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Academic Year/course: 2023/24

558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering

25894 - Technical Analysis for Design Proposals


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
25894 - Technical Analysis for Design Proposals
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The design of products in any material is an activity that concerns almost all industrial sectors.

It is necessary to know how to integrate from the beginning materials, part design, manufacturability and guarantee of feasibility and functionality in terms of kinematics, strength and stiffness according to tests imposed by regulations or EDP's.

The objective of this subject is to work on the concepts and methodologies that allow, by means of modeling tools, a numerical calculation to reach the successful design of a product or mechanism, thinking not only in its aesthetics and functionality, but also to do it in an efficient and sustainable way.

 

This goal is aligned with some of the SDGs of the 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): Goals 7.3, 8.2, 9.1, 9.4

2. Learning results

In order to pass this subject, the students shall demonstrate they has acquired the following results:

1. Know the mechanical design criteria of parts and assemblies with different materials, technically assessing the restrictions imposed by load books, tolerances, lot sizes, etc.

2. Know and apply finite element computation techniques for the evaluation and

optimization of product design proposals.

In a more specific way:

  • Can perform a linear static calculation by applying the method of the

Finite Elements (hereinafter FEM), as well as to analyze and correctly interpret the numerical results obtained in the simulation.

  • Know how to perform geometrical optimizations of models through the application of FEM, and be able to select the appropriate material model and optimal properties, mainly based on stiffness and strength criteria.
  • Know how to perform 2D motion and 3D kinematic and dynamic calculations by means of integrated solver in CAD programs, which use the assembly position relations and the contacts between solids by means of.

3. Syllabus

  • MODELING. 3D modeling (metal/plastic). Obtaining discretizable geometries for meshing, and modifiable according to test results. 15% of agenda.
  • ASSEMBLED. Positions between parts, taking into account relative movement (kinematics), or static (FEM). 10% of agenda
  • MOVEMENT. Kinematic and dynamic calculation of mechanisms. Load application, springs, motors/drives. Plotting/interpretation of results. 25% of agenda.
  • SIMULATION. Methodology/calculation tools simulation -Elements Method Finite Element Analysis (FEM) for static analysis: Problem definition-Case preparation (material, fasteners, loads, meshing-Case execution-Tracing/Interpretation results. 40% of the agenda.
  • OPTIMIZATION. Execution of case queues and optimization methodology according to cost/weight target. 10% of agenda

4. Academic activities

In the computer classroom (students with their own laptop)

  • Theoretical classes of contents by the teacher (30 hours/15 sessions). Theoretical basis for simulation and guided examples while answering questions
  • Group work problems (15 hours/6 sessions). Guided problem solving

(proposed in class and arising from the work of the subject).

  • Practical classes (15 hours/5 sessions). Autonomous work before subject work.

Self-study (60 hours). There will be available a SolidWork educational license. The student will receive counseling and follow-up during tutoring hours.

Work preparation (24 hours). By groups on a proposal common to all.

Assessment (6 hours).

5. Assessment system

CONTINUOUS ASSESSMENT:

- Practices (20% of the final grade).

Attendance is not compulsory, but it is valued with 50% and practical scripts with another 50%. Highest grade: 2 points. Minimum 0.5 points to mediate.

Problem solving (20% of the final grade):

Presentation on scheduled dates of the results of 4 problems derived from the course work. Having solved the problems coherently will add up to a maximum of 2 points. Minimum 0.5 points to mediate.

Final paper (60% of the final grade)

It will consist of a design proposal proposed by the teacher, common to all groups (2 or 3 people), admitting variations/creativity. Maximum achievable grade: 6 points. Minimum of 3 points to mediate.  will be evaluated according to:

  • Creativity, valuing geometries, aesthetics, modeling quality
  • Quality of the technical report (presentation, order and clarity in the presentation of results)
  • Quality of the oral presentation.
  • Teacher's question time.
  • Ability to debate with other students.

GLOBAL ASSESSMENT

Final paper (80% of the final grade)

Those who have not followed the subject will be able to defend an individual and free work of the level of the work proposed for the continuous assessment.

Practical exam (20% of the final grade)

Scripts of the practices carried out at home must be handed in on the day of the defense of the work


Curso Académico: 2023/24

558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto

25894 - Análisis técnico de propuestas de diseño


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
25894 - Análisis técnico de propuestas de diseño
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El diseño de productos en cualquier material es una actividad que compete a casi todos los sectores industriales. Se debe saber integrar desde el inicio materiales, diseño de pieza, fabricabilidad y garantía de viabilidad y funcionalidad en cuanto a cinemática, resistencia y rigidez según ensayos impuestos por normativa o por EDP´s.

El objetivo de esta asignatura es trabajar en los conceptos y metodologías, que permiten mediante las herramientas de modelado, un cálculo numérico para llegar al diseño exitoso de un producto o mecanismo, pensando no solo en su estética y en su funcionalidad, sino también hacerlo de una manera eficiente y sostenible.

 

Este objetivo está alineado con algunos de los ODS de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): Metas 7.3, 8.2, 9.1, 9.4

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  1. Conoce los criterios de diseño mecánico de piezas y conjuntos con diferentes materiales, valorando técnicamente las restricciones impuestas por los cuadernos de cargas, tolerancias, tamaño de lote, etc.
  2. Conoce y aplica técnicas de cálculo por elementos finitos para la evaluación y optimización de propuestas de diseño de productos.

 

De una manera más específica:

 

  • Sabe realizar un cálculo estático lineal mediante la aplicación del Método de los Elementos Finitos (en adelante MEF), así como analizar e interpretar correctamente los resultados numéricos obtenidos en la simulación.
  • Sabe realizar, mediante la aplicación del MEF, optimizaciones geométricas de modelos y es capaz de seleccionar el modelo de material adecuado y propiedades óptimas atendiendo, principalmente, a criterios de rigidez y resistencia.
  • Sabe realizar cálculos de movimiento 2D y cinemáticos y dinámicos 3D mediante solver integrado en programas CAD, que utilizan las relaciones de posición de ensamblaje y los contactos entre sólidos mediante.

3. Programa de la asignatura

  • MODELADO. Modelado 3D (metal/plástico). Obtención de geometrías discretizables para mallado, y modificables según resultados obtenidos en ensayos. 15% temario.
  • ENSAMBLADO. Posiciones entre piezas, teniendo en cuenta el movimiento relativo (cinemática), o estática (FEM). 10% temario
  • MOVIMIENTOCálculo cinemático y dinámico de mecanismos. Aplicación de cargas, muelles, motores/ accionamientos. Trazado/interpretación de resultados. 25% temario.
  • SIMULATION. Metodología/herramientas de cálculo simulación -Método Elementos Finitos (MEF)- para análisis estático: Definición problema-Preparación de un caso (material, sujeciones, cargas, mallado-Ejecución del caso-Trazado/Interpretación resultados. 40% temario.
  • OPTIMIZATION. Ejecución colas de casos y metodología de optimización según objetivo de costes/peso. 10% temario

4. Actividades académicas

En el aula informática (alumnos con portátil propio)

  • Clases teóricas de contenidos por parte profesor (30 horas/15 sesiones). Base teórica para la simulación y ejemplos guiados a la vez que se resuelven las dudas
  • Problemas trabajo grupos (15 horas/6 sesiones). Resolución problemas guiados (propuestos en clase y surgidos del trabajo asignatura). 
  • Clases prácticas (15 horas/5 sesiones). Trabajo autónomo antesala trabajo asignatura.

Estudio autónomo (60 horas). Se dispondrá de licencia educacional SolidWork. El estudiante recibirá asesoramiento, seguimiento en horario de tutorías.

Preparación trabajo (24 horas). Por grupos sobre una propuesta común a todos.

Evaluación (6 horas)

5. Sistema de evaluación

EVALUACION CONTINUA

Prácticas (20% de la nota final)

No obligatoria asistencia, pero valorable con 50% y guion prácticas otro 50%. Nota máxima: 2 puntos. Mínimo 0.5 puntos para mediar.

 

Resolución de problemas (20% de la nota final):

Presentación en fechas programadas de resultados de 4 problemas derivados del trabajo asignatura. Haber resuelto los problemas coherentemente sumará máximo 2 puntos. Mínimo 0.5 puntos para mediar.

 

Trabajo final (60% de la nota final)

Consistirá en propuesta de diseño planteada por el profesor, común a todos los grupos (2 o 3 personas), admitiendo variaciones/creatividad. Nota máxima alcanzable: 6 puntos. Mínimo de 3 puntos para mediar. Se evaluará según: 

  • Creatividad valorándose geometrías, estética, calidad del modelado
  • Calidad del informe técnico (presentación, orden y claridad en exposición de resultados)
  • Calidad de la presentación oral.
  • Turno de preguntas del profesor.
  • Capacidad debate con resto alumnos.

 

 

EVALUACION GLOBAL

Trabajo final (80% de la nota final)

Quien no haya seguido la asignatura podrá realizar defensa de un trabajo individual y libre del nivel del trabajo planteado para la evaluación continua.

Examen prácticas (20% de la nota final)

Se deberán entregar guiones de las prácticas realizadas por su cuenta en casa el día de la defensa del trabajo