Optativas_diseño_y_manufactura

FORMATO Nº 6
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
NIVEL Y NOMBRE DEL PLAN DE ESTUDIOS
PROGRAMA
ACADÉMICO
ASIGNATURA O UNIDAD
DE APRENDIZAJE
NIVEL EDUCATIVO:
MODALIDAD:
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
Manufactura Asistida por Computadora
Licenciatura
ESCOLARIZADA (X)
TIPO DE CURRÍCULUM: RÍGIDO ( )
SERIACIÓN
IMA206
NO ESCOLARIZADA ( )
FLEXIBLE (X)
MIXTA ( )
SEMIFLEXIBLE ( )
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
IMA301
CICLO:
HORAS
CONDUCIDAS
64
HORAS
INDEPENDIENTES
64
TOTAL DE HORAS
POR CICLO
128
CRÉDITOS
8
PROPÓSITOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
1. Conceptuales (saber)
Enumera los procedimientos para la manufactura de piezas y productos mediante el
análisis y utilización de herramientas CAD/CAM de última generación para desarrollar
competencias en el ámbito profesional de la manufactura.
2. Procedimentales (saber hacer)
Aplica procedimientos de dibujo y fabricación, utilizando programas de manufactura
asistida por computadora para crear piezas y productos mediante equipos controlados
numéricamente y herramientas de corte de alta velocidad y tecnología.
3. Actitudinales y valorales (ser/estar)
Valora la importancia de la tecnología de cómputo aplicada a la manufactura y el tipo de
productos de alta calidad que se pueden obtener aplicando responsablemente los
procedimientos de fabricación para apreciar su impacto actual en la sociedad y es su
vida profesional.
HOJA:
1
DE
ASIGNATURA: Manufactura Asistida por Computadora
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA
Capacidad de análisis entre las características de los Sistemas de Manufactura Asistida
por Computadora (CAM) actuales.
Organización y planeación de procesos de manufactura asistida por computadora a
través de sistemas de Planeación de Procesos Asistido por Computadora (CAPP).
Conocimiento de sistemas CAM utilizados para la planeación, simulación y generación
de códigos CNC aplicables en la fabricación de piezas.
Trabajo en equipo para la fabricación en máquinas Controladas Numéricamente por
Computadora (CNC).
Razonamiento crítico en la planificación de operaciones y la designación de recursos
para la fabricación.
Desarrollo de productos creativos y funcionales utilizando herramientas CAM.
Sensibilidad en el uso de las tecnologías que aumentan la productividad y disminuyen
los desperdicios.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Manufactura Asistida por Computadora
(CAM)
1.1 Sistemas CAM
1.2 Sistemas CAD/CAM
1.3 Máquinas y equipos utilizados en
CAM
1.3.1 Máquinas CNC
1.3.1.1 Fuerzas y potencia de corte
1.3.1.2. Movimientos y ejes
1.3.1.3 Sistemas de Sujeción
1.3.1.4 Fluidos de corte
1.3.2 Otros equipos CNC
1.3.2.1 Cortadoras de plasma
1.3.2.2 Máquinas EDM
1.3.2.3 Máquinas MMC
1.3.2.4 Robots
PROPÓSITOS
Identifica los tipos y características de una
máquina - herramienta de control numérico
así como sus accesorios al presentar
casos de aplicación de esta tecnología
para la fabricación de productos cotidianos
para dimensionar la importancia que tienen
estos equipos en la manufactura y en su
vida profesional.
4
2. Planeación del Proceso
2.1 Sistemas CAPP
2.2 Conceptos y Modelos CAPP
2.3 Arquitectura de un sistema CAPP
2.4 Tipos de sistemas CAPP
2.4.1 CAPP genéricos
2.4.2 CAPP híbridos
2.5. Sistemas CAPP en la actualidad
Reconoce la importancia de los sistemas
CAPP y su función en la manufactura
asistida por computadora al trabajar con
los programas de secuencias de procesos
para distinguir la importancia de estos
sistemas en la vida laboral y profesional de
la actualidad.
HOJA:
2
DE
ASIGNATURA: Manufactura Asistida por Computadora
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
TEMAS Y SUBTEMAS
3. Programación NC
3.1 Sistema de coordenadas
3.2 Formato de entradas
3.3 Variables de programación (Macros)
3.4 Controladores
3.5 Maquinado
3.5.1 Fresadora 3 ejes
3.5.2 Torno 2 ejes
3.5.3. Equipo de 4, 5 y 6 ejes
PROPÓSITOS
Explica las normas de programación y los
principales códigos de control numérico
para fresadora de 3 ejes, torno de 2 ejes y
máquinas avanzadas de manufactura a
partir de la simulación de códigos de
control numérico para identificar la forma
en que trabajan los controladores de las
máquinas CNC.
4. Plataforma CAM
4.1 Programas CAM
4.2 Plan de proceso en un sistema CAM
4.3 Maquinado prismático
4.4 Maquinado de superficies
4.5 Maquinado cilíndrico
4.6 Maquinado avanzado
Utiliza sistemas CAM para el dibujo,
creación de operaciones de maquinado y
generación de códigos de control numérico
para fresado y torneado al elaborar
proyectos de manufactura en plataformas
de cómputo especializados en CAM para
su adecuada implementación en la
industria.
5. Métodos de implementación de un
sistema CAM
5.1 Implementación de sistemas CAM
5.2 Nuevas Tecnologías CAM
5.3 Modelos Virtuales
5.4 Prototipado rápido
Identifica los factores principales para
implementar un sistema CAM y las nuevas
tecnologías de modelado y fabricación en
una organización al experimentar y
observar el avance tecnológico de los
sistemas CAM para aplicación en la
industria.
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
4
ESTRATEGIAS DEL
DOCENTE
Aprendizaje Colaborativo:
Presentación y estudio de
los sistemas CAM de la
actualidad que permiten al
estudiante crear proyectos
de manufactura utilizando la
tecnología computacional y
máquinas
controladas
numéricamente.
Utilizar esquemas y gráficos
que
representen
los
procedimientos y estructura
ESTRATEGIAS DE
APRENDIZAJE
Presentación
de
aplicaciones
de
los
sistemas CAM y el uso de
máquinas
herramientas
CNC para la fabricación de
herramientas, productos de
ensamblaje o productos
finales.
Elaboración de proyectos
de manufactura asistida por
computadora
utilizando
herramientas de cómputo
que permiten establecer el
ESTRATEGIAS DE
EVALUACIÓN
Cubrir con al menos el 75%
de
asistencia, llegar
puntualmente y cumplir con
las
actividades
de
aprendizaje en tiempo y
forma.
Participación
activa:
Presentación de los planes
de proceso de las piezas
asignadas individualmente o
en grupo justificando el uso
de las herramientas,
HOJA:
3
DE
ASIGNATURA: Manufactura Asistida por Computadora
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
de un proyecto CAM desde
su concepción hasta su
culminación con la pieza o
producto
fabricado
mostrando así todo el
panorama de actividades
necesarias para un proyecto
CAM.
Presentación de mapas
conceptuales para cada
tema visto durante el curso
que permitan visualizar un
proyecto
integral
de
manufactura asistida por
computadora.
procedimiento
de
fabricación
utilizando
máquinas
herramientas
controladas numéricamente.
posturas y sistemas de
sujeción empleados así
como
el
tipo
y
características
de
las
máquinas y sus condiciones
de corte.
Definición y ejecución de un
proyecto de manufactura
donde se representa los
procesos de fabricación
CAM y la demostración de
su aplicación a través de
una pieza fabricada en
equipos
controlados
numéricamente.
Evaluaciones
40%
Portafolio de evidencias30%
Proyecto
30%
-----Total
100%
4
RECURSOS DIDÁCTICOS
Pizarrón
Cañón y equipo de cómputo
Plataforma educativa (Blackboard)
Programas de cómputo especializado
BIBLIOGRAFÍA (IMPRESA O ELECTRÓNICA, TÍTULO, AUTOR, AÑO, EDITORIAL,
EDICIÓN).
Programming Handbook, Smid. P, 2004, SNUD, Second Edition.
Mastering CAD/CAM, Zeid. Ibrahim, 2005, McGraw Hill, First Edition.
Manufactura Ingeniería y Tecnología, Kalpakjian. S, 2008, Pearson - Prentice Hall,
Quinta Edición.
Automation, Production Systemes, and Computer Integrated Manufacturing, Groover, M.
2008, Person – Prentice Hall, Third Edition.
HOJA:
4
DE
ASIGNATURA: Manufactura Asistida por Computadora
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
PERFIL DEL DOCENTE REQUERIDO
GRADO ACADÉMICO
Profesional con Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica, Mecánica ó Industrial con
conocimientos en manufactura asistida por computadora.
EXPERIENCIA DOCENTE
Experiencia docente mínima de 3 años a nivel superior, con habilidades en el manejo
de equipo de cómputo y laboratorios de manufactura.
Capacidad de manejo de grupos.
EXPERIENCIA PROFESIONAL
Experiencia en el manejo de máquinas controladas numéricamente y fabricación de
piezas metal mecánicas así como el uso de herramientas de corte, calibración y
medición. Utilización de programas de Dibujo y Manufactura asistida por Computadora
como AutoCAD, SolidWorks, CATIA, MasterCAM, SolidCAM, CamWorks, OneCNC.
4
FORMATO Nº 6
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
NIVEL Y NOMBRE DEL PLAN DE ESTUDIOS
PROGRAMA
ACADÉMICO
ASIGNATURA O UNIDAD
DE APRENDIZAJE
NIVEL EDUCATIVO:
MODALIDAD:
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
Sistemas Flexibles de Manufactura
Licenciatura
ESCOLARIZADA (X)
TIPO DE CURRÍCULUM: RÍGIDO ( )
SERIACIÓN
CICLO:
IMA301
NO ESCOLARIZADA ( )
FLEXIBLE (X)
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
MIXTA ( )
SEMIFLEXIBLE ( )
IMA302
HORAS
CONDUCIDAS
64
HORAS
INDEPENDIENTES
64
TOTAL DE HORAS
POR CICLO
128
CRÉDITOS
8
PROPÓSITOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
1. Conceptuales (saber)
Identifica los procedimientos para la operación de celdas y sistemas flexibles de
manufactura, mediante el análisis de teorías de integración y flexibilidad industrial, para
describir las implicaciones de la alta tecnología aplicada a la manufactura.
2. Procedimentales (saber hacer)
Aplica procedimientos de programación y secuencias de tareas entre máquinas y
dispositivos, mediante la fabricación de piezas sin la asistencia humana, para demostrar
el papel preponderante de la tecnología en la manufactura en la actualidad.
3. Actitudinales y valórales (ser/estar)
Valora la importancia que para el ser humano tiene la utilización de la tecnología como
medio de fabricación de piezas, al programar y secuenciar actividades de máquinas,
robots y sistemas de control para apreciar su impacto actual en la sociedad y en la vida
profesional.
HOJA:
1
DE:
ASIGNATURA: Sistemas Flexibles de Manufactura
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA
Análisis entre las características de los Sistemas Flexibles de Manufactura (FMS)
Capacidad de secuenciación de actividades productivas realizadas por los elementos
que integran una celda de manufactura ó un FMS.
Conocimiento de lenguajes de programación de máquinas y dispositivos altamente
automatizados como son los Robots industriales, los Controladores Lógicos
Programables (PLC) y máquinas controladas numéricamente (CNC).
Trabajo en equipo para la programación de estaciones de trabajo y secuenciación de
actividades de un FMS.
Razonamiento crítico en la planificación de operaciones y la designación de recursos
para la fabricación.
Sensibilidad en el uso de las tecnologías que aumentan la productividad y disminuyen
los desperdicios.
TEMAS Y SUBTEMAS
PROPÓSITOS
4
1. Automatización fija
1.1 Automatización en la Manufactura
1.2 Manejo de materiales automatizada
1.3 Equipos para la automatización
1.4 Costos de la automatización
2.
Automatización programable
2.1 Arquitectura de control
2.2 Sensores
2.2.1 Tipos
2.2.2 Aplicaciones
2.3 Actuadores
2.3.1 Neumáticos
2.3.2 Hidráulicos
2.3.3 Eléctricos
2.4 Controladores Lógicos Programables
(PLC)
2.4.1 Lenguajes de Programación
2.4.2 Lógica de programación
2.4.3 Secuenciación
3. Robots Industriales
3.1
Tipos
3.2 Efector final
3.3
Seguridad al operar un robot
3.4
Aplicaciones
3.5 Programación de robots
3.5.1 Tareas de tomar y poner
3.5.2
Tareas de trayectorias
continuas
3.5.3
Tareas de control de
procesos
3.6 Consideraciones económicas
Explica
las
características
de
la
automatización industrial fija mediante la
utilización de dispositivos de control
empleados en los procesos de fabricación
para reconocer sus ventajas y desventajas
en los sistemas flexibles de manufactura.
Identifica la importancia de los sistemas de
actuación industrial y su relación con los
PLCs así como su función en la
manufactura
al
trabajar
con
la
programación de secuencias simples de
procesos que le permita interesarse por
ellos en su vida laboral y profesional.
Identifica los tipos de robots, su estructura
y sus aplicaciones al utilizar y programar
tareas de traslado y operaciones de
trayectorias continuas para reconocer la
importancia que tienen la precisión y la
exactitud en la manufactura.
HOJA:
2
ASIGNATURA: Sistemas Flexibles de Manufactura
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Interfases con el Usuario
Sistemas de monitoreo y control
4.1 Protocolos de comunicación
4.2Interfases Hombre – Máquina (HMI)
5.3.1 Control de sistema
5.3.2 Inspección de piezas
DE
PROPÓSITOS
Aplica los procedimientos de creación y
programación de sistemas de monitoreo de
estaciones automatizadas, al elaborar
pantallas de control (HMI) de estaciones de
manufactura, que le permite interesarse
por las tecnologías de comunicación y
control
de
sistemas
flexibles
de
manufactura.
4
5 Sistemas Flexibles de Manufactura
5.1 Conceptos básicos
5.2 Flexibilidad en un FMS
5.3 Equipos en el FMS
5.4 Control y programación de tareas en
un FMS
5.5. Manufactura Integrada por
Computadora (CIM)
5.5.1 Conceptos y definiciones
5.5.2 Integración en la CIM
5.5.2.1 Integración de Hardware
5.5.2.2 Integración de Software
5.5.2.3 Integración del Hombre
Identifica las principales características de
un sistema flexible de manufactura, a
través del reconocimiento de los elementos
que definen la integración en la CIM, para
programar una celda o un sistema flexible
de manufactura.
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
Aprendizaje Colaborativo:
Presentación y estudio de
las características de las
celdas de manufactura y de
los Sistemas Flexibles de la
actualidad que permiten al
estudiante reconocer las
nuevas
propuestas
de
manufactura.
Mapas conceptuales para
cada tema representando
secuencias, procedimientos
de control e identificación
de equipos que clarifiquen
su importancia en el
Sistema
Flexible
de
Manufactura.
Presentación
de
las
secuencias
de
programación
de
las
estaciones
que
forman
parte de una Celda o
Sistema
Flexible
de
Manufactura utilizando los
procedimientos
indicados
para cada dispositivo del
sistema para darse cuenta
de la importancia de saber
programar
equipos
de
control y automatización.
Cubrir con al menos el 75%
de la asistencia, llegar
puntualmente y cumplir con
las
actividades
de
aprendizaje en tiempo y
forma.
Participación
activa:
Presentación
de
los
programas
de
control
asignadas individualmente o
en grupo justificando los
métodos empleados.
Trabajo en equipo para Definición y ejecución de la
lograr
en
tiempo
la programación
y
secuencia de los
secuenciación de un
HOJA:
3
DE
ASIGNATURA: Sistemas Flexibles de Manufactura
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
4
Casos de las secuencias
desarrolladas
para
las
estaciones de trabajo que
permita
identificar
los
procedimientos y tiempo
necesario para lograr un
trabajo integral en el
Sistema
Flexible
de
Manufactura.
dispositivos y estaciones Sistema
Flexible
de
que componen el Sistema Manufactura a través de la
Flexible de Manufactura.
programación
de
los
dispositivos y equipos así
Reporte de integración de como de las plataformas de
estaciones
y
su monitoreo y control.
programación
que
identifique los componentes
relevantes en la operación Evaluaciones
30%
del Sistemas Flexible de Portafolio de evidencia 35%
Manufactura.
Proyecto final
35%
-------Total
100%
RECURSOS DIDÁCTICOS
Pizarrón
Cañón y equipo de cómputo
Plataforma educativa (Blackboard)
Laboratorio de Sistemas Flexibles de Manufactura
BIBLIOGRAFÍA (IMPRESA O ELECTRÓNICA, TÍTULO, AUTOR, AÑO, EDITORIAL,
EDICIÓN).
Manufactura Ingeniería y Tecnología, Kalpakjian. S, 2008, Person – Prentice Hall, 5ta.
Edición
Automation, Production Systemes, and Computer Integrated Manufacturing, Groover, M.
2008, Person – Prentice Hall, Third Edition
Ingeniería de la Automatización Industrial, Piedrafinta M., 2004, Ra-Ma, 2da. Edición.
Autómatas Programables y Sistemas de Automatización, Mandado, Enrique; Acevedo,
Jorge, 2009, Alfaomega – Marcombo,
Sistemas SCADA, Rodríguez Aquilino, 2008, Alfaomega – Marcombo, 2da. Edición.
HOJA:
ASIGNATURA: Sistemas Flexibles de Manufactura
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
4
DE
4
PERFIL DEL DOCENTE REQUERIDO
GRADO ACADÉMICO
Profesional con Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica, Mecánica ó Industrial con
conocimientos en Sistemas Flexibles de Manufactura.
EXPERIENCIA DOCENTE
Experiencia docente mínima de 3 años a nivel superior, con habilidades en el manejo
de equipo de cómputo y laboratorios de manufactura.
Capacidad de manejo de grupos.
EXPERIENCIA PROFESIONAL
Experiencia en la operación de equipos para automatización como controladores
lógicos programables, robots industriales, máquinas herramientas controladas
numéricamente, sistemas de comunicación industrial e interfaces hombre máquina.
FORMATO Nº 6
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
NIVEL Y NOMBRE DEL PLAN DE ESTUDIOS
PROGRAMA
ACADÉMICO
ASIGNATURA O UNIDAD
DE APRENDIZAJE
NIVEL EDUCATIVO:
MODALIDAD:
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
Elemento Finito
Licenciatura
ESCOLARIZADA (X)
TIPO DE CURRÍCULUM: RÍGIDO ( )
SERIACIÓN
MEC311
NO ESCOLARIZADA ( )
FLEXIBLE (X)
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
MIXTA ( )
SEMIFLEXIBLE ( )
MEC400
CICLO:
HORAS
CONDUCIDAS
48
HORAS
INDEPENDIENTES
48
TOTAL DE HORAS
POR CICLO
96
CRÉDITOS
6
PROPÓSITOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
1. Conceptuales (saber)
Plantea problemas estructurales y térmicos, resolviendo en Matlab sistemas lineales,
no lineales, transitorios y estacionarios de los algoritmos estándar usados en los
códigos comerciales de elementos finitos, para modelar sistemas mecánicos y térmicos
complejos.
2. Procedimentales (saber hacer)
Aplica procedimientos de análisis y cálculos, utilizando métodos matemáticos y
computacionales, para generar los resultados de los análisis, mediante programas de
cómputo de alta velocidad y tecnología.
3. Actitudinales y valorales (ser/estar)
Valora la importancia de la tecnología de cómputo aplicada al análisis de piezas y
ensambles de alta calidad que se pueden obtener aplicando responsablemente los
procedimientos diseño, para apreciar su impacto actual en la sociedad y es su vida
profesional.
HOJA:
1
DE
4
ASIGNATURA: Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA
Capacidad para construir y desarrollar argumentaciones lógicas con una identificación
clara de la hipótesis y conclusiones.
Capacidad para expresarse correctamente utilizando el lenguaje de la matemática.
Utilizar o elaborar programas o sistemas de cómputo para el cálculo numérico,
simulación de procesos físicos de los mecanismos.
Identificación de las restricciones del problema y las posibles herramientas para
resolverlo.
Interpretación del resultado obtenido en el contexto del problema, así como el
planteamiento de nuevos problemas, que se derivan del problema propuesto.
Obtención de soluciones viables a problemas determinados.
Trabajo en equipo para la resolución de problemas de elemento finito.
Capacidad de organizar y planificación de proyectos industriales.
Aprendizaje autónomo de los conocimientos de elementos finitos.
Sensibilidad en el uso de las tecnologías que aumentan la productividad y disminuyen
los tiempos de análisis.
Asume responsablemente sus deberes y ejerce sus derechos con el respeto debido a
los demás.
TEMAS Y SUBTEMAS
PROPÓSITOS
1. El método de los elementos finitos en Analiza los conocimientos básicos de
ingeniería
análisis de elemento finito, a través de la
1.1. Aplicaciones
descripción del método, para entender la
1.2. Descripción general del método
importancia que tiene el estudio de los
elementos finitos en la actualidad.
2. Elementos finitos unidimensionales
Aplica
los
elementos
finitos
2.1. Tracción y torsión de barras
unidimensionales, por medio de la
2.2. Flexión de vigas
exploración
y
observación
del
2.3. Transmisión del calor en barras
comportamiento de barras y vigas, con la
finalidad de conocer su transmisión.
3. Métodos de resolución de sistemas Resuelve sistemas lineales, mediante la
lineales
aplicación de los diferentes métodos, para
3.1. Métodos algebraicos
identificar el funcionamiento de los
3.2. Métodos de transformación
sistemas.
3.3. Método iterativos
4. Elementos finitos bidimensionales
4.1. Triángulo y cuadrilátero en elasticidad
plana
4.2. Flexión de placas
4.3. Integración numérica
Compara
los
elementos
finitos
bidimensionales, a través del análisis de
su flexión e integración numérica, para
aplicarlos a triángulos y cuadriláteros.
5. Métodos en dinámica estructural
5.1. Resolución del problema de los
valores propios
5.2. Obtención de la respuesta estacionaria
5.3. Estudio de la respuesta transitoria
Soluciona
estructural,
elemento
importancia
transitoria.
problemas
de
dinámica
aplicando los métodos de
finito, para descubrir la
de la respuesta estacionaria y
HOJA:
2
DE
4
ASIGNATURA: Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
TEMAS Y SUBTEMAS
6. Plasticidad
6.1. Método incremental
6.2. Método iterativo
6.3. Métodos de Newton-Rapson
PROPÓSITOS
Analiza los elementos del método
incremental, iterativo y de Newton-Rapson,
aplicándolos en la solución de problemas
de plasticidad, para comparar cual de los
tres es más exacto.
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
Aprendizaje
colaborativo:
estudio detallado de casos,
a partir de la reflexión de
situaciones
reales
que
permitan
al
estudiante
diagnosticar sus habilidades
en la
resolución de
problemas y elaboración de
proyectos sobre elementos
finitos.
Utilizar esquemas y gráficos
que
representen
los
procedimientos y estructura
de un proyecto de Elemento
Finito desde su concepción
hasta su culminación con el
análisis de la pieza o
ensamble
diseñado
mostrando así todo el
panorama de actividades
necesarias para un proyecto
Elemento Finito.
Análisis
de
un
caso,
identificando
posibles
soluciones a problemas
reales y necesidades en el
desarrollo de habilidades en
la resolución de problemas
y elaboración de proyectos
sobre elementos finitos, así
como la utilización de
programas de elemento
finito.
Elaboración de proyectos
de
Elemento
Finito
utilizando herramientas de
cómputo
que
permiten
establecer el procedimiento
de
análisis
utilizando
métodos matemáticos y
computacionales.
Cubrir con al menos el 75%
de la asistencia, llegar
puntualmente y cumplir con
las
actividades
de
aprendizaje en tiempo y
forma.
Evaluación a través de
rúbricas de la participación
activa,
construcción
colaborativa
de
aprendizajes dentro del
aula,
pueden
incluir
discusiones guiadas, lluvia
de ideas, análisis de casos
etc.
Definición y ejecución de un
proyecto de Elemento Finito
donde se representa los
procesos de análisis y la
demostración
de
su
aplicación a través del
análisis de una pieza
diseñada en programas de
Diseño
Asistido
por
Computadora (CAD).
Portafolio
evidencias
10 %
Evaluaciones parciales30%
Prácticas de CAD
30 %
Proyecto fina: resolución de
sistemas lineales
30 %
----------Total:
100%
HOJA: 3
ASIGNATURA: Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
RECURSOS DIDÁCTICOS
de
DE
4
Libros y manuales
Programa de CAD
Proyector y acetatos
Pizarrón
Cañón y equipo de cómputo
Internet
Plataforma educativa (Blackboard)
BIBLIOGRAFÍA (IMPRESA O ELECTRÓNICA, TÍTULO, AUTOR, AÑO, EDITORIAL,
EDICIÓN).
Introducción al Estudio del Elemento Finito en Ingeniería, T.R. Chandrupatla, A.D.
Belegundu, 2000, Prentice Hall, 2da. Edición.
Building Better Products with Finite Element Analysis, V. Adams, A. Askenazi, 2004,
OnWord Press, 2da. Edition
El Metodo de los Elementos Finitos, Zienkiewicz, Olgierd Cecil;Taylor, Robert Leroy,
2007, MCGRAW HILL .
PERFIL DEL DOCENTE REQUERIDO
GRADO ACADÉMICO
Profesional con licenciatura o maestría en Ingeniería Mecánica,
Matemáticas.
Mecatrónica o
EXPERIENCIA DOCENTE
Experiencia docente mínima de 3 años en nivel superior, con
gusto por la
Investigación, por lo que debe mostrar una actitud positiva, propositiva y de
colaboración, con pensamiento crítico, capacidad de negociación, manejo de grupo,
capacidad de escucha, deseo de permanencia, creatividad, responsabilidad y vocación
de servicio.
EXPERIENCIA PROFESIONAL
Experiencia en educación superior en el área de ingeniería o en la industria, que haya
participado en la concepción, diseño, adaptación y mejoramiento de los procesos de
aprendizaje, así como en cuestiones relacionadas con el desarrollo de máquinas y
mecanismos, funciones de la comunicación e interacción con el mundo académico,
productivo y del trabajo. También debe tener conocimiento de manejo de programas de
diseño asistido por computadora (CAD), especialmente del módulo de análisis de
elemento finito.
FORMATO Nº 6
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
NIVEL Y NOMBRE DEL PLAN DE ESTUDIOS
PROGRAMA
ACADÉMICO
ASIGNATURA O UNIDAD
DE APRENDIZAJE
NIVEL EDUCATIVO:
MODALIDAD:
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
Modelado de Elemento Finito
Licenciatura
ESCOLARIZADA (X)
TIPO DE CURRÍCULUM: RÍGIDO ( )
SERIACIÓN
MEC400
NO ESCOLARIZADA ( )
FLEXIBLE (X)
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
MIXTA ( )
SEMIFLEXIBLE ( )
MEC401
CICLO:
HORAS
CONDUCIDAS
48
HORAS
INDEPENDIENTES
48
TOTAL DE HORAS
POR CICLO
96
CRÉDITOS
6
PROPÓSITOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
1. Conceptuales (saber)
Analiza los componentes del elemento finito, a través de la evaluación del
comportamiento de sus ensambles antes de que estos sean armados y puestos en
funcionamiento, para designar la maniobra de sus prototipos.
2. Procedimentales (saber hacer)
Aplica procedimientos de análisis y cálculos, utilizando programas de elemento finitos
para generar la exploración de las piezas y ensambles, mediante equipos de cómputo y
herramientas de análisis de alta tecnología.
3. Actitudinales y valorales (ser/estar)
Valora la importancia de la tecnología de cómputo aplicada al análisis de piezas y
ensambles de alta calidad, empleando responsablemente los procedimientos de
análisis para apreciar su impacto en la vida profesional.
HOJA:
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DE
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ASIGNATURA: Modelado de Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA
Capacidad para construir y desarrollar argumentaciones lógicas con una identificación
clara de la hipótesis y conclusiones.
Capacidad para expresarse correctamente utilizando el lenguaje de la matemática.
Utilizar o elaborar programas o sistemas de cómputo para el cálculo numérico,
simulación de procesos físicos de los mecanismos.
La identificación de las restricciones del problema y las posibles herramientas para
resolverlo.
La interpretación del resultado obtenido en el contexto del problema, así como el
planteamiento de nuevos problemas, que se derivan del problema propuesto.
La obtención de la mejor solución apoyada en los programas de análisis de elemento
finito como son el SolidWor o Catia.
Trabajo en equipo para la resolución de problemas de elemento finito.
Capacidad de organizar y planificación de proyectos industriales.
Aprendizaje autónomo de los conocimientos de modelado de elementos finitos.
Preocupación por la calidad.
Motivación por los logros alcanzados.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Modelado por elemento finito
1.1 Análisis del Elemento Finito
1.2 Análisis estático
1.3 Análisis de encogimiento
1.4 Análisis de esfuerzos
1.5 Análisis de contacto
1.6 Análisis estático de una
bimetálica
1.7 Análisis superficial
PROPÓSITOS
Analizar los esfuerzos y deformaciones de
componentes, mediante un análisis
completo de los elementos finitos, para
desarrollar el modelado de los mismos.
pieza
2. Diferentes tipos de análisis en el diseño
2.1. Análisis de frecuencia
2.2. Análisis de Bucle
2.3. Análisis de Bucle de una cubierta
2.4. Análisis térmico de una lámpara
2.5. Análisis térmico de un microchip
2.6. Análisis de esfuerzo térmico de un
dispositivo
2.7. Análisis de impacto
2.8. Optimización del análisis de un
ensamble
Analiza las frecuencias aplicadas, por
medio del análisis térmico y el impacto,
para lograr optimizar el análisis dentro de
un proyecto.
HOJA:
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DE
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ASIGNATURA: Modelado de Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
TEMAS Y SUBTEMAS
PROPÓSITOS
3. Análisis avanzado en el diseño
Desarrolla análisis no lineales y análisis
3.1. Análisis no lineal
térmico avanzado, aplicando la dinámica
3.2. Análisis de elemento finito usando el avanzada, fricción y excitación, para el
software SolidWorks
desarrollo del diseño.
4. Análisis de mecanismos y ensambles
4.1. Unión
4.2 Pistón
4.3 Análisis de resultados
4.4 Resortes lineales
4.5 Apagadores lineales
4.6 Bujes
4.7 Resortes de torsión.
4.8. Análisis de resultado
4.9 Fuerza aplicada
4.10 Momento aplicado.
4.11 Fuerza acción/reacción
4.12 Momento acción/reacción.
4.13 Fuerza de impacto
4.14 Ejercicio electromecánico
4.15 Fricción
4.16 Contacto punta curva.
4.17 Contacto Tridimensional.
4.18 Coplees.
4.19 Engranes
Identifica el comportamiento de los
ensambles antes de que estos sean
armados y puestos en funcionamiento, a
través de la observación de sus
componentes
para
diseñar
el
funcionamiento de sus prototipos.
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
Aprendizaje
colaborativo:
estudio detallado de casos,
a partir de la reflexión de
situaciones
reales
que
permitan
al
estudiante
diagnosticar sus habilidades
en la
resolución de
problemas y elaboración de
proyectos sobre elementos
finitos.
Utiliza esquemas y gráficos
que
representen
los
procedimientos y estructura
de un proyecto Modelado
de Elemento Finito (FEM)
Análisis
de
un
caso,
identificando
posibles
soluciones a problemas
reales y necesidades en el
desarrollo de habilidades en
la resolución de problemas
y elaboración de proyectos
sobre elementos finitos, así
como la utilización de
programas de elemento
finito.
Elaboración de proyectos
de Modelado de elemento
Finito
(FEM)
utilizando
herramientas de cómputo
que permiten establecer el
Cubrir con al menos el 75%
de la asistencia, llegar
puntualmente y cumplir con
las
actividades
de
aprendizaje en tiempo y
forma.
Participación activa: hace
referencia a la construcción
colaborativa
de
aprendizajes dentro del
aula, bajo la conducción del
profesor, y pueden incluir
discusiones guiadas, lluvia
de ideas, análisis de casos
etc.
HOJA: 3
DE
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ASIGNATURA: Modelado de Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
METODOLOGÍA CON LA QUE SE VA A DESARROLLAR LA ASIGNATURA
ESTRATEGIAS DEL
ESTRATEGIAS DE
ESTRATEGIAS DE
DOCENTE
APRENDIZAJE
EVALUACIÓN
desde su concepción hasta procedimiento de análisis
su culminación con el utilizando en los diseños
análisis mostrando así todo sistemas mecatrónico.
el panorama de actividades
necesarias para un proyecto
de FEM.
Definición y ejecución de un
proyecto de Modelado de
Elemento Finito donde se
representa los procesos de
análisis de FEM y la
demostración
de
su
aplicación a través de una
pieza
o
ensamble
analizados con programas
de elemento finito.
Evaluaciones parciales 30%
Resolución de casos 30 %
Proyecto final
30 %
Portafolio de Evidencias10%
--------Total:
100%
RECURSOS DIDÁCTICOS
Libros y manuales
Programa de CAD
Proyector y acetatos
Pizarrón
Cañón
Internet
Plataforma educativa (Blackboard)
BIBLIOGRAFÍA (IMPRESA O ELECTRÓNICA, TÍTULO, AUTOR, AÑO, EDITORIAL,
EDICIÓN).
Manuales:
Cosmos Works Designer, Solidworks, 2007, Dassault Systemes S.A.
Cosmos Works Professional, Solidworks, 2007, Dassault Systemes S.A.
Cosmos Motion Essentials, Solidworks, 2007, Dassault Systemes S.A.
HOJA: 4
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ASIGNATURA: Modelado de Elemento Finito
DEL PROGRAMA ACADÉMICO: Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica
PERFIL DEL DOCENTE REQUERIDO
GRADO ACADÉMICO
Profesional con licenciatura o maestría en Ingeniería Mecánica o Mecatrónica.
EXPERIENCIA DOCENTE
Experiencia docente mínima de 3 años en nivel superior, con
gusto por la
Investigación, por lo que debe mostrar una actitud positiva, propositiva y de
colaboración, con pensamiento crítico, capacidad de negociación, manejo de grupo,
capacidad de escucha, deseo de permanencia, creatividad, responsabilidad y vocación
de servicio.
EXPERIENCIA PROFESIONAL
Experiencia en educación superior en el área de ingeniería o en la industria, que haya
participado en la concepción, diseño, adaptación y mejoramiento de los procesos de
aprendizaje, así como en cuestiones relacionadas con el desarrollo de máquinas y
mecanismos, funciones de la comunicación e interacción con el mundo académico,
productivo y del trabajo. También debe tener conocimiento de manejo de programas de
diseño asistido por computadora (CAD), especialmente del módulo de análisis de
elemento finito.