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Academic Year/course: 2023/24

532 - Master's in Industrial Engineering

60824 - Computer simulation in structural engineering


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60824 - Computer simulation in structural engineering
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
532 - Master's in Industrial Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The aim of this subject is to familiarize the student with the most advanced simulation techniques of most commercial structural analysis codes. Therefore, the necessary theoretical concepts and professional skills will be conveyed and applied through the execution of a project.

These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the 2030 Agenda(https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific targets, so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to the student to contribute to some extent to their achievement:

  • Goal 9. Industry, Innovation and Infrastructure. Objective 9.4 From now until 2030, modernize infrastructure and reconvert industries to make them sustainable, using resources more efficiently and promoting the adoption of clean and environmentally rational industrial technologies and processes, and ensuring that all countries take measures according to their respective capacities.
  • Goal 9. Industry, Innovation and Infrastructure. Objective 9.5. Enhance scientific research and improve the technological capabilities of industrial sectors in all countries, in particular developing countries, among others, by fostering innovation and significantly increasing, by 2030, the number of R&D personnel per million population and public and private sector expenditures on research and development.
  • Goal 12. Ensure Sustainable Consumption and Production Patterns. Objective 12.5. By 2030, significantly reduce waste generation through prevention, reduction, recycling, and reuse activities.

2. Learning results

The subject complements those of the structural branch that will provide the student with advanced training in the field of computer simulation. It includes a detailed description of the most modern simulation techniques that, despite their recent development, are already included in most commercial simulation codes. It thus endows the student with an advanced analytical ability that complements the more classic and basic disciplines already studied (Deformable Solid Mechanics, Theory of Structures). Therefore, it is a unique opportunity for future engineers to train in a modern discipline that is being increasingly demanded in the industry.

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following learning results:

  • To select the most appropriate model for the structural system under study.
  • To select the most appropriate computational technique to solve the structural problem.
  • To analyse and design advanced structural systems.
  • To know and apply the knowledge and techniques required in bar, plate and sheet structural typologies. To apply these theoretical knowledge to the mechanical calculation of pressure vessels and containers.
  • To know and apply the knowledge and techniques required for the dynamic calculation of solids and structures.
  • To know and apply the knowledge and techniques required for the non-linear calculation of solids and structures.

3. Syllabus

The subject's program includes the following topics:

  • Introduction to linear elasticity
  • Finite elements for linear elasticity
  • Introduction to non-linear elasticity
  • Nonlinear kinematics
  • Tensions and balance
  • Constitutive equations
  • Introduction to plasticity
  • Plasticity in large deformations
  • Linearization of equilibrium equations
  • Boundary conditions

 

4. Academic activities

A01 Participatory master class. Presentation by the teacher of the main contents of the subject.
A03 Practices. Different practices will be carried out.
A05 Practical application or research work.
A06 Tutoring.
A08 Assessment

5. Assessment system

There are two evaluation methods to pass the subject: gradual and global .

For a gradual evaluation, the following tests are proposed:

  • Computer practices (20%).  The individual completion of tests on the content of the subject's practices, distributed throughout the term. A grade equal to or higher than 4 will allow to average this grade with those of other activities.
  • Tutored work (40%). Completion in groups of a continuous work or project throughout the term that will integrate the aspects addressed in the subject. A grade equal to or higher than 4 will allow to average this grade with those of other activities.
  • Final Exam (40%). The student must demonstrate, through a series of theoretical-practical questions, that they has acquired the knowledge taught throughout the entire subject. A grade equal to or higher than 4 will allow to average this grade with those of other activities.

For a global evaluation of the subject, the following is proposed:

  • Theoretical-practical exam to be taken on the date indicated by the academic calendar of the School of Engineering and Architecture for each of the two calls. To pass the overall assessment method, it will be necessary in any case to obtain a grade of 5 out of 10.


Curso Académico: 2023/24

532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial

60824 - Simulación computacional en ingeniería estructural


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60824 - Simulación computacional en ingeniería estructural
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura se pretende familiarizar al alumno con las técnicas más avanzadas de simulación presentes en la mayoría de los códigos comerciales de análisis estructural. Por ello, a través de la ejecución de un proyecto a lo largo de la asignatura, se transmitirán y aplicarán los conceptos teóricos y competencias profesionales necesarias.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible,  ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas  concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura  proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:

  • Objetivo 9. Industria, innovación e infraestructuras. Meta 9.4 De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesosindustriales limpios y ambientalmente racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas
  • Objetivo 9. Industria, innovación e infraestructuras. Meta 9.5. Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales de todos los países, en particular los países en desarrollo, entre otras cosas fomentando la innovación y aumentando considerablemente, de aquí a 2030, el número de personas que trabajan en investigación y desarrollo por millón de habitantes y los gastos de los sectores público y privado en investigación y desarrollo.
  • Objetivo 12 Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. Meta 12.5 De aquí a 2030, reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.

2. Resultados de aprendizaje

La asignatura constituye un complemento a las asignaturas de la rama estructural que dotará al alumno de una formación avanzada en el ámbito de la simulación por computador. La asignatura incluye una descripción detallada de las más modernas técnicas de simulación que, a pesar de lo reciente de su desarrollo, están ya incluidas en la mayoría de los códigos comerciales de simulación. Dota así al alumno de una capacidad de análisis avanzado que complementa a las disciplinas más clásicas y básicas ya cursadas (Mecánica del Sólido Deformable, Teoría de Estructuras). Constituye, por tanto, una oportunidad única para el futuro ingeniero de formarse en una disciplina moderna cada vez más demandada en la industria.

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

  • Selecciona adecuadamente el modelo más apropiado al sistema estructural objeto de estudio.
  • Selecciona la técnica computacional más apropiada para resolver el problema estructural.
  • Es capaz de analizar y diseñar sistemas estructurales avanzados.
  • Conoce y aplica los conocimientos y técnicas requeridas en las tipologías estructurales barra, placa y lámina. La aplicación de estos conocimientos teóricos al cálculo mecánico de dépositos y recipientes a presión.
  • Conoce y aplica los conocimientos y técnicas requeridas para el cálculo dinámico de sólidos y estructuras.
  • Conoce y aplica los conocimientos y técnicas requeridas para el cálculo no lineal de sólidos y estructuras.

3. Programa de la asignatura

El programa de la asignatura comprende los siguientes temas:

  • Introducción a la Elasticidad lineal
  • Elementos Finitos para Elasticidad lineal
  • Introducción a la Elasticidad no lineal
  • Cinemática no lineal
  • Tensiones y equilibrio
  • Ecuaciones constitutivas
  • Introducción a la plasticidad
  • Plasticidad en grandes deformaciones
  • Linealización de las ecuaciones de equilibrio
  • Condiciones de contorno

4. Actividades académicas

A01 Clase magistral participativa. Exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la
asignatura. 
A03 Prácticas. Se realizarán varias prácticas.
A05 Realización de trabajos prácticos de aplicación o investigación.
A06 Tutoría. 
A08 Evaluación.

5. Sistema de evaluación

Existen dos modalidades de evaluación para superar la asignatura: gradual y global.

Para una evaluación gradual se plantean las siguientes pruebas:

  • Prácticas de ordenador (20%).  La realización individual de evaluaciones de control sobre el contenido de las prácticas de la asignatura, distribuidas a lo largo del curso. Una calificación igual o superior a 4 permitirá promediar con el resto de actividades.
  • Trabajo tutorizado (40%). La realización en grupos de un trabajo continuado o proyecto a lo largo del curso que integrará los aspectos abordados en la asignatura. Una calificación igual o superior a 4 permitirá promediar con el resto de actividades.
  • Examen final (40%). Se demostrará a través de una serie de cuestiones teórico-prácticas haber adquirido los conocimientos impartidos a lo largo de toda la asignatura. Una calificación igual o superior a 4 permitirá promediar con el resto de actividades.
     

Para una evaluación global de la asignatura, se plantea:

  • Examen teórico-práctico a realizar en la fecha indicada por el calendario académico de la Escuela de Ingeniería y Arquitectura para cada una de las dos convocatorias. Para superar el procedimiento de evaluación global, será necesario en todo caso obtener una calificación de 5 sobre 10.