DINÁMICA ESTRUCTURAL

DINÁMICA ESTRUCTURAL

GRADO EN INGENIERÍA GEOLÓGICA PLAN 2010

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 28-07-17 14:08)
Código
101247
Plan
2010
ECTS
6.00
Carácter
OPTATIVA
Curso
4
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
INGENIERÍA MECÁNICA
Departamento
Ingeniería Mecánica
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Pablo Manuel Moreno Pedraz
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Mecánica
Área
Ingeniería Mecánica
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Edificio Trilingüe, Planta 1, T2311
Horario de tutorías

Previa cita online

URL Web
-
E-mail
pmoreno@usal.es
Teléfono
923 294678 - Ext 1535

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Módulo formativo 8 “Optativas de Ampliación de Ingeniería”, compuesto por 3 asignaturas con un total de 18 ECTS.

Papel de la asignatura.

Diseñada para aquellos estudiantes que deseen profundizar en el estudio del efecto de cargas de tipo dinámico, fundamentalmente sísmicas, sobre las estructuras o infraestructuras.

Perfil profesional.

Asignatura orientada a la práctica de la Ingeniería Geológica en entornos de riesgo sísmico. El perfil al que se orienta es al de ingeniero profesional de obra civil, infraestructuras o edificación.

3. Recomendaciones previas

Es imprescindible que los alumnos matriculados en la asignatura hayan cursado y aprobado la asignatura de Sismología e Ingeniería Sísmica. Esta materia está recomendada para alumnos con conocimientos sólidos de Mecánica, Resistencia de Materiales, Álgebra y Análisis Matemático, así como con conocimientos básicos de herramientas de cálculo matemático: MATHEMATICA o MATLAB

4. Objetivo de la asignatura

El objetivo de la materia es que el alumno sea capaz de comprender y estudiar el comportamiento dinámico de una estructura a partir de un modelo de múltiples grados de libertad y entender el efecto de dicho comportamiento sobre las propiedades resistentes de la misma. Además, el estudiante adquirirá unas primeras nociones básicas sobre la aplicación del Método de los Elementos Finitos al estudio dinámico de estructuras.

5. Contenidos

Teoría.

Dinámica de estructuras de un grado de libertad.

Ecuación dinámica. Vibración libre. Amortiguamiento. Vibración forzada. Respuesta a una carga armónica. Respuesta a una carga procedente de la base. Respuesta a una carga generalizada: Análisis de Fourier.

Dinámica de estructuras de múltiples grados de libertad.

Ecuaciones dinámicas. Frecuencias naturales y deformadas. Análisis modal: vibración libre. Respuesta a cargas generalizadas. Matriz de respuesta espectral. Introducción del amortiguamiento en el análisis modal. Atenuación y supresión de la vibración.

Análisis modal experimental.

Representación gráfica de la respuesta espectral: Diagramas de Bode. Diagramas de Nyquist-Argand. Métodos de análisis modal experimental. Aproximación SDOF: Método de la amplitud de pico; Método del ajuste por circunferencias; Método del ajuste lineal; Contribuciones residuales; Refinamiento. Aproximación MDOF: Ajuste por mínimos cuadrados; Método de las fracciones racionales; Sistemas débilmente amortiguados. Prácticas de análisis modal sobre modelos de estructuras: Instrumentación; Ejecución de medidas; Análisis y extracción de las propiedades modales.

Dinámica de estructuras con propiedades mecánicas distribuidas.

Ecuación dinámica: Ecuación de ondas. Extensión del análisis modal a estructuras con propiedades distribuidas. Resolución analítica de la vibración libre y forzada de elementos resistentes. Método de los elementos finitos: Fundamentos; Aplicaciones comerciales: COSMOS, ABAQUS; Modelo de estructura; Introducción de las cargas dinámicas; Análisis de resultados.

6. Competencias a adquirir

Específicas.

CE-5 Emplear herramientas informáticas y métodos numéricos para la resolución de problemas de Ingeniería Geológica.

CE-11 Comprender los principios que gobiernan la mecánica de los sólidos deformables, aplicando los distintos postulados existentes para caracterizar su comportamiento frente a la acción de fuerzas.

Transversales.

CT-2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

CT-3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CT-5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

7. Metodologías

Clases magistrales: Exposición de contenidos teóricos en el aula. Se realizarán cuestionarios a través de la plataforma Studium sobre los contenidos teóricos.

Clases prácticas de aula: Resolución de problemas tanto en el aula como de forma autónoma.

Preparación de trabajos: A cada alumno se le propondrá el estudio dinámico de una estructura mediante el empleo de métodos numéricos utilizando software de cálculo matemático general o de elementos finitos, según el nivel de conocimiento previo de estas herramientas por parte del alumnado.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Inman, D. J. (1996). Engineering vibration. Prentice-Hall.        

Paz, M. and Leigh, W. (2004). Structural dynamics: Theory and computation. 5th Ed. Kluwer Academic Publishers Meirovitch, L. (1997). Principles and Techniques of Vibrations, Prentice Hall

Petyt, M. (1998). Introduction to Finite Element Vibration Analysis, Cambridge University Press

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Software de cálculo matemático (MATHEMATICA, MATLAB) y de cálculo por elementos finitos (COSMOS, ABAQUS)

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de la asignatura tiene dos partes. Por un lado, se evaluará de forma continua el conocimiento de los contenidos teóricos a través de los cuestionarios en Studium. Por otro lado, se evaluará la realización de un trabajo individual referente al estudio dinámico de una estructura mediante simulación numérica, que deberán exponer ante los demás estudiantes de forma oral ayudados con TICs

Criterios de evaluación.

Para superar la materia habrá que obtener al menos un 5 sobre 10 en la calificación del trabajo presentado. Para la calificación, se establece el siguiente baremo:

Trabajo: 65%.                                                        

Evaluación continua (cuestionarios Studium): 35%.

Instrumentos de evaluación.

Cuestionarios STUDIUM. Presentación trabajos personales.

Recomendaciones para la evaluación.

La adquisición de los conocimientos y competencias en esta materia exige que el estudiante participe de forma activa en las actividades propuestas. Se recomienda una amplia utilización de las tutorías.

Recomendaciones para la recuperación.

Se podrá presentar el trabajo personal en forma oral ante el profesor en la fecha prevista. El resto de actividades no son recuperables.

11. Organización docente semanal