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El método de los elementos finitos como herramienta de cálculo y diseño en ingeniería – nivel básico

Regional Buenos Aires

Curso

Online

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Descripción

  • Tipología

    Curso

  • Metodología

    Online

  • Duración

    3 Meses

Que los participantes logren sólidos conocimientos tanto teóricos como prácticos del método de los elementos finitos aplicados a problemas térmicos y de análisis estructural.Que los participantes:Logren aplicar el método directo de la rigidez a problemas estructurales y comprendan sus fundamentos para aplicarlo eficazmente a sistemas discretos.Entiendan los fundamentos del método de los elementos finitos en sistemas continuos de 1D, 2D y 3D. Las aplicaciones estarán centradas en el análisis de problemas térmicos y estructurales analizados de manera individual y acoplada.Adquieran los criterios necesarios para lograr la correcta aplicación del método a diferentes problemas de ingeniería.

Información relevante sobre el curso

Alumnos de las carreras de ingeniería, Ingenieros de todas las especialidades, técnicos especializados con experiencia en diseño, dimensionamiento y/o verificación de componentes estructurales, arquitectos y proyectistas.

En el caso de los técnicos y proyectistas se recomienda tener un conocimiento adecuado de las herramientas básicas de análisis matemático y de álgebra, como así también contar con sólidos conocimientos de física general y de programación a nivel básico.

A todos los participantes que hayan aprobado el curso cumpliendo con todos los requisitos establecidos, se les extenderá un certificado de la Secretaría de Cultura y Extensión Universitaria, FRBA, UTN. Aquellos que aun habiendo participado activamente en los foros y realizado las actividades prácticas no cumplimentaran los requisitos de evaluación, recibirán un certificado de participación en el curso.

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Opiniones

Materias

  • Cálculo
  • 2D
  • 3D
  • Ingeniería de Métodos
  • Controles de mando
  • Resistencia de materiales
  • Mecánica industrial
  • Ingeniería de planta
  • Neumática E Hidráulica
  • Seguridad industrial
  • Tributación y tramitación aduanera
  • Ergonomía
  • Procesos industriales
  • Refrigeración industrial
  • Fundamentos de automatización
  • Estrategias de manufactura
  • Comercio internacional
  • Impacto Ambiental
  • Gestión de la producción
  • Gestión y control de calidad

Plan de estudios

Módulo I: Introducción a la Resolución de Sistemas Estructurales Discretos
  • Unidad 1: Generalidades
    • 1.1. Sistemas discretos y sistemas continuos. Características y diferencias.
    • 1.2. Descripción del MEF.
  • Unidad 2: Análisis matricial de estructuras discretas.
    • 2.1. El método directo de la rigidez.
    • 2.2. Elemento viga en 2D, matriz de rigidez.
    • 2.3. Rotación y ensamblaje de matriz de rigidez y del vector de fuerzas.
    • 2.4. Imposición de condiciones de contorno.
    • 2.5. Reducción del sistema y obtención de los grados de libertad incógnitas del problema. Comparación con resultados analíticos obtenidos por teorías de la resistencia de materiales.
  • Unidad 3:Aplicación del método a través de herramientas informáticas.
    • 3.1. Implementación del método en casos simples a través de un programa de cálculo simbólico (SMath).
    • 3.2. Implementación del método por medio de la programación de subrutinas y algoritmos específicos en programas de cálculo numérico (Scilab). Desarrollo e implementación de los algoritmos. Resolución de problemas.
  • Unidad 4: Análisis y resolución de problemas estructurales con programas específicos.
    • 4.1. Resolución de problemas de estructuras discretas por medio de programas profesionales y específicos.
    • 4.2. Extensión a problemas en 3D.
    • 4.3. Resolución de casos típicos y ejemplos.
Módulo II: Sistemas Estructurales Continuos en 1D (MEF)
  • Unidad 1: Análisis de sistemas continuos. Introducción al método de los elementos finitos.
    • 2.1. Objetivos del método. Diferencias con el método de diferencias finitas.
    • 2.2. Forma fuerte y forma débil de un problema de valores de contorno.
    • 2.3. Tipos de discretización de las geometrías (métodos tipo p y tipo h)
  • Unidad 2: Aplicaciones a problemas 1D (Ec. de Poisson)
    • 2.1. Problema de Poisson: obtención de la forma débil a partir de la ecuación diferencial del problema (forma fuerte). El método de los residuos ponderados.
    • 2.2. Repaso de los diferentes problemas físicos descritos por la ecuación diferencial de Poisson.
    • 2.2. Análisis detallado del problema de conducción de calor en sólidos. Condiciones de contorno de Dirichlet y Neumann.
    • 2.3. Funciones de forma lineales y cuadráticas 1D. Análisis del error, comparación entre los diferentes tipos de discretización y la solución analítica del problema.
    • 2.4. Proceso de ensamblaje de las matrices de rigidez y vectores elementales.
  • Unidad 3:Aplicaciones a problemas 1D (Vigas discretizadas)
    • 3.1. Aplicación del método de los elementos finitos a problemas estructurales en 1D. Formas fuerte y débil de problema.
    • 3.2. Discretización de la forma débil, funciones de forma y condiciones de contorno.
    • 3.3. Análisis de barras y vigas a tracción y bajo flexión. Grado de integrabilidad de las funciones de forma.
    • 3.4. Análisis de los resultados y del error para diferentes niveles de discretización.
  • Unidad 4:Temas avanzados sobre elementos finitos en 1D
    • 4.1. Formulación isoparamétrica de la forma débil del problema.
    • 4.2. Integración numérica mediante la cuadratura de Gauss.
    • 4.3. Elementos de mayor orden (n nodos).
    • 4.4. Análisis de estabilidad y convergencia del método. Tipos de error.
Módulo III: Sistemas Estructurales Continuos en 2D (MEF)
  • Unidad 1:El FEM en problemas 2D (Ec. de Poisson)
    • 1.1. Obtención de la forma débil de problema a partir de la forma fuerte del problema. Aplicación del método de los residuos ponderados.
    • 1.2. Aplicación al problema de conducción de calor en sólidos. Condiciones de contorno de Dirichlet y Neumann.
    • 1.3. Funciones de forma lineal y cuadrática en elementos triangulares y cuadriláteros.
    • 1.4. Formulación isoparamétrica e integración numérica mediante la cuadratura de Gauss.
  • Unidad 2:El FEM en problemas 2D (Elasticidad lineal)
    • 2.1. Fundamentos de mecánica de medios continuos. Desplazamiento, deformación, tensión. Ley constitutiva del material elástico lineal.
    • 2.2. Elasticidad en 2D. Obtención de la forma débil del problema, Principio de Trabajos Virtuales.
    • 2.3. Formulación de problemas de tensión y de deformación plana. Ejemplos.
    • 2.4. Formulación isoparamétrica e integración numérica mediante la cuadratura de Gauss.
  • Unidad 3:Análisis y resolución de problemas estructurales con programas específicos.
    • 3.1. Formulación de problemas axisimétricos (sólidos de revolución). Ejemplos.
    • 3.2. Formulación isoparamétrica e integración numérica mediante la cuadratura de Gauss.
    • 3.3. Elementos de mayor orden: Lagrangeanos y Serendípitos.
  • Unidad 4: Análisis y resolución de problemas estructurales con programas específicos.
    • 4.1. Resolución de problemas por medio de programas profesionales y específicos.
    • 4.2. Estudio de problemas típicos.
    • 4.3. Postproceso y análisis de los resultados obtenidos.

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