Diseño e ingeniería asistido por computadora
Contents
1. materiales Dise o de ejes Mecanismos articulados Propiedades de los materiales Materiales met licos y no met licos proyectos b Aportaci n de la asignatura al perfil del egresado e Proporcionar los conocimientos b sicos para la aplicaci n de paquetes computacionales en el electromec nicos e Aplicar tecnolog a de vanguardia a la soluci n de problemas de su entorno dise o an lisis y simulaci n de sistemas 4 OBJETIVO S GENERAL ES DEL CURSO Aplicar los conocimientos b sicos de los sistemas CAD CAE Dise o asistido por computadora Ingenier a asistido por computadora para dise ar analizar simular y optimizar componentes mec nicos 5 TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Introducci n al dise o 1 1 Introducci n asistido por computadora 1 2 Conceptos fundamentales sobre CAD CAM CAE CIM 1 3 Software y hardware 2 Modelado geom trico y 2 1 Conceptos b sicos de modelado an lisis por FEM M todo 2 2 Conceptos b sicos de elemento finito del elemento finito 2 3 El m todo del elemento finito 2 4 Elemento resorte 2 5 Elemento tipo barra 2 6 2 1 2 8 2 9 2 10 Elemento tipo viga Software para FEA An lisis por elementos finitos Modelado de superficies Modelado de s lidos Modelado de elementos y sistemas de m quinas Dise o de elementos de m quina mediante herramientas computacionales 3 1 3 2 Dise o y an lisis d2. Realizar investigaci n documental Exposiciones Desarrollar un proyecto donde se observe la aplicaci n de los sistemas CAD CAE 8 SUGERENCIAS DE EVALUACI N Reportes de trabajos de investigaci n Reporte y exposici n de proyecto Participaci n individual y por equipo Puntualidad y asistencia Habilidad en el manejo de software 9 UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1 Introducci n al dise o asistido por computadora E e Actividades de Aprendizaje eS El estudiante e Investigar por equipos 5 expresara los o Los conceptos fundamentales de conceptos y CAD CAM CAE CIM aplicaciones de los o Hacer un resumen del estado actual sistemas asistidos de los sistemas CAD CAE y por computadora tendencias a futuro de los mismos o Elaborar una lista del software y el hardware existente en esta materia e Exponer al grupo el resultado de las actividades anteriores Unidad 2 Modelado geom trico y an lisis por FEM Bta Actividades de Aprendizaje Fuentes ae ucacional Informaci n Simular y analizar e Investigar y analizar en clase los 1 2 modelos conceptos b sicos de modelado y 3y4 geom tricos elemento finito e Resolver problemas aplicando el modelo matem tico de los Elementos Finitos e Identificar y explicar las funciones para el modelado de superficies y s lidos manejadas en el software e Usar un Software FEA por ejem Algor Ansys Nisa Display etc para analizar y simula
3. 1 DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura Clave de la asignatura Horas teor a horas pr ctica cr ditos Dise o e Ingenier a Asistidos por Computadora Carrera Ingenier a Electromec nica EMM 0512 3 2 8 2 HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboraci n o revisi n Participantes Observaciones cambios y justificaci n Instituto Tecnol gico de Ocotl n del 23 al 27 agosto 2004 Instituto Tecnol gico de Apizaco y Chihuahua Instituto Tecnol gico de Acapulco del 14 al 18 febrero 2005 Representante de las academias de ingenier a Electromec nica de los Institutos Tecnol gicos Academias de Ingenier a Electromec nica Comit de Consolidaci n de la carrera de Ingenier a Electromec nica Reuni n Nacional de Evaluaci n Curricular de la Carrera de Ingenier a Electromec nica An lisis y enriquecimiento de las propuestas de los programas dise ados en la reuni n nacional de evaluaci n Definici n de los programas de estudio de la carrera de Ingenier a Electromec nica 3 UBICACI N DE LA ASIGNATURA a Relaci n con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Dise o mec nico Teor a de fallas Formulaci n y Administraci n del Engranes rectos evaluaci n de proyecto An lisis y S ntesis de mecanismos Ciencia e ingenier a de los
4. actividad anterior hasta obtener el resultado ptimo e Narrar el origen y evoluci n de la ingenier a inversa as como la forma en la cual esta se desarrolla destacando las ventajas que esta tiene sobre los procesos de dise o convencionalmente usados e Aplicar el dise o optimo a otros sistemas tales como transmisi n por bandas cadenas y engranes etc Unidad 5 Proyecto Final E os Actividades de Aprendizaje es Aplicar los e Seleccionar una pieza o conjunto 13 14 conocimientos mec nico donde se presente una y 15 adquiridos durante el curso y los utilizar en la soluci n de un problema de dise o de elementos mec nicos usando herramientas CAD CAE problem tica en su dise o u operaci n durante un ciclo de trabajo estableciendo como ser aplicada la tecnolog a CAD CAE en la correcci n de dicha problem tica Redactar la justificaci n de la soluci n propuesta Proponer una o varias soluciones con fundamentos de dise o e ingenier a auxiliados por herramientas computacionales sin olvidar los fundamentos te ricos del dise o convencional principalmente resaltar los criterios de dise o utilizados en la metodolog a de soluci n e Con la metodolog a de soluci n propuesta y seleccionados los criterios de dise o a utilizar realizar mediante un software de modelado y an lisis por elemento finito la construcci n y an lisis del modelo representativo de la pieza
5. al G and Beitz W Engineering Design Springer Verlag Londres 1984 15 Dixon John Dise o en Ingenieria Inventiva Analisis y toma de decisiones M xico Editorial Limusa Wiley 1970 PR CTICAS PROPUESTAS 1 Modelado alambico con entidades geom tricas b sicas 2 An lisis de estructuras formadas por elementos finitos resorte barra y viga 3 Modelado de superficies mediante paquetes computacionales de CAD modelado de una botella 4 Modelado de un s lido de revoluci n 5 Combinaci n de elementos finitos rect ngulos y tri ngulos en el mallado de una pieza 6 Generaci n de una malla superficial para un elemento mec nico tipo placa 2 D 7 Generaci n de mallas para s lidos 3 D 8 An lisis de concentraci n y distribuci n de esfuerzos en un elemento mec nico 9 Obtenci n de formas modales de una viga en cantiliver utilizando un programa de c lculo 10 Simulaci n de contacto y obtenci n de esfuerzos de contacto 11 Optimizaci n estructural de un elemento mec nico bajo los criterios de falla
6. e Hacer un an lisis minucioso de los resultados obtenidos de la simulaci n y establecer en base a la mec nica de materiales si el elemento dise ado como propuesta de soluci n es adecuado para resistir las condiciones de operaci n adem s indicar cuales son las mejoras y ventajas obtenidas e Redactar las conclusiones resultantes del proyecto tomando en cuenta los siguientes aspectos o An lisis de la problem tica o Simulaci n y obtenci n de resultados o An lisis de comparaci n de los resultados obtenidos 10 FUENTES DE INFORMACI N 1 pl N Singiresu S Rao Butterworth Heinemann The Finite Element Method In Engineering 2 Cook Robert D Finite Element Modeling For Stress Analysis Edit WILEY 3 4 Chandrupatla Tirupathi R Belegundu Ashok D ntroducci n al estudio del Larry J Segrlind Applied Finite Element Analysis Elemento Finito en Ingenier a Editorial PEARSON Vera B Anand Computer Graphics for Geometric Modeling for Engineers John Wiley 8 Sons 1993 Manual de usuario del software utilizado por ejemplo Algor Ansys Nisa display etc Spirakos M todo del elemento finito Zienckewisz M todo del elemento finito Manuales de la ANSI ASM ASTM AGMA 1 pes 10 Aslam Kashimaly An lisis Estructural 11 Hammer y Champy Reingenier a 12 Manganeli R Como hacer Reingenier a 13 Nigel Cross Metodos de dise o Editorial LIMUSA Noriega 14 Ph
7. e elementos bajo condiciones est ticas 3 1 1 An lisis de concentraci n y distribuci n de esfuerzos 3 1 2 An lisis de esfuerzos de origen t rmico Simulaci n de eventos mec nicos Dise o ptimo 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 Fundamentos de dise o ptimo contemplando normas y est ndares T cnicas de optimizaci n Dise o ptimo de elementos mec nicos t picos ejes Engranes etc Redise o Introducci n a la ingenier a inversa Proyecto Final 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 Definici n Elemento o sistema a dise ar Justificaci n 5 3 1 Descripci n de la problem tica 5 3 2 Soluci n propuesta Modelado simulaci n y an lisis en computadora An lisis y evaluaci n de resultados Conclusiones 6 APRENDIZAJES REQUERIDOS Dibujos de definici n de conjunto y asistido por computadora Propiedades de los materiales Materiales met licos y no met licos Esfuerzos combinados Esfuerzos en elementos especiales vigas columnas etc Mecanismos articulados Teor a de fallas Concentraci n de esfuerzos Resistencia a la fatiga Dise o de ejes Engranes rectos Dise o de soldadura 7 SUGERENCIAS DID CTICAS Aplicar un examen diagnostico y en caso de ser necesario reafirmar los aprendizajes requeridos Trabajo en equipo Usar diferentes paquetes computacionales evaluarlos y seleccionar el que mejor se adapte a sus necesidades Manejar software CAD CAE
8. r ejemplos pr cticos Unidad 3 Dise o de elementos de maquina mediante herramientas computacionales E a Actividades de Aprendizaje Fuentes de ucacional Informaci n Aplicar e Investigar elaborar un resumen y 6 7 y 8 herramientas computacionales en el an lisis y dise o de elementos de maquinas discutir en el grupo las diferentes normas y est ndares aplicables al dise o mec nico de elementos y estructuras ANSI ASTM AGMA ETC Dibujar el elemento de maquina en alg n software CAD compatible con el software de FEA Mediante el software FEA simular y analizar la distribuci n y concentraci n de esfuerzos en los elementos de maquinas debido a cargas est ticas y a cambios de temperatura Aplicar un criterio de falla y determinar si el elemento es seguro o fallar Unidad 4 Dise o ptimo E os Actividades de Aprendizaje ranas Aplicara las e Describir mediante un diagrama de flujo 6 9 10 herramientas los procedimientos b sicos de an lisis 11 y 12 computacionales que involucran el volver a dise ar un para optimizar el elemento mec nico tomando como base dise o de los a los ya existentes elementos de e Con base a los resultados al aplicar el maquinas criterio de falla desarrollar un m todo iterativo de prueba y error utilizando el software FEA para iniciar la optimizaci n considerando requerimientos de cargas formas materiales y funcionalidad e Repetir la
Download Pdf Manuals
Related Search