2000
Los sistemas de cómputo se han convertido en herramientas básicas e indispensables para la práctica de la ingeniería moderna. Este es un curso exploratorio de los algoritmos y las herramientas computacionales modernas relevantes para el modelado de sistemas y la solución de problemas en ingeniería.
En este curso se desarrollarán los conocimientos y habilidades básicas para el desarrollo de modelos para varios tipos de sistemas de ingeniería.
Al finalizar el curso usted debe sentirse cómodo explorando las herramientas computacionales modernas y utilizándolas para su práctica profesional.
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En este taller el estudiante aprende a medir las principales variables que interactúan dentro de la práctica de la ingeniería mecánica, mediante el entrenamiento en la conducción, análisis y reporte de experimentos.
Con respecto al conducir, se instruye a seguir procedimientos de laboratorio para la obtención de datos experimentales. Con respecto al analizar, se profundiza como estimar la incertidumbre en variables medidas de forma directa, como cuantificar su propagación en el cálculo de variables derivadas, y como relacionar el sensor y el método de experimentación utilizados con la incertidumbre obtenida en la medición. Finalmente, con respecto al reportar se revisa como escribir los resultados de las mediciones en las unidades correspondientes, con el correcto número de cifras significativas y en gráficas de ingeniería.
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En este taller el estudiante aprende a implementar sistemas automatizados a través del uso e integración de sensores, actuadores y lógica de control. Primero se aborda la medición digital que involucra la calibración de sensores, su conexión a sistemas de adquisición, el filtrado de datos obtenidos para la eliminación de ruido y el análisis de señales a través del cálculo de estadísticas básicas. En seguida, se estudia el control de las principales tipologías de actuadores comerciales como motores en corriente continua, motores en corriente alterna, motores paso a paso y servo motores. Finalmente, se integran sensores, actuadores y la lógica de control para la implementación de una aplicación de lazo cerrado.
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Curso administrado por el departamento para los estudiantes sobresaliente que han sido seleccionados como monitores académicos de acuerdo con el artículo 89 del Reglamento General de Estudiantes de Pregrado (enero 2007)
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Termofluidos II es el segundo curso de una serie de dos asignaturas obligatorias en el área de Conversión de Energía. La primera parte del curso se centra en el entendimiento de la naturaleza de la viscosidad en fluidos incompresibles, adiabático e isotérmicos y su impacto en el análisis de flujos internos y externos. Esta primera parte conecta con el final de Termofluidos I, donde se discuten los fluidos incompresibles, pero con efectos viscosos despreciables. En el caso de flujos internos, se hace especial énfasis en el cálculo de perdidas en tuberías y el estudio de sistemas de bombeo. La segunda parte del curso introduce el problema de la transferencia de calor, inicialmente en sólidos (Conducción) y luego en fluidos (Convección forzada). El estudio de la transferencia de calor en sólidos permite extender este concepto al objetivo final del curso que es el análisis de flujos internos y externos que sean incompresibles, viscosos y con transferencia de calor. Por supuesto, todos los diferentes casos de estudio se hacen en el marco tanto de la primera como de la segunda ley de la termodinámica. Todos estos conceptos completan la fundamentación requerida para los problemas aplicados que serán estudiados en Termofluidos III.
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Este es un curso introductorio, que pertenece a las ciencias básicas de ingeniería. Está centrado en el estudio de las propiedades físicas más importantes de los fluidos y en los modelos físico-matemáticos básicos que permiten describir, analizar y controlar su comportamiento en condiciones estáticas y dinámicas (cinemática y cinética) comunes.
El curso es esencialmente teórico, pero también se trabaja sobre aplicaciones y se discuten aspectos experimentales y prácticos del ejercicio de la ingeniería relacionada con el contenido del mismo.
Tiene como correquisito el laboratorio IMEC-2210L.
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Los fenómenos que se estudian en la mecánica de fluidos están presentes en muchos sistemas y procesos tecnológicos y de la naturaleza de los cuales se benefician los seres humanos. El transporte, mezcla, reacción e interacción con el medio de fluidos en dispositivos mecánicos naturales o creados por el hombre, es la base de casi todos los sistemas de generación o conversión de energía, la mayoría - sino todos - los sistemas de transporte y muchos procesos industriales. El primer curso de mecánica de fluidos busca entonces presentar los principios generales que rigen el movimiento de los fluidos y su aplicación directa en situaciones de interés tecnológico. Estos principios se resumen en tres leyes fundamentales de conservación: conservación de masa, conservación de momentum (o segunda ley de Newton) y conservación de energía (o primera ley de la termodinámica), cuya presentación, comprensión y aplicación ocuparán todo la duración del curso.
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En este curso se estudian los mecanismos básicos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. En la conducción se consideran situaciones en estado estacionario y transitorio. Se usan métodos analíticos, numéricos y gráficos. En la convección se analizan las capas límite, los regímenes de flujo laminar y turbulento, y condiciones forzadas, libres y mixtas en flujos externos e internos. Se estudian los emisores de radiación térmica, así como el intercambio radiante entre superficies opacas.El propósito central de este curso es que los estudiantes sean capaces de aplicar adecuadamente los modelos de la transferencia de calor en sus tres modos fundamentales, independientes o combinados, a casos estacionarios o transitorios en problemas prácticos de ingeniería.
Tiene como correquisito el laboratorio IMEC-2320L.
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En este laboratorio se estudian los mecanismos básicos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. En la conducción se consideran situaciones en estado estacionario y transitorio. Se usan métodos analíticos, numéricos y gráficos. En la convección se analizan las capas límite, los regímenes de flujo laminar y turbulento, y condiciones forzadas, libres y mixtas en flujos externos e internos. Se estudian los emisores de radiación térmica, así como el intercambio radiante entre superficies opacas.El propósito central de este curso es que los estudiantes sean capaces de aplicar adecuadamente los modelos de la transferencia de calor en sus tres modos fundamentales, independientes o combinados, a casos estacionarios o transitorios en problemas prácticos de ingeniería.
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Conocidas las propiedades y aplicaciones básicas de las principales familias de materiales, se busca introducir al estudiante en el mundo del control de las estructuras en sus escalas más relevantes. Dicha aproximación permite precisar aún más los criterios de selección para diseño de procesos y productos con la estructura interna del material. Se busca igualmente que los conocimientos sean contextualizados con la realidad tecnológica nacional y sean utilizados para motivar innovaciones en el entorno.
El objetivo del curso se logra a través del estudio de las diferentes familias de materiales, particularmente los metales, cerámicos y polímeros. Este estudio se abordará con la siguiente secuencia: i. Generalidades-introducción ii. Estructuras iii. Propiedades iv. Manipulación –propiedades volumétricas y superficiales v. Compuestos a partir de esta familia de materiales La ejecución de proyectos será el centro de aplicación de los conocimientos y su contextualización
Tiene como correquisito el laboratorio IMEC-2411L.
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Conocidas las propiedades y aplicaciones básicas de las principales familias de materiales, se busca introducir al estudiante en el mundo del control de las estructuras en sus escalas más relevantes. Dicha aproximación permite precisar aún más los criterios de selección para diseño de procesos y productos con la estructura interna del material. Se busca igualmente que los conocimientos sean contextualizados con la realidad tecnológica nacional y sean utilizados para motivar innovaciones en el entorno.El objetivo del curso se logrará a través del estudio de las diferentes familias de materiales, particularmente los metales, cerámicos y polímeros.
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Uno de los problemas más comunes para un ingeniero es decidir las proporciones, la forma y los materiales de un elemento de maquina o de una estructura, los cuales deben soportar cargas externas durante un tiempo de vida sin presentar deformación, desgaste excesivo o fractura. Así, el propósito de este curso es proporcionar los fundamentos del diseño estructural a partir de un tratamiento unificado de la mecánica aplicada
El estudio de la Mecánica de Sólidos Deformables se puede resumir en la comprensión de los siguientes aspectos:
- Análisis de esfuerzos y deformaciones unitarias inducidas en un cuerpo cargado.
- Determinación por análisis o por experimentación, de la mayor carga que una estructura o un elemento mecánico puede sostener de forma segura bajo condiciones elásticas y sin comprometer la función para la cual fue seleccionado.
- Determinación de la forma del cuerpo y la selección de los materiales más adecuados y eficientes para resistir un sistema de fuerzas dado, bajo condiciones ambientales de operación específica (función de diseño).
El curso tiene como correquisito el laboratorio IMEC-2520L.
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En el laboratorio los estudiantes podrán:
1.Calcular las fuerzas internas (normal, cortante por torsión, cortante directo, momento flexionante), en un punto particular que actúan sobre un plano dado a lo largo del eje de un elemento de máquina.
2.Diagramar las distribuciones de fuerzas internas (normal, cortante por torsión, cortante directo, momento flexionante), que actúan a lo largo del eje de un elemento.
3.Argumentar porqué una fórmula para el cálculo de una componente de esfuerzo puede ser utilizada en un problema determinado.
4.Diagramar la distribución de una componente de esfuerzo en una sección de un elemento.
5.Ensamblar el estado de esfuerzo en un punto de una sección de un elemento.
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Mecánica de Materiales es el segundo de una serie de cursos en el área de Sistemas Mecánicos del pregrado de Ingeniería Mecánica. Este curso estudia los esfuerzos, las deformaciones y los modos de falla en elementos mecánicos sometidos a cargas externas.
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Dinámica de Sistemas Mecánicos se centra en el estudio de la dinámica de cuerpos en el plano, el comportamiento dinámico de sistemas con uno o dos grados de libertad. Con énfasis en la generación y uso de modelos dinámicos, el análisis del movimiento de máquinas simples, así como la estimación, cuantificación y medición de variables relevantes para tal análisis.
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Los estudiantes estarán en capacidad de:
1. Calcular variables cinemáticas y cinéticas asociadas al movimiento de cuerpos y sistemas.
2. Analizar el movimiento de cuerpos y sistemas mecánicos, considerando su interacción con el entorno.
3. Analizar las vibraciones de sistemas mecánicos, considerando tanto su respuesta libre como su respuesta a una condición de forzamiento externo general.
4. Calcular sistemas mecánicos equivalentes para simplificar el análisis de vibraciones de sistemas mecánicos complejos
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En este curso se aborda el análisis y la síntesis de mecanismos y máquinas desde el punto de vista del movimiento. En el curso se estiman las fuerzas asociadas y potencia requerida para el funcionamiento de dichas máquinas, analizando también los elementos de transmisión de potencia utilizados para moverlas. En el curso se desarrollan modelos matemáticos para evaluar el comportamiento dinámico de máquinas y se diseñar y optimizan mecanismos simples con base en metodologías de análisis y síntesis.
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Los estudiantes estarán en la capacidad de: 1. Comparar mecanismos con base en indicadores o mediciones de su comportamiento dinámico.2. Seleccionar el mecanismo más adecuado o proponer modificaciones para que cumpla una función específica.3. Integrar realizaciones físicas de mecanismos
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El segundo curso de la secuencia es el curso de proyecto intermedio. Este curso se dedica principalmente a la integración y aplicación de los conceptos, modelos y técnicas aprendidos durante el primer año en un proyecto con consideraciones multidisciplinares. Se promueve la evolución de grupos a equipos utilizando técnicas de trabajo en equipo. Los estudiantes trabajan en problemas propuestos por los profesores, empresas o la industria. También, desarrollan el proyecto utilizando el diseño iterativo, que puede incluir pruebas experimentales, simulaciones computacionales y construcción de prototipos, entre otros, en función de la metodología definida. Finalmente, los estudiantes escriben un informe de ingeniería y muestran sus resultados en una presentación oral. Las restricciones de los proyectos son principalmente técnicas, pero también se consideran algunas limitaciones no técnicas.
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