IMEC4503 Dinámica Avanzada
Este curso constituye una continuación natural de un curso de grado sobre Mecánica Racional. La principal extensión es el tratamiento de la cinemática y la dinámica tridimensional avanzada de cuerpos rígidos, con aplicaciones a problemas de ingeniería. Además, sirve como puente entre un curso sobre dinámica de cuerpos rígidos y un curso con orientación computacional sobre dinámica de multicuerpos rígidos y flexibles. Este curso está diseñado para proporcionar a los estudiantes las teorías fundamentales y metodologías computacionales que se utilizan en el análisis de sistemas de multicuerpos rígidos. El énfasis está puesto en una comprensión integrada de: (i) el modelado, (ii) la formulación moderna mixta analítico/vectorial de las ecuaciones de movimiento de cuerpos rígidos, y (iii) algunas técnicas numéricas aplicadas a sistemas mecánicos. Los estudiantes aprenderán a formular analíticamente ecuaciones de movimiento para sistemas multicuerpo, así como a utilizar algoritmos numéricos para simular dichos sistemas. De esta manera, los estudiantes aprenderán a resolver problemas del mundo real en áreas de ingeniería civil, mecánica y aeroespacial, robótica, biomecánica y mecatrónica. El curso proporciona una cobertura en profundidad de: los conceptos fundamentales de las formulaciones de Newton/Euler para cuerpos rígidos tridimensionales, marcos de referencia giratorios, coordenadas y velocidades generalizadas, fuerzas generalizadas, la determinación analítica y computacional de las propiedades inerciales, las leyes de conservación, restricciones holonómicas y no holonómicas, procesamiento de restricciones, elementos de fuerza para actuadores lineales y torsionales, y algunos algoritmos de integración numérica y simulación computacional. Las herramientas matemáticas necesarias para describir el movimiento espacial de un cuerpo rígido se presentarán en su totalidad. Se ejercitarán métodos computacionales de manipulación simbólica y de integración numérica temporal para el análisis dinámico. Aunque el contenido del curso se limita a la cinemática y la dinámica de cuerpos rígidos tridimensionales, los principios pueden adecuarse para su aplicación a problemas más complicados, incluidos aquellos con elementos deformables. El objetivo último es lograr una sólida comprensión de los principios de la dinámica de cuerpos rígidos en el contexto de los métodos analíticos y computacionales modernos. Se elige el entorno de programación MATLAB porque es amigable para los programadores principiantes y porque permite jugar con ideas computacionales mediante experimentación. Además, de tratarse del lenguaje de computación científica utilizado por prácticamente todas las universidades y centros de investigación y desarrollo del mundo. Esto es central y fundamental para desarrollar la intuición computacional.
Periodo en el que se ofrece el curso
202520
Idioma en el que se ofrece el curso
Español
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