UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Transcripción

1 1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Técnicas Computacionales en Aeronáutica I Frecuencia semanal: 3 Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 0 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( ) obligatoria ( X ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional ( X ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 créditos Fecha de elaboración: 31/10/16 Fecha de la última actualización: 31/10/16 Responsables del diseño: Dr. Alfredo Gerardo Ríos Nogues Presentación: La presente unidad de aprendizaje se divide en tres partes. En la primera parte el estudiante se familiarizará con las diferentes técnicas computacionales y su aplicación en el área de la aeronáutica y desarrollará la destreza para identificar las ventajas de dichas técnicas. En la se segunda parte el estudiante desarrollará la destreza para aplicar una herramienta computacional para el cálculo y análisis de estructuras aeroespaciales. En la tercera parte el estudiante desarrollará un proyecto en donde presentará la aplicación de una de las técnicas computacionales para la simulación de elementos estructurales en el área de la aeronáutica.

2 2 Propósito: En esta unidad de aprendizaje se tiene como finalidad que el estudiante desarrolle la habilidad de diferenciar y manejar diversas técnicas computacionales para el análisis, diseño y solución de problemas realizando simulaciones y cálculos de elementos estructurales dentro del campo de la aeronaútica. Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales: Aplicar estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Utilizar los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Manejar las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad. Dominar su lengua materna en forma oral y escrita con corrección, relevancia, oportunidad y ética adaptando su mensaje a la situación o contexto, para la transmisión de ideas y hallazgos científicos. Emplear pensamiento lógico, crítico, creativo y propositivo para analizar fenómenos naturales y sociales que le permitan tomar decisiones pertinentes en su ámbito de influencia con responsabilidad social. Utilizar un segundo idioma, preferentemente el inglés, con claridad y corrección para comunicarse en contextos cotidianos, académicos, profesionales y científicos. Elaborar propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo. Utilizar los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos

3 3 Competencias personales y de interacción social: Mantener una actitud de compromiso y respeto hacia la diversidad de prácticas sociales y culturales que reafirman el principio de integración en el contexto local, nacional e internacional con la finalidad de promover ambientes de convivencia pacífica. Intervenir frente a los retos de la sociedad contemporánea en lo local y global con actitud crítica y compromiso humano, académico y profesional para contribuir a consolidar el bienestar general y el desarrollo sustentable. Practicar los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible. Competencias integradoras: Construir propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global interdependiente. Asumir el liderazgo comprometido con las necesidades sociales y profesionales para promover el cambio social pertinente. Resolver conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones. Lograr la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.

4 4 b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye esta Unidad de Aprendizaje: Analizar las partes de un dispositivo, equipo, sistema o proceso, estableciendo las relaciones que guardan entre sí, que le permita documentar la información obtenida en forma estructurada, ordenada y coherente, incluyendo conclusiones propias. Generar modelos en lenguaje matemático que describan el comportamiento de un sistema, fenómeno o proceso, mediante el planteamiento de hipótesis, que le permita validarlos por métodos analíticos o herramientas computacionales. Resolver problemas de ingeniería seleccionando la metodología apropiada, aplicando modelos establecidos, basados en las ciencias básicas, verificando los resultados obtenidos con un método analítico o con el apoyo de una herramienta tecnológica, de forma que la solución sea pertinente y viable, cumpliendo con estándares de calidad y políticas de seguridad. Aplicar métodos y técnicas de investigación científica y tecnológica, colaborando en grupos de generación y aplicación del conocimiento, para el desarrollo de proyectos de ingeniería. Innovar en el diseño de componentes y sistemas de aeronaves utilizando conocimientos de Ingeniería, aplicando las normativas, trabajando en grupos multidisciplinarios con alto sentido de la responsabilidad y conciencia de los valores humanos a través del desarrollo de tecnología y productos seguros, ecológicos y económicamente sustentables que permitan incrementar la ventaja competitiva de la industria aeroespacial nacional en el mercado global. Administrar las actividades de mantenimiento, reparación y modificación en las aeronaves utilizando técnicas de ingeniería, procedimientos y normas respetando el marco legislativo nacional e internacional vigente, con un alto sentido ético, moral y de responsabilidad que garanticen la más alta calidad en el servicio, para mantener las aeronaves en condiciones de aeronavegabilidad óptimas y seguras para el sistema de transporte aéreo. Administrar las partes que conforman el sistema de transporte aéreo a través de la vigilancia y aplicación de los tratados, acuerdos, y convenios internacionales, así como leyes, reglamentos y normas establecidas por la Dirección General de Aeronáutica Civil Mexicana, a fin de lograr un transporte aéreo seguro, eficiente y competitivo que satisfaga las necesidades de la sociedad.

5 5 Representación gráfica Aplicar estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Instrumentales Utilizar los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Dominar su lengua materna en forma oral y escrita con corrección, relevancia, oportunidad y ética adaptando su mensaje a la situación o contexto, para la transmisión de ideas y hallazgos científicos. Competencias de la Unidad de Aprendizaje Utilizar los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos Personales y de Interaccion Social Practicar los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

6 6 Unidad temática 1: Introducción a las técnicas computacionales y su aplicación en aeronáutica Competencias particulares: Definir el entorno global de técnicas computacionales mediante la aplicación de la metodología para la comprensión y uso de las diferentes técnicas disponibles para el análisis necesaria en el diseño y la optimización en la manufactura de un producto para resolver una situación dada. Elementos de Competencia Definir los principales técnicas computacionales, mencionando las ventajas y el alcance de cada una de ellas Evidencias de aprendizaje Resumen de las técnicas computacionales y ejemplos de su aplicación en la aeronáutica Criterios de desempeño Reporte: Presentación Portada Información Diagrama de las técnicas computacionales Fecha de entrega Actividades de aprendizaje Se dará a conocer el entorno de las técnicas computacionales, de lo cual deberá entregar un reporte. Contenidos Descripción del entorno de técnicas computacionales. Diagrama que incluya las técnicas computacionales utilizables en el área aeronáutica. Recursos Aula de clase Computadora Video proyector/pantalla Base de datos UANL Síntesis: Presentación Portada Análisis de la Información Contenido Fecha de entrega Determinar la comprensión del estudiante mediante la investigación sobre los algoritmos numéricos por medio de una síntesis. Conceptos: Técnicas computacionales Algoritmos numéricos Técnicas de representación Libros de texto Artículos científicos Internet

7 7 Unidad temática 2: Técnicas computacionales para el análisis y diseño de elementos estructurales aeronáuticos Competencias particulares: Desarrollar habilidades para la resolución de problemas que requieran el uso de los diferentes métodos numéricos para que a través de la simulación conocer el desempeño que tendrán las estructuras aeronáuticas cuando se encuentran sujetas a distintas condiciones Elementos de Competencia Conocer los diferentes algoritmos para el cálculo y solución de problemas específicos. Evidencias de aprendizaje Solución de problemas a través del uso de algoritmos y métodos numéricos Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Reporte: Presentación Portada Información Diagrama de las técnicas computacionales Fecha de entrega Síntesis: Presentación Portada Análisis de la Información Contenido Fecha de entrega Resolver problemas a través del empleo de los diferentes algoritmos y métodos numéricos Metodologia y algoritmo utilizado para la solución de problemas planteados. Hojas Software Elemento Finito Computadora Lecturas Tutoriales y Videos

8 8 Unidad temática 3: Aplicación de Técnicas computacionales para la simulación de estructuras aeronáuticas Competencia particular: Aplicar el conocimiento adquirido para el análisis de un caso particular a través de la simulación debe preparar reporte. Determinar alternativas de evaluación de competencias y resultados de aprendizaje, especificando los criterios de desempeño que el estudiante debe alcanzar para ser competente con la finalidad de cumplir con los requerimientos de egreso del estudiante. Elementos de Competencia Exponer con claridad los conceptos aplicados para el estudio del caso propuesto Evidencias de aprendizaje Documento con el análisis realizado a un caso en particular dentro del campo de la aeronáutica Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Reporte: Presentación Portada Información Diagrama de las técnicas computacionales Fecha de entrega Síntesis: Presentación Portada Análisis de la Información Contenido Fecha de entrega Exposición del caso particular analizado Justificación y alcance del análisis, así como el fondo y forma de la presentación del caso de estudio entregado Software Método Elemento Finito Computadora Lecturas Tutoriales y Videos Proyector

9 9 Evaluación integral de procesos y productos Evidencia Ponderación Examen de medio término 25 % Examen ordinario 25 % Ejercicios y Tareas 15 % Asistencia 10 % Producto integrador 25 % Total 100% Producto integrador del aprendizaje de la unidad de aprendizaje: Producto Integrador 25% Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante entregará un portafolio el cual contendrá las evidencias de cada una de sus actividades, así como las conclusiones sobre la importancia que existe en técnicas computacionales, incluyendo el análisis de sus actividades. Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue Autor: Norman E. Dwoling Editorial: Pearson, ISBN-13: Libro: Basic Principles of the Finite Element Method Autor: K. M. Entwistle Editorial: MANEY publishing, ISBN-1: Libro: Autor: Editorial: Finite Element Base Fatigue Calculations NWM Bishop & F Sherratt NAFEMS

10 10 Libro: Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue Autor: Norman E. Dwoling Editorial: Pearson, ISBN-13: Tema: ANSYS Workbench Mechanical Liga: Tutorial Perfil del docente: El profesor deberá tener grado mínimo de Ingeniería preferentemente Maestría y/o Doctorado con bases firmes en áreas de investigación aplicada, siendo honesto, responsable y con una ética profesional comprobable Ficha bibliográfica del profesor: Dr.-Ing. Alfredo Gerardo Ríos Nogues Realizó estudios de Ingeniero Mecánico Administrador (2000) en la FIME, Universidad Autónoma de Nuevo León, cuenta con la Maestría (Diplomado en Estudios Avanzados) y Doctorado en el programa de Ingeniería Industrial (2010) en la Escuela de Ingenieros de la Universidad de Navarra (España). Es autor de trabajos científicos publicados en revistas indizadas internacionales y ha participado en números congresos nacionales e internacionales. A partir de agosto de 2015 es Profesor de Tiempo Parcial de la FIME, UANL y actualmente imparte la asignatura de Técnicas Computacionales en Aeronáutica 1 de la carrera de Ingeniero en Aeronáutica.

11 11 JEFATURA DE ACADEMIA Dra. Bárbara Bermúdez Reyes JEFATURA DE DEPARTAMENTO Dr. Luis Arturo Reyes Osorio COORDINACIÓN GENERAL ACADEMICA DE AERONÁUTICA Dr. Ulises Matías García Pérez SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA Dr. Arnulfo Treviño Cubero

12 12 CONTROL DE CAMBIOS Página Decía Dice Motivo del Cambio Fecha