análisis avanzado de estructuras.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN
DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA
LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL
PROGRAMA DE ASIGNATURA
ACATLÁN
CLAVE: 1043
SEMESTRE: 9º
ANÁLISIS AVANZADO DE ESTRUCTURAS.
MODALIDAD
(CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.)
CURSO
CARACTER
HORAS
SEMESTRE
OPTATIVO
64
NIVEL: ESPECÍFICO
HORA / SEMANA
TEORÍA PRÁC LAB
1
0
7
AREA: ESTRUCTURAS
SERIACIÓN OBLIGATORIA
PRECEDENTE
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS.
SERIACIÓN OBLIGATORIA
CONSECUENTE
NINGUNA
REQUISITO
NINGUNO
OBJETIVO:
3
CRÉDITOS
EL ALUMNO ESTUDIARÁ EL PLANTEAMIENTO TEÓRICO
MATRICIAL
PARA
EL
ANÁLISIS
DE
ESTRUCTURAS
ESQUELÉTALES Y APLICARÁ LOS CONCEPTOS NECESARIOS DE
ELASTICIDAD LINEAL PARA EL ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTO FINITO.
Número de Unidad 1. CONCEPTOS BÁSICOS.
horas
Objetivo: Estudiará los fundamentos más importantes asociados a los métodos matriciales y del
elemento finito para el análisis de estructuras.
8
Temas:
1.1 Clasificación de las estructuras.
1.2. Alcances.
1.3. Repaso de álgebra matricial.
1.4. Principios fundamentales del análisis.
1.5. Métodos de rigideces.
1.6. Método del elemento finito.
Número de Unidad 2. ECUACIONES DE RIGIDEZ DE UNA BARRA.
horas
Objetivo: Conocerá las ecuaciones que definen la rigidez de una barra plana.
8
Temas:
2.1. Equilibrio de una barra plana.
2.2. Matriz de rigidez en coordenadas locales.
2.3. Vector de fuerzas de fijación de coordenadas locales.
Número de Unidad 3.
horas
PLANTEAMIENTO MATRICIAL DEL MÉTODO DE RIGIDECES A
ESTRUCTURAS ESQUELETALES.
Objetivo: Definirá con base en las ecuaciones de rigidez de barras, la matriz de rigidez de una
estructura y en función de las fuerzas aplicadas y conocerá los elementos mecánicos y
desplazamientos inducidos.
8
Temas:
3.1. Transformación tensorial de la rigidez de una barra.
3.2. Ensamble de la matriz de rigidez de la estructura en coordenadas globales.
3.3. Determinación del vector de fuerzas efectivas en coordenadas globales.
3.4. Obtención de desplazamientos de coordenadas globales y locales.
3.5. Obtención de elementos mecánicos en coordenadas globales y locales.
Número de Unidad 4. PLANTEAMIENTO TEÓRICO DEL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO.
horas
Objetivo: Estudiará los aspectos más importantes en relación a la aplicación del método del elemento
finito.
14
Temas:
4.1. Aspectos básicos de elasticidad lineal.
4.2. Elementos finitos para medios continuos.
4.3. Funciones de interpolación.
Número de Unidad 5. MÉTODO DE SOLUCIÓN.
horas
Objetivo: Analizará el proceso de solución paso a paso.
12
Temas:
5.1. Discretización de la estructura.
5.2. Matriz de rigidez de los elementos.
5.3. Ensamble de la matriz de rigidez.
5.4. Cálculo de los vectores de cargas.
5.5. Obtención de esfuerzos y desplazamientos.
Número de Unidad 6. PROGRAMA DE COMPUTADORA Y APLICACIONES.
horas
14
Objetivo: Desarrollará un programa que analice sistemáticamente estructuras esqueletales por los
métodos matriciales y continuos por el método del elemento finito.
Temas:
6.1. Lenguaje de programación.
6.2. Algoritmos y métodos numéricos.
6.3. Diagrama de flujo.
6.4. Organización del programa.
6.5. Manual del usuario.
6.6. Aplicaciones de los programas a diferentes problemas.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
CERVANTES, BELTRÁN. (1982): Introducción al método del elemento finito. México. D.E.P.F.I. UNAM.
D.C., ZIENKIEWICZ. (1980): Métodos de los elementos finitos. México. Ed. Reverte.
T.C., YANG. (2003): Análisis de elemento finito. México. Ed. Prentice Hall Int.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
P., SHAMES Y M. (2003): Energy and finite element. Methods in structural mechanics. México. Ed. Mc
Graw Hill.
SUGERENCIAS DIDÁCTICAS
• El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá
respaldarse con ejemplos claros y sencillos.
• El profesor propiciará la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase.
• Cuando los temas sean expuestos y desarrollados por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía
del maestro.
• Se recomienda utilizar audiovisuales y multimedia para los temas que así lo requieran.
• Realización de visitas de campo.
• Pláticas o conferencias impartidas por especialistas de la Ingeniería Civil.
• Desarrollar proyectos en equipo, definiendo problemáticas y soluciones, de competencia de la Ingeniería
Civil.
• El profesor fomentará en los alumnos el uso y desarrollo de programas de cómputo para la solución de
problemas específicos.
SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN
•
Exámenes parciales
•
Examen final
•
Elaboración de un programa de análisis de esfuerzos
•
Participación en clase
PERFIL PROFESIOGRÁFICO QUE SE SUGIERE
Profesional en Ingeniería Civil o carreras afines, especialista en análisis estructural con énfasis en análisis de
esfuerzos.