas García
Email- Tutorías 1º semestre
- Martes 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Miércoles 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Miercoles 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Jueves 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Tutorías 2º semestre
- Martes 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Miercoles 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Miércoles 9:00 a 11:00 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Jueves 10:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
El alumno conocerá y comprenderá:
- Fundamentos del método de los elementos de contorno
- El MEC para problemas de potencial.
- Tecnología de elementos: problemas planos y tridimensionales
- El MEC para problemas elásticos, 2D y 3D
- Técnicas complementarias: cargas repartidas, subregiones, problemas axilsimétricos.
- Aplicación del MEC para materiales piezoeléctricos, magnetoelectroelásticos y FGM.
El alumno será capaz de:
- Desarrollar las ecuaciones básicas del MEC
- Implementar un código básico de MEC en lenguajes de programación
- Emplear un programa de MEC académico y/o comercial para resolver problemas de potencial y elasticidad.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Introducción a la Teoría de Elasticidad Lineal; análisis numérico
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
Los objetivos de este curso son, por tanto, que los alumnos conozcan en profundidad la metodología que da lugar a las ecuaciones integrales en que se basa el método, así como aspectos numéricos relevantes para su implementación. Se pretende también que los alumnos conozcan las limitaciones del método y su aplicabilidad a través de prácticas tutoradas.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
1. Introducción al método de los elementos de contorno
- Fundamentos del método de los elementos de contorno.
- El MEC para problemas de potencial.
- Tecnología de elementos: problemas planos.
2. El MEC para problemas elásticos.
- Problemas bidimensionales de elasticidad.
- Problemas tridimensionales.
- Técnicas complementarias: cargas repartidas, subregiones, problemas axilsimétricos.
3. Materiales avanzados
- Ecuaciones constitutivas en materiales piezoelectricos, magnetoelectroelásticos y FGM.
- Formulación de Elementos de contorno para materiales avanzados.
4. Aplicaciones
Práctico
- Integración numérica: integrando regular, singular e hipersingular
- Desarrollo de elementos isoparamétricos monodimensionales
- Solución de un problema de potencial con el programa PECAPOT2D
- Solución de un problema de elástico con el programa UPECE
- (optativa) Desarrollo de rutinas para software académico JuliaMEC
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- BREBBIA, C.A.; DOMINGUEZ, J., Boundary Elements: an introductory course, CMP, 1992
- DOMINGUEZ, J; Boundary elements in Dynamics, CMP-Elsevier, 1993.
- GALLEGO, R; PUERTAS,E., El Método de los Elementos de Contorno (apuntes de la asignatura)
Bibliografía complementaria
- BREBBIA & DOMINGUEZ, Boundary Elements: an introductory course, CMP, 1992
- ALIABADI & WROBEL, Boundary element method: Aplications in Solids and Structures, 2 vols, 2002, Wiley.
- BONNET, Boundary integrals equation methods for solids and fluids, Wiley, 1995.
- DOMINGUEZ, Boundary elements in Dynamics, CMP-Elsevier, 1993.
- LATIF SALEH, Crack growth in concrete using boundary elements, CMP, 1997.
- KYTHE, An introduction to Boundary Elements, CRC Press, 1995.
Enlaces recomendados
Página PRADO de la asignatura
Metodología docente
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
La evaluación convocatoria ordinaria será continua y se realizará del siguiente modo:
- Actividades individuales y/o en grupo en clase supervisadas (20%): Estas actividades se puntuarán independientemente y se establecerá una media entre las calificaciones obtenidas. La asistencia a actividades organizadas por el máster formará parte de la evaluación continua de la asignatura, y se valorará con un 5% por asisitir y entregar la memoria correspondiente al menos 50% de los seminarios organizados en el cuatrimestre.
- Estudio y trabajo individual (30%): Estas actividades consistirán en la realización de prácticas y resolución de cuestionarios individualizados en la plataforma Prado. Se puntuarán independientemente y para el cálculo de la nota se establecerá una media entre las calificaciones obtenidas.
- Trabajo Final (50%): Esta actividad consistirá en un trabajo realizado individual o en grupo (se especificará) en el que se aplicarán todos los conocimientos adquiridos en el desarrollo de la asignatura.
Evaluación Extraordinaria
La evaluación en la Convocatoria Extraordinaria consistirá en un examen teórico-práctico del programa de la asignatura. Incluirá una práctica computacional con los códigos académicos utilizado en el curso
Evaluación única final
La Evaluación Única Final consistirá en un examen teórico-práctico del programa de la asignatura. Incluirá una práctica computacional con los códigos académicos utilizado en el curso