Modelado y Simulación Asistidos Por Computadora

8/18/2019 Modelado y Simulación Asistidos Por Computadora

1/12

INSTITUTO POLIT CNICO NACIONAL

Ingeniería en Sistemas Automotrices

Modelado y Simulación Asistidos por Computadora Quinto

Realizar modelos de partes mecánicas y ensambles con componentes, mediante el uso de software de Modelado Asistido por Computadora, simulación del comportamiento dinámico y mecánico para verificar su funcionalidadutilizando metodologías normalizadas de diseño.

I. Conceptualización de ProyectosII. Modelado de partes

III. EnsamblesIV. Simulación Estática Lineal

V. Documentación de ProyectosVI. Integración del proyecto

Esta asignatura se abordará mediante la puesta en práctica de estrategias de enseñanza en las que el profesorrealizará exposiciones de los conceptos fundamentales del contenido de la misma así como el diseño,coordinación y asesoría de actividades de aprendizaje las que el alumno realice investigación bibliográficasobre el contenido de los temas, presentación de trabajos y reportes escritos, exposiciones en equipo, prácticasde laboratorio, desarrollo de proyectos de modelado y/o simulación. El alumno modelará y simulará mediante eluso de la computadora y software de Modelado Asistido por Computadora para concebir partes y ensamblesmecánicos, así como el análisis numérico y la interpretación de los resultados de dicho análisis.

Las evidencias de aprendizaje que serán evaluadas en e asignatura son: entrega de 3 reportes deinvestigación realizada sobre los temas de la asignatura, entrega de avances del proyecto de diseño, resolver tresexámenes escritos, reporte de prácticas. La acreditación será el resultado de la presentación del total de estasevidencias de aprendizaje de acuerdo con los criterios establecidos por el profesor y la normatividad institucionalvigente. Elaboración de modelos en dos y tres dimensiones.Elaboración de ensambles básicos, intermedios y avanzados.Realización de la simulación dinámica de mecanismos y estática lineal e interpretación de resultados.

Examen, 20%Entrega de avances del proyecto de diseño, 20%Búsqueda documental, exposición y entrega de tareas, 20%Participación individual y grupal en clase, 10%

Entrega de reporte de prácticas 30 %

SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCI N DE EDUCACI N SUPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO

CARRERA:

UNIDAD DE APRENDIZAJE: NIVEL:

OBJETIVO GENERAL:

DESCRIPCI N GENERAL DE CONTENIDOS:

ORIENTACI N DID CTICA:

EVALUACI N Y ACREDITACI N:

BIBLIOGRAF A:


2/12


Escuela Superior de Ingeniería Mecánicay Eléctrica y Unidad Profesional InterdisciplinariaCampus Guanajuato.

Ingeniería en Sistemas Automotrices. Academia de Ciencias Básicas,

Proyecto Mecánico y Sistemas Automotrices

Modelado y Simulación Asistidospor Computadora

Quinto

6.0Julio de 2009

Teórico-prácticaPresencial

: 1.5

: 3.0

: 27.0

: 54.0

: 81.0

Colegio de Ingeniería en Sistemas AutomotricesComisión de Programas

AcadémicosConsejo Técnico Consultivo

Escolar: Ing. Miguel Álvarez Montalvo, Ing. JorgeGómez Villarreal, M. en C. Jesús Reyes García, Ing.Ernesto Mercado Escutia, M. en C. Arodí RafaelCarballo Domínguez, Ing. Apolinar Francisco CruzLázaro, M. en C. Jaime Martínez Ramos y Ing.Eusebio Vega Pérez


DIRECCI N DE EDUCACI N S UPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO

ESCUELA:

CARRERA:COORDINACIÓN:

ASIGNATURA:

SEMESTRE:CLAVE:CRÉDITOS:VIGENTE:TIPO DE ASIGNATURA:MODALIDAD:

HORAS/SEMANA/TEORÍA

HORAS/SEMANA/PRÁCTICA

HORAS/SEMESTRE/TEORÍA

HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA

HORAS/TOTALES

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADOPOR:REVISADO POR:

APROBADO POR:

AUTORIZADO POR: Com is ión de Programas Acadé mico s de lCons e jo General Co nsu ltivo de l IPN:

_____________________________________________Dr. David Jaramillo Vigueras

Se cretario Técnico de la Comisión de ProgramasAcadémicos

TIEMPOS ASIGNADOS


3/12


Modelado y Simulación Asistidos por Computadora 3 12

Esta asignatura ha sido introducida en el programa de carrera de Ingeniería en Sistemas Automotricesconsiderando la importancia continua que tiene la aplicación del software de diseño y manufactura en laindustria automotriz, así como la necesidad de mantener la actualización permanente en el uso de estasherramientas hasta el término de la carrera, de tal manera que la integración del alumno al ambiente profesionalsea de mayor trascendencia.

El diseño es la principal razón de ser de la ingeniería y el dibujo mecánico, el lenguaje básico de los ingenieros,adicional a ello, el conocimiento de los fenómenos físicos y su modelado con el lenguaje de las matemáticasproporciona la certeza para validar un modelo determinado y proceder a su construcción.

Por lo que el dibujo de una pieza mecánica o un sistema compuesto por ellas puede ser ahora creado por medio

de programas de computadora y adicionalmente, simular determinados fenómenos físicos a los que seexpondrán en la realidad dichos sistemas de piezas, tales como cargas mecánicas, eléctricas entre otras.Finalmente, el Modelado y la Simulación Asistidos por Computadora es en la actualidad una herramientafundamental y esencial tanto para la formación como para el desarrollo profesional del ingeniero.

Los conocimientos adquiridos en esta asignatura permitirán la participación del egresado en diseño yconstrucción de sistemas mecánicos y componentes del medio automotriz, a través del uso de softwareespecializado.

Por las característica de esta asignatura, el manejo y el dominio del software para el modelado y la simulaciónasistidos por computadora, pudiera resultar una habilidad relativamente fácil de adquirir y sin requerimiento deconocimientos antecedentes, pero la aplicación, entendimiento y aprovechamiento de lo que esto arroja yproduce, requiere del primero al cuarto semestre del plan de estudios.

De igual forma, esta signatura apoya y soporta la aplicación de los conocimientos del quinto semestre enadelante en el plan de estudios.

Realizar modelos de partes mecánicas y ensambles con componentes, mediante el uso de software deModelado Asistido por Computadora, simulación del comportamiento dinámico y mecánico para verificar sufuncionalidad utilizando metodologías normalizadas de diseño.



PROGRAMA SINTÉTICO

ASIGNATURA: CLAVE: HOJA: DE

FUNDAMENTACI N DE LA ASIGNATURA

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA


4/12



Elaborar la planeación de proyectos con objeto de conceptualizar el impacto socioeconómico y establecer lascaracterísticas básicas del proyecto mediante el uso de software especializado.

No.TEMA

T E M A S HORAS CLAVEBIBLIOGR FICAT P EC

1.11.1.11.1.21.1.3

1.21.2.11.2.2

1.31.3.11.3.2

1.41.4.11.4.2

1.51.5.1

IntroducciónCiclo de vida del productoDefinicionesMetodologías de diseño

Planeación del proyecto.Roles y Responsabilidades.Recursos

Estructuración de Proyectos.Diagrama de GanttDiagrama de Red

Introducción a entidades geométricasTrazo de entidad geométricaReferencia a objetos geométricos

Presentación ProyectoDiseño Conceptual

Subtotal

1.5

1.5

1.5

4.5

3

6

9.0 9.0

5C

1C, 11B

11B

12C

2B, 4C

Uso de software especializado para planeación de proyectos y modelado libre.Presentación individual o grupal por parte de los alum de los proyectos propuestos haciendo uso de losprocedimientos de metodologías de diseño.Exposición por parte del profesor de los temas de la unidad.

Realización de prácticas y tareas extra clase.

El primer examen departamental cubre las unidades I y 40%Reporte de la búsqueda documental, exposición y entrega de tareas, 20%Registro por participación individual y grupal en clase, 10%Entrega de la propuesta del proyecto y exposición, 20%Entrega de reporte de prácticas, 10%



PROGRAMA SINTÉTICO


OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

ESTRATEGIA DID CTICA

PROCEDIMIENTO DE EVALUACI N

No. UNIDAD: NOMBRE:I Conceptualización de Proyectos


5/12



Modelar partes mecánicas en dos y tres dimensiones en ambientes asistidos por computadora

No.TEMA

T E M A S HORAS CLAVEBIBLIOGRÁFICAT P EC

2.1

2.1.12.1.2

2.22.2.12.2.22.2.32.2.4

2.32.3.12.3.2

2.42.4.1

Introducción al ambiente de trabajo de aplicaciones

CAD/CAMSistema de ejes coordenadosElementos de referencia en 3D

Modelado en 2DConstrucción de perfiles con líneas y curvasRestricciones geométricasRestricciones dimensionalesEdición de geometrías 2D

Modelado en 3DExtrusiones y sólidos de revoluciónElementos posicionales

Edición de partesOperaciones de delineado

Subtotal

3

1.5

4.5

4.5

4.5

9.0 9.0

6C, 7B

7B, 8B, 9B

10B, 11B

10B

Uso de aplicaciones de software para modelar en dos y tres dimensiones.Validación de modelos con respecto a prototipos mediante la edición de partes.

Aplicación en los proyectos propuestos coordinados por el profesor, haciendo uso de las metodologías de

diseño.

El primer examen departamental cubre las unidades I y II, 40%Búsqueda documental, exposición y entrega de tareas, 20%Registro por participación individual y grupal en clase, 10%Entrega de la propuesta del proyecto y exposición, 20%Entrega de reporte de prácticas, 10%



PROGRAMA SINTÉTICO





No. UNIDAD: NOMBRE:II Modelado de partes


6/12



Modelar ensambles y simulación de mecanismos relacionados con su proyecto, en dos y tres dimensiones enambientes asistidos por computadora

No.TEMA


3.1

3.23.2.1

3.3

3.4

3.5

3.6

Fundamentos del modelado de ensambles.

Ensambles y subensambles.Jerarquías

Restricciones de ensambles.

Selección de partes internas y externas.

Dinámica de mecanismos (motion).

Descomposición de componentes.

Subtotal

3

3

3

1.5

1.5

1.5

1.5

9.0 9.0

3B, 7B

7B, 10B

8B, 9B

Uso de aplicaciones de software para integrar ensambles y subensambles. Presentación individual o grupal porparte de los alumnos de los avances a los proyectos propuestos, haciendo uso de la metodologías de diseño,

prototipos y del software de ingeniería correspondiente.Breve exposición por el profesor de los temas de la unidad.Realización de prácticas de laboratorio.

El segundo examen departamental cubre la unidad III, 30%Registro por la participación individual y grupal en clase, 10%Entrega de avance del proyecto que incluye el reporte de prácticas, 60%



PROGRAMA SINTÉTICO


OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UN DAD



No. UNIDAD: NOMBRE:III Ensambles


7/12


Modelar y simular estática y linealmente partes mecánicas mediante programas que utilizan el Método delElemento Finito.

No.TEMA


4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

Fundamentos de modelado y análisis por elementofinito

Modelado de partes.

Condiciones de frontera.

Definición de cargas.

Análisis y solución.

Presentación de resultados.

Subtotal

3

1.5

4.5

1.5

1.5

1.5

1.5

6.0 6.0

13B

13B

13B

13B

13B

13B

Uso de aplicaciones de software para la simulación de s estático lineal mediante el método de elementofinito.Presentación individual o grupal por parte de los alumnos de los avances a los proyectos propuestos, haciendo

uso de las metodologías de diseño, prototipos y del software de ingeniería correspondiente.Solución a problemas típicos de diseño de los proyecto s mediante el uso de software en ingeniería.Breve exposición por el profesor de los temas de la unidad.Realización de prácticas de laboratorio.

El tercer examen departamental cubre la unidad IV, 30%Reporte por la participación individual y grupal en clase, 10%Entrega del reporte final del proyecto que incluye el reporte de prácticas, 60%



PROGRAMA SINTÉTICO





No. UNIDAD: NOMBRE:

Modelado y Simulación Asistidos p r Computadora 7 1

I Simulación estática lineal


8/12



Aplicar los conocimientos adquiridos para realizar planos detallados de los elementos que integran su proyecto.

No.TEMA


5.1

5.2

5.35.3.15.3.25.3.3

5.45.4.15.4.25.4.35.4.4

5.55.6

5.615.6.2

5.75.7.15.7.2

Definición de normas.

Introducción a la aplicación de dibujo.

Contenido de planos normalizados.Generación de vistas.Generación de cortes y secciones.Generación de plantillas.

Información de plano. Acotación funcional. Acotación no funcional. Acotación auxiliar. Anotaciones y simbología.

Aplicación de tolerancias.Lista de partes.Definición de nomenclatura de partes.Metodología de numeración.

Planos de ensamble.Integración de componentes.Descomposición de ensamble.

Subtotal

3

1.51.5

6

1.5

3

3

3

10.5 10.5

7B, 9B, 10B

7B, 9B, 10B

7B, 9B, 10B

7B, 9B, 10B

1

7B, 9B, 10B7B, 9B, 10B

7B, 9B, 10B

Uso de aplicaciones de software especializado en la elaboración de planos normalizados.Presentación individual o grupal por parte de los alumnos de los avances a los proyectos propuestos, haciendouso de las metodologías de diseño, prototipos y del software de ingeniería correspondiente.Solución a problemas típicos de diseño de los proyecto s mediante el uso de software en ingeniería.Breve exposición por el profesor de los temas de la unidad.Realización de prácticas de laboratorio.

El tercer examen departamental cubre la unidad IV, V y Vl 30%Registro de la participación individual y grupal en clase, 10%Entrega del reporte final del proyecto que incluye el reporte de prácticas, 60%



PROGRAMA SINTÉTICO





No. UNIDAD: NOMBRE:V Documentación de royectos


9/12



Integrar el reporte técnico del proyecto desarrollado para su ejecución, aplicando un software mediante lapresentación individual en el aula.

No.TEMA


6.1

6.26.2.16.2.2

6.36.3.1

6.4

Reporte Técnico escrito.

Planos normalizados.Planos de partes.Planos de ensamble.

Cartel descriptivo.Créditos de autoría.

Exposición del proyecto.

Subtotal

1.5

3

4.5

3

7.5

10.5 10.5

13B

13B

13B

13B

Presentación individual o grupal por parte de los alumnos de los proyectos propuestos, haciendo uso de lasmetodologías de diseño, prototipos y del software de ingeniería correspondiente.

El tercer examen departamental cubre la unidad IV, V y Vl 30%Registro de la participación individual y grupal en clase, 10%Entrega del reporte final del proyecto que incluye el reporte de prácticas, 60%



PROGRAMA SINTÉTICO





No. UNIDAD: NOMBRE:Vl Integración del Proyecto


10/12



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Planeación de proyectos (Diagrama deGantt).Ruta critica.

Introducción al software de modelado libre.

Trazo de entidades geométricas.

Referencias de objetos geométricos.

Interpolación de bocetos en 3 dimensiones.

Orientación de ejes coordenados

Construcción de siluetas.

Restricciones geométricas y dimensionales.

Construcción de Sólidos.

Construcción de sólidos de revolución.

Elementos Posicionales y edición de partes.

Ambiente de trabajo para ensambles.

Jerarquías de ensamble y subensamble.

Condiciones de encuentro.

Organización de componentes.

Dinámica de mecanismos.

Visualización de componentes.

Generación de mallas.

Aplicación de condiciones frontera y cargas.

Análisis.

Correlación y análisis

Navegación en Ambiente de dibujo

Generación de vistas, cortes y secciones.

Generación de planos de ensambles.

Planos Normalizados.

Proyectos de desarrollo.

Subtotal

I

I

I

I

I

I

II

II

II

II

II

II

III

III

III

III

III

III

IV

IV

IV

IV

V

V

V

VI

VI

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

6

3

3

7.5

54

Las prácticas serealizarán en elLaboratorio deCAD/Diseño



PROGRAMA SINTÉTICO


RELACI N DE PRÁCTICAS

PRACT.No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN(hr) LUGAR DE REALIZACIÓN


11/12



1

2

3

I y II

III y IV

V y VI

Examen, 40% + búsqueda de información, exposición y entrega de tareas, 20% +participación individual y/o grupal en clase, 10% + presentación de avance del proyecto20% + entrega de reporte de prácticas, 10%

Examen 30% + participación individual y/o grupal en clase 10% entrega de avance deproyecto y de las prácticas de laboratorio, 60%El tercer examen departamental cubre la unidad IV, V y Vl 30%

Examen 30% + participación individual y/o grupal en clase 10% entrega del reporte finadel proyecto y prácticas de laboratorio, 60%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Ackoff Russel L., Administración Sistémica, 367 paginas, Limusa, México, 2002.

Alcaide Jorge, Artacho Miguel, Diego José Diseño de Producto-Métodos y Técnicas378 páginas, IBSN: 970-15-0991-9, Alfaomega, Universidad Politécnica de Valencia2004.

ASME Y 14.5M, Tolerancias Geométricas y Dimensionales, Basadas en la Norma ASME, 1994

Gómez Eliseo, Martínez Senent, El Proyecto Diseño en Ingeniería, 450 paginasISBN: 970-15-0622-7, Alfaomega, Universidad Politécnica de Valencia, 2000.

Grech Pablo, Introducción a la Ingeniería, Editorial, Prentice Hall, ISBN: 9586990176Universidad de Cauca. 2000.

Matt Lombard, SolidWorks 2007 Bible, páginas 1104 ISBN: 0470080132, EditoriaWILEY, 1ª Edición, 2007.

Lambás Jesús, Diseño grafico con CATIA, 227 paginas, ISBN:970-15-1192-1 Alfaomega, México, 2006.

Sham Tickoo, Autodesk Inventor 2008 for Designers, 736 páginas, CAD/CAMTechnologies, Purdue University Calument, USA. 2008.

Sham Tickoo, Vivek Singh Catia V5R18 for Designers, 672 páginas, CAD/CAM

Technologies, Purdue University Calument, USA. 2008.Sham Tickoo, NX6 for Designers, 656 páginas, ISBN: 978-1-932709-66-6 CADCIMTechnologies, USA. 2009.

Ted Klastorin, Administración de Proyectos, 241 paginas, ISBN: 970-15-1099-2 Alfaomega, México, 2008.

Trias Pairo Joan, Geometría para la Informática Grafica y CAD, UniversidaPolitécnica de Cataluña, 370 páginas, 2003.

Vásquez Angulo José Antonio, Análisis y Diseño de Piezas de Maquinas con CatiV5, ISBN: 8426715249,1ª edición, 271 páginas, Marcombo, 2008.



PROGRAMA SINTÉTICO


PER ODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACI N

CLAVE B C BIBLIOGRAF A


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Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica y Unidad Profesional Interdisciplinaria CampusGuanajuato.

Ingeniería en Sistemas Automotrices Quinto

Tecnología Modelado y Simulación Asistidos porComputadora

Licenciatura en Ingeniería Mecánica o Ingeniería Aeronáutica y cualquiera delas siguientes maestrías: Maestría en Ingeniería Mecánica con especialidad enDiseño, Aeronáutica o Ingeniería de Manufactura.

Realizar modelos de partes mecánicas y ensambles con componentes, mediante el uso de software de Modelado Asistido por Computadora, simulación del comportamiento dinámico y mecánico para verificar su funcionalidadutilizando metodologías normalizadas de diseño.

Ingeniería Mecánica ò Aeronáutica y cualquiera delas maestrías siguientes:

Maestría en IngenieríaMecánica con especialidaden Diseño o Maestría enIngeniería de Manufactura.

Dos años dentro de suprofesión.De preferencia dos años en

la enseñanza superior odiplomado en docencia en laenseñanza superior.

Manejo de grupos, equipode laboratorio, de hardwarey software.

Establecimiento de climasfavorables al aprendizaje.Transferencia deconocimiento teórico a lasolución de problemas.

Análisis y síntesis.Motivar al estudio,razonamiento einvestigación.Uso de material didáctico.Capacidad de liderazgoante el grupo.

Ejercicio de la críticafundamentada.Respeto.

Tolerancia.Compromiso con ladocencia.

tica.Responsabilidad científica.Colaboración.Superación docente yprofesional.Motivadora con los valoreshumanos e institucionales.Vocación de servicio.Compromiso social.

Presidente de la Academia Ing. Porfirio Sarmiento Mendoza

Subdirector Académico

Ing. Miguel Álvarez Montalvo

Director


DIRECCI N DE EDUCACI N S UPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO

PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES:

ESCUELA:

CARRERA: SEMESTRE:

REA: Bás ic as . D. Ing e nie ría . C. S o c . y Hum.

ACADEMIA: AS IGNATURA:

ESPECIALIDAD Y NIVELACAD MICO REQUERIDO:

2. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA:

3. PERFIL DOCENTE:

Co no c imie nto s Expe rie nc ia pro fes io nal Habilidade s Ac titude s

ELABORÓ REVIS Ó AUTORIZÓ

FECHA:

C. Ingeniería.

Modelado y Simulación Asistidos Por Computadora

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