Electivas IMEC 2018-1

Nota-Electivas-2018-1

A continuación podrás encontrar las clases electivas ofrecidas por el Departamento de Ingeniería Mecánica que estarán disponibles para el primer semestre del año 2018.

 

HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES 
IMEC-3602 (Pregrado)
Créditos: 3

Este es un curso introductorio a las herramientas computacionales usadas en la solución de problemas de ingeniería. En la práctica de la ingeniería moderna la solución de problemas involucra el modelado matemático de sistemas complejos. Estos modelos son difíciles, si no imposibles, de resolver de manera analítica. Entonces se hace necesaria la utilización de herramientas computacionales y métodos numéricos para resolver de manera aproximada estos sistemas. Los métodos numéricos constituyen técnicas mediante las cuales es posible formular modelos matemáticos, de tal forma que puedan resolverse utilizando operaciones aritméticas en un computador. De igual manera, el desarrollo de experimentos con instrumentos modernos puede generar gran cantidad de datos, por ejemplo señales en el tiempo o imágenes, que deben ser procesadas y analizadas mediante métodos computacionales. En el curso se ejemplificará la necesidad de desarrollar métodos numéricos a través de la discusión de ejemplos aplicados. Se discutirán los fundamentos y aspectos prácticos de la computación científica con un marco teórico adecuado más no excesivo. Se ilustrarán de manera concisa la implementación de algoritmos numéricos y se demostrarán las características y méritos relativos de métodos alternativos.

 

TÉCNICAS DE EXPERIMENTACIÓN E INSTRUMENTACIÓN
IMEC-4000 (Maestría)
Créditos: 4

El objetivo de este curso es introducir al estudiante a la práctica del diseño de experimentos, planeación de estos y definición de los sistemas de medición. Para familiarizar el ingeniero con la técnica; se realizan prácticas con aparatos comúnmente empleados en la medición de las más importantes variables físicas, se introduce a la metodología acostumbrada en la medición de dichas variables, el manejo de señales y el análisis de error asociado a la técnica de medición. El contenido del curso incluye: uso de la probabilidad y aplicación de la estadística para cuantificar la certeza de las mediciones, y se introduce a técnicas de control de calidad. Se presenta una descripción de los sistemas de medición acordes al estado del arte y sus aplicaciones a través de proyectos prácticos con el objeto de familiarizar el estudiante con la configuración de los sensores y descripción de los instrumentos de medición, sus características de desempeño y las limitaciones de estos.

 

MECÁNICA DE FLUIDOS AVANZADA
IMEC-4200 (Maestría)
Créditos: 4

Cinemática: Descripción material (lagrangiana) y espacial (euleriana) de un flujo, Variables intensivas y extensivas, Gradiente de la velocidad, deformación y rotación, Derivada total de variables físicas intensivas y extensivas (teorema de Reynolds), Relación entre derivadas totales extensiva, intensiva.

Introducción a Dinámica: Fuerzas de superficie y esfuerzo (teorema de Cauchy), Ecuación de conservación de masa y momentum integral y diferencial, Ecuación de Euler para flujos ideales (no viscosos) incompresibles, Flujos rotacionales e irrotacionales y ecuación de Bernoulli (flujos irrotacionales), Flujos potenciales y ecuación de Laplace.

Flujos rotacionales: Flujos rotacionales 2D y ecuación Poisson, Ley de Biot Savart 2-D y 3-D, Flujos rotacionales 3D, "frozen vorticity".

Flujo viscoso: Ley de Newton de la viscosidad, Relación esfuerzo-deformación en flujos newtonianos, Ecuación de Navier Stokes para flujos incompresibles, Forma adimensional de Navier Stokes, número de Reynolds, Difusión de momentum-vorticidad, láminas de vorticidad, blobs, Flujo en tuberías, flujo ente placas paralelas, flujo entre cilindros concéntricos, Capa límite, ecuaciones de Prandtl y Karman de capa límite, Capa límite y láminas de vorticidad, Dinámica general de fluidos - observaciones finales.

 

MECÁNICA DE MATERIALES COMPUESTOS 
IMEC-4415 (Maestría)
Créditos: 4

En este curso de “Mecánica de Materiales Compuestos”, los estudiantes deberán desarrollar las siguientes habilidades para el análisis y la predicción de la respuesta lineal elástica de materiales compuestos:

1. La habilidad para identificar las propiedades de los materiales de fibras y matrices utilizados en compuestos comerciales y, las técnicas más comunes para su manufactura.
2. La habilidad para predecir las propiedades elásticas de materiales compuestos a partir de las propiedades de sus constituyentes.
3. La habilidad para rotar las matrices de esfuerzo, deformación unitaria y rigidez, utilizando técnicas de algebra matricial.
4. Entendimiento de la elasticidad lineal con énfasis en la diferencia entre los comportamientos isotrópicos y anisotrópicos de materiales.
5. La habilidad para analizar placas laminadas en flexión, incluyendo la determinación de las propiedades del laminado, a partir de las propiedades de sus láminas constituyentes.
6. La habilidad para predecir la resistencia de placas laminadas en materiales compuestos.
7. El conocimiento de tópicos como la fractura y la degradación por exposición al medio ambiente en materiales compuestos.
8. La habilidad para el análisis estructural de estructuras laminadas, simples, utilizando paquetes computacionales de elementos finitos.

 

DINÁMICA AVANZADA
IMEC-4503 (Maestría)
Créditos: 4

Este curso lo prepara en la formulación de modelos dinámicos de sistemas dinámicos. Al finalizar el curso estará preparado para desarrollar modelos dinámicos de sistemas de uno o múltiples cuerpos con movimiento en 3 dimensiones, con restricciones fijas o cambiantes en el tiempo.

Este curso le aporta en la consecución de los siguientes propósitos de la maestría: Utilización de herramientas y métodos modernos de análisis.

 

SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES
IMEC-4600 (Maestría)
Créditos: 4

Las ecuaciones diferenciales parciales son el lenguaje que describe cuantitativamente los fenómenos naturales; sus soluciones analíticas son complejas e incluso inexistentes en algunos casos. Por otro lado, los métodos numéricos dan la posibilidad de resolver casi cualquier ecuación diferencial parcial de manera aproximada. En este curso se estudian los métodos numéricos más usados para la solución de ecuaciones diferenciales parciales (PDEs) por medio de la técnica de diferencias finitas.

En la parte inicial del curso se estudia el método de las diferencias finitas para la discretización de operadores diferenciales. Luego se hará un repaso de la solución numérica de ODEs y de algunos conceptos necesarios. Este repaso permite continuar con la solución de problemas de valor de frontera en estado estacionario en dos y tres dimensiones (ecuaciones elípticas). También, en esta parte se estudian algunos métodos iterativos para la solución de sistemas lineales resultantes de este tipo de aproximaciones. La segunda parte del curso inicia con un repaso de solución de ODE en estado transitorio, que sirve como base para discutir los métodos de solución de PDEs parabólicas e hiperbólicas. Para finalizar se estudiarán otros métodos para ecuaciones que tienen características mezcladas.

 

ANÁLISIS FALLA SISTEMAS MECÁNICOS 
IMEC-4423
Créditos: 4

El objetivo del curso es estudiar los modos de falla más comunes en componentes y sistemas mecánicos y desarrollar habilidades para deducir las causas de la falla utilizando técnicas especializadas para la inspección de los componentes fallidos. El curso incluirá los modos de falla estática frágil y dúctil, creep, fatiga, pandeo, corrosión, desgaste, erosión, etc. Mediante la asimilación de modelos teóricos y el estudio de casos concretos, el estudiante aprenderá a proponer posibles modos de falla, a deducir las condiciones de carga y ambientales involucradas en provocar la falla, y a decidir las pruebas y ensayos necesarios para descartar o confirmar sus hipótesis sobre las posibles causas de la falla. Esos ensayos y pruebas incluirán inspección superficial, inspección de grietas, medición de deformaciones, medición de desgaste, medición de composición química, inspección metalográfica y fractográfica, etc.