Plan Estudios

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Centro Nacional de Investigacin y Desarrollo Tecnolgico

Actualizacin del Plan de Estudios del

Programa de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica

CLAVE: MCIME 2011 - 03

Departamento de Ingeniera Mecnica Cuernavaca, Mor., Agosto de 2011.

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Directorio

C E N I D E T Dr. Vctor Hugo Olivares Peregrino

Director

Dr. Javier Ortiz Hernndez Subdirector de Planeacin y Vinculacin

Dr. Gerardo V. Guerrero Ramrez Subdirector Acadmico

M.C. Javier Santa Olalla Salgado Subdirector de Servicios Administrativos

Dr. Hugo Estrada Esquivel

Jefe Depto. Ciencias Computacionales

Dr. Carlos M. Astorga Zaragoza

Jefe Depto. Ingeniera Electrnica

Dr. Jess Arce Landa

Jefe Depto. Ingeniera Mecnica

Dr. Gerardo Vela Valdz

Coordinador Ing. Mecatrnica

Mtro. David Luviano Jimnez

Jefe Depto. Desarrollo Acadmico

e Idiomas

M.C. Matilde Velazco Son

Jefa Depto. Organizacin y Seguimiento de

Estudios

rea de Sistemas Trmicos

Dr. Jess P. Xamn Villaseor

Coordinador del rea de Sistemas Trmicos

Dr. Jos Jassn Flores Prieto

Presidente del Claustro Doctoral

Dra. Gabriela lvarez Garca Secretaria del Consejo de Posgrado

Dra. Yvonne Chvez Chena

Profesora Investigadora

Dra. Sara Lilia Moya Acosta

Profesora Investigadora

rea de Diseo Mecnico

Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Coordinador del rea de

Diseo Mecnico

Dr. Jorge Coln Ocampo

Presidente del Consejo de Posgrado

Dr. Jos Mara Rodrguez Lelis Profesor Investigador

Dr. Enrique Simn Gutirrez Wing

Profesor Investigador

M.C. Claudia Corts Garca Profesora Investigadora

M.C. Eladio Martnez Rayn Profesor Investigador

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Resumen Ejecutivo

El plan de estudio del programa de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica del CENIDET

ha sufrido distintas etapas de evaluacin y actualizacin. La penltima actualizacin tuvo lugar

en el ao 2005 con vigencia en el SNEST a partir de Febrero 2006. El programa quedo con

clave MCIME-2005-18, el cual sustituyo al programa con clave MIM-1991-001, donde el criterio

utilizado fue la adecuacin de los contenidos del programa de estudio guiada por las

necesidades del entorno. Esto con el objeto de proporcionar al alumno la preparacin y

herramientas adecuadas para el desarrollo de sus temas de tesis. La siguiente actualizacin de

Planes y Programas de Estudio dio inicio en el ao 2009 con el objeto de realizar un diagnostico

de la situacin acadmica de dicho plan (reuniones en el IT de Boca Ro, de Cancn, de Celaya

y de Len), por otro lado, el conocimiento requerido para el desarrollo y consolidacin de las

lineas de inesvtigacin fue determinado en reuniones con docentes de la SNEST, las cuales se

celebraron en el ao 2010 en los IT de Orizaba, de Cd. Guzmn, de Ciudad Madero y Veracruz.

Como resultado se obtuvo un conjunto de asignaturas por reas de conocimiento denominado

catalogo general de asignaturas (CGA). Tambin, Esta ltima actualizacin tiene como objetivo

fundamental homologar todos los programas de posgrado de una misma rea, con el objeto de

facilitar el intercambio acadmico y el que estudiantes de posgrado puedan realizar estancias

en instituciones diferentes sin alteraciones de su programa de estudios. El nuevo plan de

estudios entr en vigor en Agosto de 2011, el plan de estudios de maestra cambi de ser un

programa de estudios cuatrimestral a semestral. El plan de estudios actual consta de la

acreditacin de 100 crditos para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniera

Mecnica en dos aos. La clave del actual programa doctoral es MCIME-2011-03.

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ndice

I. Justificacin del Programa y Lneas de Investigacin o de Trabajo. .......................................................... 6 1.1 De la orientacin a la investigacin del programa ............................................................................... 6 1.2 Contribucin del Departamento de Ingeniera Mecnica a la misin del CENIDET ........................... 7 1.3 De las lneas de investigacin o de trabajo ......................................................................................... 8 1.4 Dentro del Programa Institucional de Innovacin y Desarrollo del Plantel -PIID. .............................12

II. Diseo Acadmico / Curricular .................................................................................................................14 2.1 Lneas de investigacin o de trabajo. ................................................................................................14 2.2 Caractersticas del programa. ...........................................................................................................14

2.2.1 Nombre del programa: ................................................................................................................14 2.2.2 Objetivo general y metas del programa: ....................................................................................15 2.2.3 Perfil del graduado:.....................................................................................................................15 2.2.4 Campo de accin. .......................................................................................................................15 2.2.5 Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos. .........................................................16 2.2.6 Requisitos para la obtencin del grado acadmico....................................................................17 2.2.7 Requisitos de la permanencia en el programa. ..........................................................................18 2.2.8 Procedimiento de seleccin de aspirantes. ................................................................................19 2.2.9 Caractersticas de los proyectos de tesis. ..................................................................................19

2.3 Plan de Estudios. ...............................................................................................................................21 2.4 Estructura por asignatura. ..................................................................................................................24

Matemticas avanzadas 25 Dinmica analtica 28 Ciencia de los materiales 34 Mtodos numricos para la solucin de ecuaciones diferenciales parciales 39 Anlisis y sntesis de mecanismos 42

Termodinmica avanzada ...................................................................................................................46 Modelacin y simulacin computacional 49 Mecnica del medio contnuo 52 Metodologa del diseo 56 Sistemas de control 60 Vibraciones mecnicas 62 Diseo ptimo 66

Flujo en Dos Fases ..............................................................................................................................70 Mecnica experimental 74 Mtodo del elemento finito 78

Transferencia de calor .........................................................................................................................83 Mecnica de slidos 86 Automatizacin y control de procesos de manufactura 90 Robtica 93 Fundamentos de tribologa 96 Diseo mecnico 99

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Anlisis de flujo asistido por computadora 103 Fuentes alternas de energa 107 Rotodinmica 112 Dinmica de gases 115 Residencia I 120 Residencia II 122 Control moderno 124 Caracterizacin de materiales 127 Sistemas Cad Cam 131 Fundamentos de procesos de manufactura 134 Instrumentacin industrial 137 Mecnica de la fractura 140

Conduccin ........................................................................................................................................143 Conveccin ........................................................................................................................................147 Radiacin ...........................................................................................................................................150 Medicin y Experimentacin ..............................................................................................................153 Diseo de dispositivos de la sujecin 162 Tecnologa del control de la calidad 165 Sistemas avanzados de manufactura 169 Seminario I 172 Seminario II 177 Seminario III 179

2.5 Mapa curricular por lnea de investigacin o de trabajo. ................................................................181

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I. Justificacin del Programa y Lneas de Investigacin o de Trabajo. 1.1 De la orientacin a la investigacin del programa El Programa de Posgrado en Ingeniera Mecnica del Centro Nacional de Investigacin y Desarrollo Tecnolgico se constituy en 1988 (Maestra) y en 1996 (Doctorado) con la finalidad de formar cuadros que apoyaran al mercado nacional de trabajo de gran especializacin en Ingeniera Mecnica, y adems, para realizar investigacin enfocada a obtener una capacidad que permitiera resolver problemas de la planta productiva nacional. El programa de maestra est orientado a la investigacin, y responde a la necesidad regional nacional de impulsar las actividades relacionadas con la creacin de tecnologa mediante la formacin de grupos de investigacin y el fortalecimiento de las instituciones de educacin superior. El sector industrial, tanto pblico como privado, empez a demandar ingenieros mecnicos con una formacin superior a la licenciatura, creciendo la demanda en la medida que algunos sectores industriales se iban modernizando tecnolgicamente y se impulsaba el desarrollo en sectores estratgicos. La Direccin General de Institutos Tecnolgicos tuvo la visin de participar en la conformacin de una comunidad cientfica y tecnolgica que se empezaba a desarrollar en la ciudad de Cuernavaca, Mor., por aquellos aos. La decisin de la ubicacin en la ciudad de Cuernavaca, obedeci a la posibilidad de aprovechar el potencial de la planta de investigadores del Instituto de Investigaciones Elctricas (IIE), quienes desde entonces han apoyado sustancialmente al Programa impartiendo algunos cursos del correspondiente Plan de Estudios. Algunos de estos investigadores son actualmente profesores-investigadores de tiempo completo del Programa. El programa de Maestra fue creado entonces como un posgrado en convenio con el Instituto de Investigaciones Elctricas, con el fin de preparar investigadores en reas de especialidad afines a la Ingeniera Mecnica. Con el tiempo el posgrado ha evolucionado y este enfoque se ha modificado, las reas de especialidad (Diseo Mecnico y Sistemas Trmicos) se han redirigido hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las reas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluacin del Impacto del Programa de Formacin de Cientficos y Tecnlogos 1997-2006), resultan estratgicas para la solucin de los problemas ms urgentes del pas como son: El diseo y los procesos de manufactura, y el uso de energas renovables y el desarrollo sustentable, las cuales estn completamente relacionadas con nuestras dos reas de especializacin y sus correspondientes lneas de investigacin: (1) Optimacin de sistemas mecnicos y (2) Anlisis y diseo trmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. Si el enfoque inicial del posgrado ha cambiado no as el objetivo, que es la formacin de recursos humanos de alta calidad capaces de hacer aportaciones originales en su rea de especialidad. As, la formacin de profesionales con grado de Maestro en Ciencias

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en Ingeniera Mecnica busca fortalecer los cuadros de expertos para innovar, desarrollar y aplicar tecnologas que respalden el aprovechamiento sustentable y ptimo de los recursos, en razn de los requerimientos de los sectores productivo, social y pblico; e impulsar y consolidar la investigacin y la formacin de profesores investigadores, para acrecentar la productividad de las instituciones de educacin superior y centros de investigacin. 1.2 Contribucin del Departamento de Ingeniera Mecnica a la misin del CENIDET Si consideramos como caractersticas de una MISIN el abarcar los objetivos ms importantes de un grupo de trabajo, vindolos desde el punto de vista de su trascendencia, del servicio social e histrico, y adems, de que cumpla con los requisitos de ser digna, significativa, estimulante y comprometedora, los objetivos identificados dentro de los grupos de trabajo del Departamento de Ingeniera Mecnica estn dirigidos al cumplimiento de la Misin del Centro. MISIN del CENIDET:

Contribuir al desarrollo tecnolgico sustentable, nacional y regional a travs de la formacin de investigadores e innovadores tecnolgicos con visin humanista, competitivos en los mbitos acadmico, industrial y de investigacin tecnolgica, as como participar en el fortalecimiento del posgrado y la investigacin del SNEST..

Nuestra principal contribucin a la misin del CENIDET radica en la capacitacin de recursos humanos. Los Maestros en Ciencias egresados de nuestro Programa constituyen nuestro principal producto, y han tenido una excelente aceptacin tanto en la industria como en instituciones de educacin superior; con frecuencia, dichas instituciones envan a sus profesores a capacitarse en nuestros programas, y se convierten en receptoras de varios de nuestros egresados que, al terminar sus estudios, se reincorporan a ellas para crear nuevas lneas de investigacin o para involucrarse directamente en actividades docentes. Cabe sealar que un porcentaje importante de nuestros alumnos proviene del Sistema Nacional de Institutos Tecnolgicos (SNIT). Al finalizar su maestra muchos de ellos se incorporan como docentes a los diferentes planteles de este Sistema. El xito en la preparacin de nuestros estudiantes radica en: a) la coherencia entre los programas de estudio y nuestras lneas de investigacin, y b) la participacin activa de los estudiantes en los proyectos de investigacin del Departamento. La mayora de los proyectos de investigacin dan origen a tesis, tanto de maestra como de doctorado. En el transcurso de su formacin acadmica y del desarrollo de su tesis, los estudiantes aprenden a conjugar mtodos experimentales y numricos para la solucin de problemas. De esta manera, el estudiante adquiere la habilidad de analizar fenmenos fsicos desde diferentes puntos de vista, obteniendo anlisis ms completos y confiables.

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Como parte de nuestro sistema para el desarrollo de habilidades prcticas, se involucra a los estudiantes en el proceso de diseo (conceptual, elaboracin de los planos tcnicos, y construccin) de los bancos experimentales y sistemas de medicin propios. Adems, con nuestro mtodo educativo se mantiene a los estudiantes en contacto directo con los talleres mecnicos donde se elaboran los elementos y componentes de los bancos. Esto contribuye a una formacin balanceada de nuestros educandos, con ingredientes de diferentes campos que aumentan su competitividad en el mbito de recursos humanos. La poltica del Departamento referente al uso ptimo nuestros recursos econmicos y humanos nos ha permitido a travs de los aos formar profesionales de alto nivel que impulsan la investigacin y desarrollo tecnolgico en diferentes instituciones del pas. En cuestin de investigacin y desarrollo tecnolgico, nuestra contribucin a la misin del Centro es a travs de los proyectos que se desarrollan en nuestro Departamento, los cuales son la base de los trabajos de tesis de nuestros estudiantes de Maestra y Doctorado. El financiamiento de nuestros proyectos de investigacin proviene de manera creciente de organismos externos al SNIT, como lo es el CONACYT, la iniciativa privada, los gobiernos de los Estados y algunas instituciones extranjeras. Esto refleja la importancia de nuestro trabajo de investigacin a niveles regional, nacional e internacional. 1.3 De las lneas de investigacin o de trabajo La investigacin y el desarrollo tecnolgico son actividades fundamentales del Programa, ya que constituyen la base para la formacin de investigadores y representan el medio ms directo para contribuir con nuestra labor al desarrollo de nuestra sociedad. Las lneas de investigacin del Departamento son el resultado de la evolucin de las necesidades de las organizaciones con las cuales interactuamos, as como de los campos de especialidad de nuestros investigadores. Se cuenta con dos lneas de investigacin: a) Optimacin de sistemas mecnicos, y b) Anlisis y diseo trmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. A continuacin se describe cada una de ellas. Lnea de Investigacin 1: Optimacin de Sistemas Mecnicos.

En aos recientes, en el campo de Ingeniera Mecnica se ha manifestado una tendencia hacia requerimientos ms estrictos de diseo que respondan a los nuevos estndares y normas nacionales e internacionales. Esto conlleva a la necesidad de crear sistemas mecnicos ms

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modernos y complejos de sistemas mecnicos que utilicen nuevos y mejores materiales, con el objeto de obtener mejorar su desempeo y reducir su costo. La lnea de investigacin Optimacin de Sistemas Mecnicos est dividida en dos sub-lneas: Comportamiento Esttico y Dinmico de Sistemas Mecnicos y Modificacin de Propiedades de Sistemas Mecnicos; estas sub-lneas se establecieron para responder a la necesidad de analizar conjunta y/o separadamente una amplia variedad de problemas existentes en el proceso de diseo, construccin o rediseo de mquinas y sistemas mecnicos, con sus elementos y uniones. Dentro de esta lnea de investigacin se abordan temticas relacionadas con a) el anlisis esttico y dinmico de sistemas mecnicos, que han incluido estudios de elementos deformables en uniones mecnicas y de fenmenos de vibracin y amortiguamiento, como los causados por el impacto de componentes mecnicos, y b) problemas de tribologa como lo son el desgaste, la friccin y los ajustes de componentes mecnicos. Con base en la organizacin actual del trabajo de investigacin en el Departamento, es posible realizar contribuciones en campos complejos tales como el anlisis y diseo de lneas tecnolgicas, sistemas dinmicos y tribologa. En el trabajo de investigacin, los investigadores y alumnos disean y construyen los sistemas experimentales que permiten determinar el comportamiento esttico y dinmico de diferentes tipos de uniones de sistemas mecnicos, mquinas y mecanismos en distintas condiciones de operacin. Normalmente se realiza la investigacin en una serie de etapas, iniciando con modelos simples de elementos o sistemas mecnicos y posteriormente incrementando la complejidad del modelo, hasta aproximarse lo ms posible a condiciones reales de operacin. De esta manera los estudiantes pueden conocer no slo los aspectos tericos de los problemas atacados, sino tambin sus aspectos prcticos. La experimentacin comnmente requiere disear estrategias de medicin, disear y construir piezas y bancos de prueba, desarrollar sistemas para la adquisicin de datos e idear mtodos para la interpretacin de resultados experimentales. En el desarrollo de sus proyectos de tesis, nuestros estudiantes se involucran en estas actividades, lo cual les brinda una amplia gama de habilidades tcnicas propias del trabajo de investigacin. Adems del trabajo experimental que se realiza en nuestros laboratorios, parte de nuestro esfuerzo est dedicado al desarrollo de modelos numricos de sistemas mecnicos. En la actualidad, la lnea de Optimacin de Sistemas Mecnicos ha profundizado en el uso del Mtodo de Elementos Finitos, ya que es una tcnica verstil con amplias posibilidades de aplicacin en problemas referentes a los procesos de diseo y rediseo de mquinas y de sus componentes. Adicionalmente se realizan estudios del modelado y experimentacin en el rea

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de Rotodinmica, principalmente en las reas de balanceo dinmico, diagnstico de fallas, identificacin de parmetros modales e implementacin de sistemas activos de amortiguamiento. En esta lnea de investigacin, en apoyo a la industria nacional, tambin se trabaja en proyectos que desarrollan conocimiento experimental para el recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones trmicas o de abrasin extremas. Mediante las tcnicas desarrolladas en nuestro laboratorio se espera prolongar la vida til de estos equipos y minimizar los tiempos muertos derivados de fallas. Una aplicacin de esta tecnologa que ha cobrado mayor relevancia es en el rea mdica, con estudios de desgaste y recubrimientos en prtesis. As, la lnea de investigacin del rea de Diseo Mecnico cuenta con un laboratorio en el cual se cultivan las siguientes sublneas de investigacin particulares: 1) Tribologa, 2) Rotodinmica, 3) Anlisis de esfuerzos y deformaciones, 4) Vibracin, amortiguamiento e impacto, 5) Mecnica computacional, 6) Metrologa y propiedades fsicas y 7) Biomecnica. En la sublnea de tribologa se han desarrollado dispositivos y procesos para el estudio y aplicacin de pelculas delgadas por triboadhesin en superficies planas y curvas. En la sublnea de rotodinmica se realiza el modelado y pruebas experimentales de rotores para analizar la influencia de los diferentes parmetros como rigidez, amortiguamiento, geometra, etc., en el comportamiento dinmico del sistema, tcnicas de balanceo, tcnicas para diagnstico de fallas incipientes, tcnicas para determinar parmetros modales del sistema. En la sublnea de anlisis de vibracin, amortiguamiento e impacto se desarrollan mtodos de prueba encaminados a la identificacin de propiedades dinmicas, la prediccin de respuesta vibratoria y la mitigacin de vibraciones de mquinas y estructuras; as mismo se validan experimentalmente mtodos tericos desarrollados para el mismo fin. Adems, se estudia el comportamiento dinmico de componentes de mquinas, estructuras y materiales compuestos. Se abordan aplicaciones de importancia para la industria, como lo son diagnsticos de fallas, la validacin de modelos de elementos de mquinas y uniones, a travs de pruebas de vibracin y anlisis modal, la medicin de vibracin y la optimacin de componentes mecnicos por mtodos experimentales y elementos finitos. En la sublnea de Mecnica Computacional, principalmente, se usa el mtodo de elemento finito en la optimacin de sistemas mecnicos y sus uniones para anlisis estticos y dinmicos. Tambin, se realizan las simulaciones de la dinmica de los mecanismos y elementos mecnicos, no solamente con paquetes comerciales (ABAQUS y ALGOR) sino usando programas de codificacin propia. En la sublnea de metrologa y propiedades fsicas se dimensionan los elementos que se prueban y se obtienen algunas propiedades de sus materiales. Adems, se desarrollan nuevas tecnologas, por ejemplo, recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones trmicas o de abrasin extremas para prolongar la vida til. En la sublnea de biomecnica se estudia la mecnica de articulaciones naturales y prostticas. Adems, se realiza anlisis y desarrollo de prtesis de

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rodilla e innovacin en materiales para implantes, aplicando tcnicas desarrolladas en la lnea de tribologa Lnea de Investigacin 2: Anlisis y Diseo Trmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

El consenso general de la comunidad que se dedica a los sistemas trmicos ha sido enfocado al campo de la energa. Un gran nmero de actividades y procesos desarrollados por el hombre involucran de una u otra forma el uso de la energa, en relacin con el aprovechamiento y explotacin ptima de los recursos energticos. La dinmica de evolucin de los sistemas trmicos permite analizar y resolver problemas complejos relacionados con los nuevos diseos enfocados al ahorro de la energa, tema de especial inters en la industria del pas. Por lo anterior, esta segunda Lnea de Investigacin se ha dividido en tres sub-lneas: a) Estudios trmicos de edificaciones, b) Estudios de sistemas solares relacionados, y c) Propiedades termofsicas y pticas de materiales. Las primeras dos comprenden tpicos como: ahorro de energa en edificaciones, desarrollo y estudios de sistemas trmicos alternos para ahorrar energa fsil y reduccin de la contaminacin ambiental en sistemas relacionados. De la primera sublinea de investigacin se abordan 5 temas principales: Caracterizacin del clima y estrategias de confort en edificaciones, evaluacin trmica de cargas trmicas de edificaciones, estudios del movimiento de aire en habitaciones, estudios trmicos de vidrios y marcos de ventanas y su efecto trmico en habitaciones de edificaciones y estudios trmicos de sistemas pasivos. En la segunda sublinea las investigaciones se han enfocado a los estudios de sistemas solares de baja entalpa como son los

captadores o captadores solares para calentamiento de agua o de aire para secado de productos. Los tpicos de investigacin comprendidos en la tercer sub-lnea son: desarrollo de aparatos para medir propiedades trmicas de materiales y fluidos, medicin de propiedades trmicas y medicin de propiedades pticas. La lnea de investigacin del rea de sistemas trmicos cuenta con cuatro instalaciones de laboratorios: 1) Laboratorio de termosistemas para ahorro de energa, 2) Laboratorio de propiedades pticas y termofsicas, 3) Laboratorio de tecnologas solares y 4) Laboratorio de modelacin numrica. En el laboratorio de termosistemas para ahorro de energa se desarrollan dispositivos y metodologas calorimtricas para la evaluacin de componentes de edificaciones, determinacin de cargas trmicas, calificacin energtica con fines de ahorro de energa. En el laboratorio de propiedades pticas y termofsicas se disean dispositivos y metodologas para determinar propiedades termofsicas, esencialmente conductividad trmica en materiales slidos, viscosidad de fluidos y adsorcin de humedad en medios porosos, as como se cuenta con un espectrofotmetro para determinar propiedades pticas de transmitancia y reflectancia de materiales slidos. En el laboratorio de tecnologas solares se realizan caracterizaciones trmicas de envolventes de edificaciones en condiciones exteriores y de laboratorio, as como tambin se lleva a cabo la caracterizacin de colectores solares. En el laboratorio de modelacin numrica se desarrollan programas de modelacin de dinmica de fluidos computacionales con aplicaciones a habitaciones, ventilacin y calidad del aire.

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Ambas Lneas de Investigacin del Programa de Ingeniera Mecnica han ido consolidndose paulatinamente desde sus inicios y han contribuido de forma general en el desarrollo de normas nacionales, asesoras a gremios, desarrollo de proyectos para industriales, colaboraciones con otras instituciones. En general, los esfuerzos de ambas lneas de investigacin se han canalizado hacia la vinculacin con todas las actividades que propicien y amplen el conocimiento y la creatividad en el campo de Ingeniera Mecnica. Tales esfuerzos no slo han fructificado en el mbito nacional sino que tambin han impactado internacionalmente mediante la propagacin de su produccin cientfica y tecnolgica a travs de la publicacin de artculos en revistas especializadas de reconocido prestigio internacional. 1.4 Dentro del Programa Institucional de Innovacin y Desarrollo del Plantel -PIID.

De acuerdo a la misin, objetivos y el Plan Estratgico Cenidet-SEP, las polticas de este Centro en el corto plazo se resumen en facilitar el establecimiento de un Modelo de Innovacin y Calidad, que asegure que nuestros resultados sean de alta calidad, y se vean reflejados en el corto plazo en la acreditacin de acuerdo a estndares nacionales (Conacyt-PNPC, Conacyt-SNI, etc), en el mediano plazo en la certificacin ISO-9001, y en el largo plazo en un seguimiento de forma completa del Modelo de Innovacin y Calidad. Por lo anterior, actualmente el Departamento de Ingeniera Mecnica del CENIDET (DIM-CENIDET), en su programa de Maestra y Doctorado en Ciencias del la Ingeniera Mecnica, y en sus actividades de investigacin, promueve acciones encaminadas a la acreditacin ante las instancias nacionales y promueve las acciones encaminadas a la certificacin con estndares internacionales, todo esto dentro del marco del Modelo de Innovacin y Calidad mencionado. Especficamente en el DIM-CENIDET, se pueden dividir las polticas en: polticas para fomentar la calidad en la formacin de recursos humanos, polticas de fomento para incrementar la calidad en las labores de investigacin y polticas que fomenten la vinculacin. Para estas tres polticas:

1. Se continuar promoviendo el incremento en el nivel acadmico de los profesores-investigadores, mediante difusin de informacin, permisos laborales y reduccin de carga acadmica para los profesores-investigadores, tanto para obtener el grado de doctorado como para realizar pos-doctorados y estancias en instituciones afines a las lneas de investigacin del Departamento.

2. Se fomenta la convivencia acadmica, estimulando las actividades en las que exista participacin conjunta de los diferentes profesores-investigadores y estudiantes dentro del departamento y CENIDET. Particularmente se acentuar el trabajo con equipos interdisciplinarios para afrontar proyectos de investigacin.

3. Se fomentar la asistencia a foros o congresos siempre y cuando sean de prestigio nacional e internacional, se prevean oportunidades de establecer vnculos con

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instituciones afines o se prevean oportunidades para realizar promocin al Departamento.

4. Se fomentar la realizacin de proyectos de instigacin y desarrollo tecnolgico que permitan incrementar y mejorar los equipos existentes en los tres laboratorios existentes y en la formacin de otros dos.

5. Se fomentar la realizacin de proyectos que permitan extender y generar nuevos espacios para la realizacin de actividades docentes, actividades de investigacin y desarrollo tecnolgico y actividades recreativas.

Polticas especficas para fomentar la calidad en la formacin de recursos humanos: Fomentar la retroalimentacin en la toma de decisiones con la informacin del seguimiento de egresados. 1. Fomentar mediante grupos colegiados (Consejo de posgrado y Claustro Doctoral) las

revisiones peridicas a los reglamentos y programas de los posgrados que se imparten y revisiones de los resultados de investigaciones.

2. Fomentar la realizacin y asistencia a eventos para actualizacin docente de los profesores-investigadores.

3. Incrementar la planta de profesores investigadores, contratando profesores con nivel mnimo de doctorado afines en su curriculum vitae, con las lneas de investigacin y de preferencia con publicaciones en revistas de prestigio internacional con refereo.

Polticas especficas para el fomento de la calidad en las labores de investigacin.

1. Fomentar la publicacin de los resultados de las investigaciones en espacios reconocidos (revistas del Citation Index, libros, patentes, etc.).

2. Favorecer y dar espacios a las actividades encaminadas al reconocimiento por parte del Sistema Nacional de Investigadores de los profesores-investigadores.

3. Que todos los profesores tengan perfil Promep. Polticas especficas de fomento a la vinculacin.

1. Favorecer la participacin de profesores-investigadores en actividades de vinculacin con el sector industrial, manteniendo prioridad a la formacin de recursos humanos de alto nivel e investigacin.

2. Fomentar la divulgacin del trabajo realizado en el Departamento. 3. Promover la diversificacin de las fuentes de ingresos financieros.

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II. Diseo Acadmico / Curricular 2.1 Lneas de investigacin o de trabajo.

Descripcin de las Lneas de Investigacin por rea:

rea: Lnea de

Investigacin: Tpicos de estudio:

Diseo

Mecnico

Optimacin de Sistemas

Mecnicos

A. Comportamiento Esttico y Dinmico de Sistemas Mecnicos

i. Anlisis de esfuerzos y deformaciones

ii. Diagnstico de fallas

B. Modificacin de Propiedades de Sistemas Mecnicos

i. Modificacin superficial

ii. Materiales compuestos

Sistemas

Trmicos

Anlisis y Diseo

Trmico de

Edificaciones y

Sistemas Solares

Relacionados

C. Estudios Trmicos de Edificaciones

i. Evaluacin de cargas trmicas de edificaciones. ii. Estudios del movimiento de fluidos en habitaciones. iii. Anlisis trmico de vidrios, techos, y paredes.

D. Propiedades Termofsicas y pticas de Materiales

i. Dispositivos de medicin de propiedades termofsicas de

materiales.

ii. Anlisis de propiedades termofsicas y pticas de materiales.

E. Estudios de Sistemas Solares Relacionados

i. Sistemas de colectores solares de agua y aire.

ii. Sistemas solares de secado

2.2 Caractersticas del programa. 2.2.1 Nombre del programa: Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica

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2.2.2 Objetivo general y metas del programa:

Objetivo general del programa.

El objetivo principal del programa acadmico de estudios de maestra es la formacin de recursos humanos de alto nivel en el rea de ingeniera mecnica, el cual proporcionar al alumno una formacin amplia en el campo del conocimiento de Diseo Mecnico y Sistemas Trmicos con habilidades y capacidades para actividades de investigacin, docencia y slido ejercicio profesional a nivel nacional e internacional. Metas.

Que el alumno: 1. Conozca su campo disciplinario. 2. Tenga capacidad de innovar, proponer, desarrollar y promover soluciones tcnicas de

alta tecnologa. 3. Est actualizado en su rea de trabajo. 4. Tenga conocimiento de la gestin de proyectos. 5. Sea capaz de formar recursos humanos 6. Tenga la capacidad de liderazgo.

2.2.3 Perfil del graduado:

El Programa de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica contempla conocimientos, habilidades y actitudes que el egresado debe aplicar en su mbito profesional, de tal manera que al egresar de la maestra sea capaz de generar y aplicar sus conocimientos tanto en el mbito acadmico, pblico, industrial y de investigacin; esto es, identificar, plantear y dar soluciones a problemas de su campo disciplinario, participar en asesoras, consultoras, investigacin bsica y aplicada, y en desarrollo tecnolgico en mbitos acadmicos relacionados con su campo disciplinario, formar recursos humanos de alto nivel tcnico, licenciatura y de maestra en su campo disciplinario, y desempear actividades profesionales de alto nivel en el desarrollo tecnolgico en los mbitos productivos a nivel regional y nacional. Adems, podr realizar la continuacin de estudios a nivel doctorado, en instituciones tanto nacionales como internacionales. 2.2.4 Campo de accin

El programa de Maestra en Ciencias tiene una trayectoria mayor a 20 aos y principalmente se enfoca en la formacin de recursos humanos de alto nivel en Ingeniera Mecnica, en las reas de Diseo Mecnico y Sistemas Trmicos, y especializados en las lneas de investigacin: 1) Optimacin de sistemas mecnicos, y 2) Anlisis y diseo trmico de edificaciones y

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sistemas solares relacionados. De esta forma respondemos a las tendencias nacionales e internacionales para la formacin de especialistas en el rea de Ingeniera Mecnica. Estas reas de especialidad son dirigidas hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las reas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluacin del Impacto del Programa de Formacin de Cientficos y Tecnlogos 1997-2006), resultan estratgicas para la solucin de los problemas ms urgentes del pas como son: El diseo y los procesos de manufactura, y el uso de energas renovables y el desarrollo sustentable, las cuales estn completamente relacionadas con nuestras dos reas de especializacin y sus correspondientes lneas de investigacin. Por otro lado, las reas prioritarias para el desarrollo del pas y su incidencia en el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, establece la estrategia de promover polticas de desarrollo sustentable para el pas. Para ello, se propone impulsar el uso eficiente de la energa, as como la utilizacin de tecnologas que permitan disminuir el impacto ambiental generado por los combustibles fsiles tradicionales. Mxico cuenta con un importante potencial en energas renovables, y en materia de ahorro de energa, es importante incrementar los esfuerzos de promocin de uso de equipos de produccin y aparatos de consumo ms eficientes. As, nuestro programa desarrolla en sus dos lneas de investigacin ciencia bsica y desarrollo tecnolgico, y se aprecia que una de estas lneas de investigacin esta completamente relacionada con la eficiencia energtica, de esta manera nuestro programa tiene incidencia muy importante en el desarrollo del pas. Conjuntamente, los egresados tienen una formacin orientada hacia estas lneas de investigacin mediante el desarrollo de sus temas de maestra. Por esta razn el egresado de nuestro programa es capaz de resolver y enfrentarse con problemas complejos del entorno. Esto se puede confirmar con el hecho de que un gran porcentaje de nuestros egresados estn empleados actualmente en empresas e instituciones de alto prestigio y adems algunos de ellos continan su educacin con estudios doctorales. Una parte de los egresados son contratados como docentes en instituciones de educacin superior del pas, tanto en aquellas pertenecientes al SNEST, como en universidades de diferentes estados de la Repblica. Otro porcentaje de ellos deciden continuar con estudios doctorales, siendo una de sus primeras opciones el mismo programa de Doctorado en Ciencias en Ingeniera Mecnica, en parte por la familiaridad con el tema y la lnea de investigacin, y por el ambiente de trabajo. Destaca el hecho de que otro porcentaje de los egresados continan con actividades relativas a la investigacin, tanto en entidades gubernamentales como en la iniciativa privada. 2.2.5 Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos.

Requisitos

Contar con ttulo de Licenciatura en un rea afn a la del programa de maestra al que se pretende ingresar.

17

Haber obtenido un promedio mnimo general de 80 (ochenta), o su equivalente, en la licenciatura.

Presentar solicitud para ingresar a la maestra. Aprobar los exmenes de admisin. Presentar currculum vitae y acudir a una entrevista con los miembros del Comit de

Admisin. Mostrar habilidades para la lectura y comprensin de escritos tcnicos en investigacin. Poseer conocimientos necesarios del idioma ingls, sobre todo en lo que se refiere a la

lectura de textos tcnicos. Dedicar tiempo completo a la maestra.

Antecedentes (perfil de ingreso) El programa de posgrado de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica es una opcin de superacin acadmica para los egresados en diversas reas de las ingenieras, tales como Ingeniera Mecnica, Ingeniera Electromecnica, Ingeniera Mecatrnica, Ingeniera Qumica, Ingeniera en Energa, Ingeniera Industrial y licenciaturas afines. El grado deber ser expedido por una institucin nacional, o en su caso, contar con la revalidacin correspondiente. El candidato al posgrado deber tener conocimientos slidos en matemticas as como del rea en la que se desea orientar (Diseo Mecnico o Sistemas Trmicos); adicionalmente conocimientos en el manejo de computadoras, comprensin y redaccin de textos en espaol e ingls. Como habilidades el alumno deber tener una buena comprensin de lectura, capacidad de anlisis, crtica y sntesis, y adaptacin a diferentes ambientes de trabajo, de manera individual y en grupo. El aspirante debe mostrar aptitud positiva, disponibilidad, compromiso y responsabilidad para realizar sus actividades acadmicas.

2.2.6 Requisitos para la obtencin del grado acadmico.

Se ofrece una sola opcin de graduacin, que consiste en un trabajo de investigacin que derive en un documento de tesis, el cual a juicio de un comit revisor, deber tener nivel y originalidad de un trabajo de maestra; y aprobar un examen de grado. En general, los requisitos para la obtencin del grado de Maestro en Ciencias son los siguientes:

1) Haber aprobado la totalidad de los crditos de los cursos, 2) Contar con un promedio mnimo general de 80/100, 3) No tener adeudos con la institucin cumpliendo con los requisitos administrativos, 4) Acreditar el idioma ingls de acuerdo a los criterios institucionales. El estudiante para

su egreso debe obtener un puntaje mnimo de 450 en el examen TOEFL. 5) Realizar trabajo de investigacin de tesis, el cual debe ser totalmente concluido y

18

6) Presentar y aprobar el examen de grado ante un jurado calificador designado por el Consejo de Posgrado.

2.2.7 Requisitos de la permanencia en el programa.

La permanencia de un estudiante en el programa de Maestra en Ciencias depender de lo siguiente:

a) Acatar todas las disposiciones reglamentarias de la institucin, de la DGEST y del SNEST para su buen funcionamiento y mejor aprovechamiento y, consecuentemente, se evitar ser sujeto de sanciones por parte de las autoridades competentes.

b) Inscribirse en cada periodo, durante todo el programa de Maestra en Ciencias, hasta la obtencin del grado. Despus de los periodos reglamentarios, el estudiante deber inscribirse aunque no tenga carga acadmica.

c) Dedicar tiempo completo al desarrollo de su proyecto de investigacin. d) No abandonar los estudios por un periodo sin la autorizacin del jefe de la DEPI; en

cualquier caso, las bajas temporales y definitivas se solicitarn al jefe de la DEPI y sern valoradas por el CIPI.

e) Acreditar las asignaturas con una calificacin mnima de setenta (70), pero el promedio mnimo global requerido ser de ochenta (80).

f) No reprobar dos veces una misma asignatura ni dos asignaturas diferentes. g) Presentar informe escrito de los avances del proyecto de investigacin cuando lo solicite

el comit tutorial, con el aval del director de tesis. h) Obtener el grado de Maestro en Ciencias en el periodo no mayor a cinco aos, contados

a partir de la fecha de ingreso del estudiante al programa. i) Incumplir cualquiera de stas, u otras disposiciones emitidas por las instancias

educativas al efecto, ser causa para la baja definitiva del estudiante del programa respectivo.

La carga acadmica del estudiante para cursar estudios de maestra en ciencias la determinar el Comit Tutorial y estar autorizada por el Coordinador Acadmico del programa; la asignacin del tema de tesis le corresponder al Consejo de posgrado. Los estudiantes de maestra no tendrn la opcin de baja parcial de asignatura alguna. Todo estudiante de posgrado que haya cursado al menos un semestre del programa podr solicitar su baja temporal en todas las asignaturas, para lo cual presentar dicha solicitud por escrito, avalada por su Director de Tesis, al Jefe de la Divisin de Estudios de Posgrado e Investigacin.

19

Cuando el estudiante decida no continuar sus estudios podr solicitar la certificacin de las asignaturas cursadas; las asignaturas no aprobadas no se computarn para efectos del promedio general. 2.8 Procedimiento de seleccin de aspirantes.

El proceso de seleccin est basado en: un examen de admisin, el cual est dividido en tres partes que se aplican separadamente: Matemticas, Diseo, Trmica. Aparte, se aplica un examen de Ingls y uno psicolgico preparado y evaluado por el Depto. de Desarrollo Acadmico e Idiomas. La aceptacin de un candidato al programa se basa en la aprobacin del examen de admisin, anlisis de su trayectoria escolar (se revisan particularmente las materias de especialidad del rea de su eleccin, estancias de verano de investigacin, participacin en concursos con valor curricular) y una entrevista con el comit de admisin (el comit de admisin establece contacto con el candidato y programa la fecha de entrevista). Los contenidos de los exmenes de admisin de cada especialidad son elaborados y revisados por el Consejo de Posgrado y se actualizan anualmente. Tambin, el Consejo de Posgrado evaluara si un estudiante distinguido, con una trayectoria academica sobresaliente, con promedio de noventa (90) durante su carrera de licenciatura, accede de manera directa a la Maestra en Ciencias, contanto con alguna de las siguientes experiencias: Participacin en concursos de ciencias basicas, creatividad o emprendedores, particpacin en proyectos de investigacin, particpacin en veranos de la investigacin cientifica y particpacin como ponente en eventos academicos 2.2.9 Caractersticas de los proyectos de tesis.

La Tesis es el planteamiento, procedimiento y resultados de una investigacin, desarrollo cientfico o innovacin tecnolgica individual que se presenta en un documento formal impreso, bien redactado y estructurado. El tema de tesis debe estar enmarcado en las lneas de investigacin o de trabajo del Departamento de Ingeniera Mecnica. Los estudiantes debern elegir el tema y el director para su tesis de entre el banco de temas de tesis previamente aprobados por el Consejo de Posgrado. Para la formacin del banco de temas de tesis, los profesores someten a consideracin del Consejo de Posgrado las propuestas de investigacin que consideran que pueden ser abordadas como temas de tesis de Maestra. Para su aprobacin, se deber presentar por escrito y de manera oral al Consejo Departamental.

20

La tesis debe ser un documento que refleje en forma concreta la investigacin realizada por el estudiante para obtener el grado de Maestro en Ciencias.

21

2.3 Plan de Estudios.

El actual plan de estudios del programa de posgrado de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica fue aprobado por la DGEST con nmero de oficio 513.1/1097/2011. El plan de estudios fue el resultado del proceso de actualizacin 2009-2010 por parte de la DGEST, fue elaborado como programa de estudios semestral y entr en vigor a partir de la generacin de Agosto/2011. El plan de estudios est programado con una duracin de 2 aos y ofrece dos reas de especializacin, Diseo Mecnico y Sistemas Trmicos, cuyas lneas de investigacin son: (1) Optimacin de sistemas mecnicos y (2) Anlisis y diseo trmico de edificaciones y sistemas solares relacionados, respectivamente. Este programa est diseado para obtener el grado de Maestro en Ciencias en un periodo de 4 semestres, el cual consta de 100 crditos distribuidos como sigue: asignaturas bsicas (24 crditos), asignaturas optativas (24 crditos), seminarios de investigacin (12 crditos) y tesis (40 crditos). La estructura acadmica se presenta abajo.

Tabla. Estructura acadmica del plan de estudios de Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica.

Estructura Acadmica DOC (Hrs)

TIS (Hrs)

TPS (Hrs)

Horas Totales

Crditos

Asignatura bsica I 48 20 100 168 6

Asignatura bsica II 48 20 100 168 6

Asignatura bsica III 48 20 100 168 6

Asignatura bsica IV 48 20 100 168 6

Asignatura optativa I 48 20 100 168 6

Asignatura optativa II 48 20 100 168 6

Asignatura optativa III 48 20 100 168 6

Asignatura optativa IV 48 20 100 168 6

Seminario de investigacin I 16 20 100 132 4

Seminario de investigacin II 16 20 100 132 4

Seminario de investigacin III 16 20 100 132 4

Tesis 0 800 0 800 40

Total 2552 100

DOC: Docencia; TIS: Trabajo independiente significativo; TPS: Trabajo profesional supervisado

22

Tabla. Asignaturas bsicas para las reas de especiliazacin de la Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica.

Asignaturas Bsicas reas de Especializacin

Diseo Mecnico Sistemas Trmicos

1 Matemticas avanzadas

2 Dinmica analtica

3 Ciencia de los materiales

4 Mtodos numricos para la solucin de

ecuaciones diferenciales parciales

5 Anlisis y sntesis de mecanismos

6 Termodinmica avanzada

7 Modelacin y simulacin computacional

8 Mecnica del medio contnuo

9 Metodologa del diseo

10 Sistemas de control

Tabla. Asignaturas optativas para las reas de especiliazacin de la Maestra en Ciencias en Ingeniera Mecnica.

Asignaturas Optativas reas de Especializacin

Diseo Mecnico Sistemas Trmicos

1 Vibraciones mecnicas

2 Diseo ptimo

3 Flujo en dos fases

4 Mecnica experimental

23

5 Mtodo del elemento finito

6 Transferencia de calor

7 Mecnica de slidos

8 Automatizacin y control de

procesos de manufactura

9 Robtica

10 Fundamentos de tribologa

11 Diseo mecnico

12 Anlisis de flujo asistido por

computadora

13 Fuentes alternas de energa

14 Rotodinmica

15 Dinmica de gases

16 Residencia I

17 Residencia II

18 Control moderno

19 Caracterizacin de materiales

20 Sistemas Cad Cam

21 Fundamentos de procesos de

manufactura

22 Instrumentacin industrial

23 Mecnica de la fractura

24

24 Conduccin

25 Conveccin

26 Radiacin

27 Medicin y experimentacin

28 Diseo de dispositivos de la

sujecin

29 Tecnologa del control de la calidad

30 Sistemas avanzados de

manufactura

2.4 Estructura por asignatura.

Se presentan a continuacin los formatos correspondientes a cada una de las asignaturas del Plan de Estudios.

25

Nombre de la asignatura Bsica: MATEMTICAS AVANZADAS

Lnea de investigacin o trabajo: I. Optimacin de Sistemas Mecnicos II. Anlisis y Diseo Trmico de Edifica+ciones y Sistemas Solares

Relacionados

Tiempo de dedicacin del estudiante a las actividades de:

DOC

(horas)

TIS

(horas)

TPS

(horas) Crditos SATCA

1

48 60 100 6

Clave MCIME-0101

DOC: Docencia; TIS: Trabajo Independiente Significativo; TPS: Trabajo Profesional Supervisado

1. Historial de la asignatura.

Fecha revisin / actualizacin

Participantes Observaciones,

cambios o justificacin

CENIDET 20/Ago/1999

Academia de Ing. Mecnica del CENIDET M.C. Leonel Lira Corts

Revisin curricular

CENIDET Iniciado en 2002

Concluido el 19/Jul/2003

M.C. Jos Manuel Morales Rosas y Academia de Ing. Mecnica

Revisin y actualizacin del contenido de la materia Mecnica Analtica. (Modificacin de

objetivos, actualizacin de bibliografa).

CENIDET 26/Ene/2005

Dr. Enrique S. Gutirrez Wing Revisin y Actualizacin de Planes de

Estudios 2005

DGEST (Cd. Guzmn) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniera Mecnica del Sistema

DGEST

Consolidacin de los Programas de Posgrado de DGEST

2 Pre-requisitos y corequisitos.

Asignatura obligatoria que se cursa en el primer semestre del programa de maestra.

3 Objetivo de la asignatura.

Proporcionar al alumno los conceptos, y herramientas matemticas que le permitan plantear y resolver con xito los problemas que surgen en la mecnica, tanto de tipo terico como prctico, con la finalidad de capacitarlo para comprender los conocimientos acumulados en su especialidad, y de generar y aplicar nuevos conocimientos cientficos y tecnolgicos.

4 Aportacin al perfil del graduado

La materia contribuye a la formacin de habilidades en el alumno para la abstraccin, representacin y manipulacin matemtica de fenmenos fsicos. Estas habilidades apoyarn al alumno a crear, comprender y/o utilizar herramientas analticas o numricas para la solucin de problemas de

1 Sistema de Asignacin y Transferencia de Crditos Acadmicos, documento aprobado por la XXXVIII sesin ordinaria de la

Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

26

ingeniera.

5 Contenido temtico.

Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio,

debiendo estar organizados y secuenciados. Adems de que los temas centrales conduzcan a lograr el

objetivo de la materia.

Temas Subtemas

1 Introduccin al lgebra lineal Horas tericas: 20

1.1 Espacios vectoriales

1.1.1 Definicin

1.1.2 Combinaciones lineales

1.1.3 Dependencia e independencia lineal

1.2 Transformaciones lineales

1.2.1Definiciones y ejemplos

1.2.2 Transformaciones lineales y bases

1.2.3 Espacio nulo de una transformacin

1.3 Matrices

1.3.1 Operaciones aritmticas con matrices

1.3.2 Clculo de determinantes

1.3.3 Rango de una matriz

1.4 Matriz de una transformacin lineal

1.4.1 Ecuaciones de operadores

1.4.2 Valores y vectores caractersticos

1.5 Solucin de sistemas de ecuaciones lineales

1.5.1 Representacin de fenmenos fsicos

mediante sistemas de ecuaciones

lineales

1.5.2 Mtodos de solucin: Sistemas

homogneos Sistemas no homogneos

Sistemas indeterminados y

sobredeterminados

Horas de trabajo adicional del alumno: 20

2 Sistemas coordenados

Horas tericas: 6

1.2 Transformaciones lineales y coordenadas 2.2 Transformaciones de coordenadas

2.3 Coordenadas cartesianas, cilndricas y esfricas


3 Series infinitas

Horas tericas: 8

3.1 Convergencia de series

3.1.1 Pruebas de convergencia

3.2 Series de Taylor y Maclaurin

3.2.1 Expansin de funciones en series de Taylor y

Maclaurin 3.3 Series de Fourier

3.3.1 Representacin de funciones peridicas mediante

series infinitas


4 Ecuaciones diferenciales ordinarias

Horas tericas: 6

4.1 Definicin y clasificacin

4.2 Mtodos de solucin

27

4.3 Ecuaciones de variables separables

4.4 Ecuaciones exactas, homogneas

4.5 Mtodo de coeficientes indeterminados4.6 Reduccin

de orden

4.7 Mtodo de variacin de parmetros


5 Ecuaciones diferenciales parciales

Horas tericas: 8

5.1 Definicin y clasificacin

5.2 Solucin de ecuaciones diferenciales parciales

5.2.1 Mtodo de separacin de variables

5.2.2 Ecuaciones elpticas

5.2.3 Ecuaciones hiperblicas

5.2.4 Ecuaciones parablicas


6 Metodologa de desarrollo del curso.

Se establecen las estrategias y las actividades que sean funcionales y adecuadas para lograr el aprendizaje de los estudiantes.

Queda a eleccin del docente el orden en que se imparten los temas, as como el tiempo dedicado a cada uno de ellos.

7 Sugerencias de evaluacin.

Se expondrn las estrategias, los procedimientos y las actividades de evaluacin que, retomados de la experiencia de los cuerpos acadmicos, sean adecuados para una evaluacin correcta.

70 % Aplicacin de exmenes.

30 % Elaboracin de un proyecto corto en el que se apliquen las metodologas estudiadas durante el curso, incluyendo redaccin de un reporte del proyecto.

8 Bibliografa y Software de apoyo.

I. Kreider, D.L. et al, Introduccin al anlisis lineal, Representaciones y servicios de Ingeniera

S.A., Mxico, D.F., 1980 II. Kreyszig, E., Introduction to applied mathematics, Limusa, Noriega y editors, Mxico, D.F.,

1994. III. Ayres, Jr, Ecuaciones diferenciales: Teora y problemas resueltos, Serie Schaum, Ed.

McGraw-Hill, Mxico, D.F., 1994 Software de apoyo:

iv. MATLAB V 6.0

9 Prcticas propuestas.

Prcticas

Horas Prcticas: 0 No se requieren prcticas

28

Nombre de la asignatura Bsica: DINAMICA ANALTICA

Lnea de investigacin o trabajo: I. Optimacin de Sistemas Mecnicos II. Anlisis y Diseo Trmico de Edificaciones y Sistemas Solares

Relacionados


DOC

(horas)

TIS

(horas)

TPS


2

48 60 100 6

Clave MCIME-0102






CENIDET 20/Ago/1999

Academia de Ing. Mecnica del CENIDET (rea de

Diseo Mecnico) Revisin curricular



Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Dr. Jorge Bedolla Hernandez Academia de Ing. Mecnica



CENIDET 26/Ene/2005

Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Dr. Jorge Bedolla

Hernandez

Revisin y Actualizacin de Planes de Estudios 2005


Presidentes de las Academias de Ingeniera

Mecnica del Sistema DGEST



Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestra.


Que el estudiante conozca en una forma amplia y clara la teora y aplicacin de los principios de

dinmica analtica. Lo que le permitir un anlisis complejo de problemas estticos y dinmicos, de

cuerpos rgidos; de sistemas de partculas y sistemas mecnicos completos. Principalmente mediante

la aplicacin las ecuaciones dinmicas de Lagrange, Euler y Hamilton. Las cuales son base para el

estudio de otros cursos como: teora de mquinas y mecanismos, mtodo de elemento finito,



29

vibraciones mecnicas, robtica, etc. Adems, este curso hace posible al estudiante contar con un

amplio y profundo conocimiento acerca del modelado de sistemas mecnicos.


La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado en la formacin tecnolgica y la capacidad de modelar sistemas mecnicos, dentro de los que se interviene diversos parmetros fsicos. Le permite adquirir habilidades para analizar sistemas mecnicos tanto en forma esttica como en forma dinmica. Dichas habilidades son adems propias del perfil deseable del egresado. Especficamente el curso coadyuva a:

Desarrollar la capacidad para aplicar tcnicas de modelado y simulacin que le permitan representar un proceso real que ocurre en sistemas mecnicos.

Identificar los parmetros crticos a la hora de desarrollar un modelo, lo cual permite mejorar su trabajo de investigacin.

Adquirir un criterio de sntesis y anlisis, de problemas complejos presentes en el rea de la mecnica.


Temas Subtemas

1 Conceptos bsicos y principios de

mecnica Objetivo: Que el alumno

refuerce sus conocimientos previos

sobre los conceptos bsicos de

mecnica.

Horas tericas: 4

1.1 Cuerpo rgido. 1.2 Propiedades fundamentales.

1.3 Transmisibilidad

1.4 Representacin vectorial.

1.5 Operaciones con vectores


2 Sistemas de fuerzas y sus resultantes

Objetivo: El alumno ser capaz de

analizar y sustituir sistemas de fuerzas

en un sistema mecnico, o descomponer

fuerzas para un anlisis conveniente de

los sistemas, esto apoyado por mtodos

tanto analticos como grficos.

Horas tericas: 4

2.1 Condiciones de equilibrio

2.2 Ecuaciones de equilibrio

2.3 Sistemas de friccin

2.4 Sistemas de reduccin de fuerzas planas y en el espacio

2.5 Mtodo analtico

2.6 Mtodo grfico

2.7 Descomposicin de fuerzas

2.8 Transformacin de un par

2.9 Centros de gravedad


3 Uniones planas y espaciales Objetivo:

El alumno analizar, calcular y

resolver problemas de estructuras

articuladas o armaduras, pueden

corresponder a torres, gras, etc.

Horas tericas: 2

3.1 Mtodo de los nudos

3.2 Mtodo de las secciones


30

4 Geometra de masas Objetivo: El

alumno identificar y calcular

propiedades fundamentales de reas,

masas, volmenes y cuerpos, que son la

base para el clculo de resistencia de

materiales o clculos dinmicos.

Horas tericas: 2

4.1 Momentos de primer orden

4.2 Planos y lneas de simetra

4.3 Centroides

4.4 Teoremas de Pappus y Guldini

4.5 Momentos de segundo orden.


5 Cinemtica de una partcula Objetivo:

El alumno ser capaz de calcular y

analizar comportamiento cinemtico de

una partcula que puede modelar y

representar el movimiento de simples

elementos mecnicos esto apoyado por

mtodos tanto analticos como

simulacin numrica.

Horas tericas: 4

5.1 Clases de movimiento como lineal, curvilneo y

absoluto

5.2 Desplazamiento lineal y curvilneo

5.3 Velocidad lineal y curvilnea

5.4 Aceleracin lineal y curvilnea.


6 Conceptos del movimiento de un

cuerpo rgido Objetivo: El alumno ser

capaz de calcular y analizar

comportamiento cinemtico de un

cuerpo rgido que puede modelar y

representar el movimiento de elementos

mecnicos, esto apoyado por mtodos

tanto analticos como simulacin

numrica.

Horas tericas: 4

6.1 Conceptos de movimiento de un cuerpo rgido

6.2 Movimiento plano de un cuerpo rgido

6.3 Movimiento tipo translacin, rotacin con respecto a un

eje fijo, y movimiento plano en general de un cuerpo

rgido

6.4 Introduccin a la cinemtica tridimensional de un

cuerpo rgido.


7 Dinmica de una partcula Objetivo: El

alumno ser capaz de calcular y

analizar la dinmica de una partcula

que puede modelar y representar el

comportamiento de simples elementos



numrica.

Horas tericas: 4

7.1 Dinmica de una partcula con restriccin

7.2 Dinmica de una partcula sin restriccin

7.3 Leyes de Newton

7.4 Principios de trabajo y energa, e impulso y momentp

7.5 Potencia y eficiencia.


8 Problemas de vibracin Objetivo: El

alumno ser capaz de calcular y

analizar vibraciones libres y forzadas de

un grado de libertad de simples

modelos de elementos mecnicos.

Horas tericas: 2

8.1 Conceptos bsicos.

8.2 Vibracin libre sin y con amortiguamiento

8.3 Vibracin forzada sin y con amortiguamiento


9 Dinmica de un sistema de partculas


calcular y analizar la dinmica de un

sistema de partculas que puede

modelar y representar el

comportamiento de elementos



numrica.

9.1 Principios de conservacin de un centro de masa

9.2 Principios de trabajo y energa, e impulso y momento

9.3 Principio de D Alambert. 9.4 Principios de conservacin de energa mecnica.

9.5 Equivalencia de energa cintica y trabajo.


31

Horas tericas:2

10 Trabajo, potencia y energa cintica, e

impulso y cantidad de movimiento de

un cuerpo rgido Objetivo: El alumno

ser capaz de calcular y analizar la

dinmica de un cuerpo rgido que puede

modelar y representar el




numrica.

Horas tericas: 4

10.1 Trabajo y potencia

10.2 Energa cintica

10.3 Principios de impulso y cantidad de movimiento

10.4 Conservacin de cantidad de movimiento

10.5 Impacto.


11 Dinmica de rotacin de un cuerpo

rgido Objetivo: El alumno ser capaz

de calcular y analizar la dinmica de un

cuerpo rgido en tres dimensiones que

puede modelar y representar el




numrica.

Horas tericas: 4

11.1 Reacciones estticas.

11.2 Reacciones dinmica.


12 Clasificacin de restricciones Objetivo:

El alumno ser capaz de analizar la

dinmica de un sistema de las partculas

o cuerpos rgidos en tres dimensiones





numrica

Horas tericas: 2

12.1 Coordenadas generalizadas

12.2 Desplazamientos virtuales

12.3 Fuerzas generalizadas

12.4 Principio de trabajos virtuales


13 Ecuaciones de Lagrange Objetivo: El

alumno ser capaz de analizar la







numrica.

Horas tericas: 3

13.1 Ecuaciones de Lagrange de primer tipo

13.2 Ecuaciones de Lagrange de segundo tipo

13.3 Aplicacin de ecuaciones de Lagrange para modelado

dinmico de sistemas mecnicos.


32

14 El mtodo de Euler en dinmica de

cuerpo rgido Objetivo: El alumno ser

capaz de analizar la dinmica de un

cuerpo rgido en tres dimensiones que

puede modelar y representar el




numrica.

Horas tericas: 2

14.1 Ecuaciones de Euler

14.2 Aplicaciones de ecuaciones de Euler en dinmica de

un cuerpo rgido


15 Ecuaciones de Hamilton Objetivo: El

alumno ser capaz de analizar la







numrica.

Horas tericas: 3

15.1 Principio de Hamilton

15.2 Ecuaciones de Hamilton

15.3 Aplicaciones de ecuaciones de Hamilton para

modelado dinmico de sistemas mecnicos.


16 Estabilidad de sistemas mecnicos.


analizar la dinmica de un sistema de

las partculas o cuerpos rgidos en tres

dimensiones que puede modelar y

representar el comportamiento de

elementos mecnicos, esto apoyado por

mtodos tanto analticos como

simulacin numrica

Horas tericas: 2

16.1 Concepto de estabilidad de sistemas mecnicos Horas

de trabajo adicional del alumno: 4


Se presentarn los conceptos fundamentes tericos para el desarrollo del curso. Se plantarn problemas que tendrn respuestas en el anlisis y solucin de parmetros fsicos que afectan

el comportamiento esttico y dinmico de los sistemas mecnicos.


Solucin analtica de problemas que involucran parmetros fsicos presentes en los sistemas mecnicos. Queda a criterio del evaluador practicar exmenes. Planeacin de presentaciones de problemas resueltos por los alumnos Sugerencia de la evaluacin: 10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos

tpicos. 30 % De cada uno de los 3 exmenes parciales en el aula.


33

I. Hibbler R.C.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. Macmillan publishing, New York, 1983.

II. Meriam J.L., Kraige L.G.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. John Wiley, New York, 1987.

III. Sandor B.J.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. Prentice-hill, Englewood Cliffs, New York, 1983.

IV. Singer F.I. Mecnica para Ingenieros: Esttica. Harla, Mxico 1982 V. Singer F.L. Mecnica para Ingenieros: Dinmica. Harla, Mxico 1982

VI. Wells D.A.: Theory and Problems of Lagrangian Dynamics with a Treatment of Euler`s Equations of Motion, Hamilton`s Equations, Hamilton`s Principle. Mc Graw-Hill, Schaum`s outline series, 1967.

VII. Kleppner D., Kolenkow R.J.: An Introduction to Mechanics. Mc Graw Hill, New York, 1973 VIII. Abraham R., Marsden J.E.: Foundations of Mechanics (updated 1985 printing). 2nd edition,

Addision-Wesley, New York, 1978 IX. Pars L.A.: A Treatise on Analytical Dynamics. John Wiley and Sons. Inc., New York, 1968

Software de apoyo:

Matlab Mathcad Paquetes de elemento finito


Prcticas

Horas Prcticas: 0 Las prcticas se limitan a la revisin de los conceptos tratados en las unidades y ejercitacin de los problemas tericos, como tiempo de estudio adicional.

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Nombre de la asignatura Bsica: CIENCIAS DE LOS MATERIALES

Lnea de investigacin o trabajo: I. Optimacin de Sistemas Mecnicos

II. Anlisis y Diseo Trmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados


DOC

(horas)

TIS

(horas)

TPS


3

48 60 100 6

Clave MCIME-0103






CENIDET 20/Ago/1999

Dr. Jorge Coln Ocampo Revisin curricular



M.C. Claudia Corts Garca y

Academia de Ing. Mecnica



CENIDET 26/Ene/2005

M.C. Claudia Corts Garca Revisin y Actualizacin de Planes de Estudios

2005








Que el alumno conozca los tipos de materiales y sus procesos de obtencin, estructura, tratamientos trmicos, propiedades y aplicacin, para que, con base en estos conocimientos, sea capaz de seleccionar el material adecuado a los requerimientos del diseo o proceso de fabricacin, y de evaluar su posible deterioro o fallas.




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Adquisicin de habilidades para desarrollar y promover soluciones tcnicas de alta tecnologa. El

alumno, al conocer los tipos, caractersticas, propiedades y procesos de fabricacin de los materiales,

ser capaz de elegir el material acorde a los requerimientos de su proyecto; as mismo, tendr las

bases para idear nuevas tecnologas, y para buscar nuevos materiales con propiedades especficas, a

partir de los ya existentes, haciendo aportaciones en esta rea.


Temas Subtemas

1 Introduccin a la Ciencia de Materiales.

Objetivo: Que el alumno conozca la

importancia del estudio y desarrollo de

los materiales, su estado del arte, sus

perspectivas a futuro.

Horas tericas: 6

1.1. Materiales modernos Grupos de materiales Horas de trabajo adicional del alumno: 10

2 Estructura atmica y enlace Objetivo:

Que el alumno conozca los

fundamentos de la estructura atmica

de los materiales, y el origen de sus

propiedades elctricas, mecnicas,

qumicas y trmicas.

Horas tericas: 6

2.1. Estructura atmica, nmeros y masas atmicas

2.2. Estructura electrnica de los tomos

2.2.1 Enlaces atmicos y moleculares

2.2.2 Enlace inico, covalente, metlico, secundario y

mixto.


3 Estructuras y geometra cristalinas

Objetivo: Que el alumno conozca los

tipos de redes y sistemas cristalinos de

los materiales, su influencia en las

propiedades de los mismos, y los

mtodos de identificacin de materiales

a travs del anlisis de sus estructuras

cristalinas.

Horas tericas: 6

3.1. Redes espaciales y celdas unidad

3.2. Sistemas cristalinos y redes de Bravais

3.3. Principales estructuras cristalinas metlicas

3.4. Posiciones atmicas en celdillas unidad cbicas

3.5. Direcciones en celdillas unidad cbicas

3.6. ndices de Miller

3.7. Celdillas hexagonales, direcciones y planos

3.8. Comparacin de estructuras cristalinas

3.9. Densidad volumtrica, planar y lineal

3.10. Polimorfismo o alotropa

3.11. Anlisis de estructuras cristalinas (difraccin)


4 Solidificacin, imperfecciones

cristalinas y difusin en slidos

Objetivo: Que el alumno conozca el

fenmeno de solidificacin y su

importancia en los procesos

industriales, las imperfecciones

cristalinas y el fenmeno de difusin y

su influencia en las propiedades de los

materiales, as como sus posibles

aplicaciones.

Horas tericas: 6

4.1. Solidificacin de metales (nucleacin y energas libres)

4.2. Solidificacin de metales simples

4.3. Soluciones slidas metlicas

4.4. Imperfecciones cristalinas

4.5. Velocidades de procesos en slidos

4.6. Difusin atmica en slidos

4.7. Aplicaciones industriales del proceso de difusin

4.8. Efecto de la temperatura en la difusin de slidos.


5 Diagramas de fase

Objetivo: Que el alumno conozca y

aprenda a interpretar los diagramas de

fase, y sea capaz de utilizarlo para

5.1. Diagramas de fase de sustancias puras

5.2. Regla de las fases de Gibbs

5.3. Sistema de aleaciones isomorfas binarias

5.4. La regla de la palanca

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entender y predecir aspectos

importantes del comportamiento de los

materiales.

Horas tericas: 6

5.5. Solidificacin de aleaciones fuera del equilibrio

5.6. Sistema de aleaciones eutcticas binarias

5.7. Sistema de aleaciones peritcticas binarias

5.8. Sistemas monotcticos binarios

5.9. Reacciones invariantes

5.10. Diagramas de fases con fases y compuestos

intermedios

5.11. Diagramas de fases ternarios


6 Metalurgia de los metales

Objetivo: Que el alumno conozca los

procesos de obtencin y tratamientos

trmicos de los metales, las propiedades

obtenidas y sus posibles aplicaciones.

Horas tericas: 3

6.1. Divisin de la metalurgia

6.2. Procesos metalrgicos

6.3. Diagrama hierro - carbono y su interpretacin

6.4. Microestructuras

6.5. Procesos de obtencin del hierro colado, clasificacin,

propiedades y aplicacin

6.6. Procesos de obtencin de los aceros, clasificacin,

propiedades y aplicacin

6.7. Formado industrial de los metales

6.8. Tratamientos trmicos

6.9. Mtodos de medicin de la dureza de los diferentes

materiales

6.10. Metales no ferrosos, sus propiedades y aplicacin

6.11. Aleaciones de metales no ferrosos, sus propiedades, y

aplicacin


7 Materiales cermicos Objetivo: Que el

alumno conozca los procesos de

obtencin y tratamientos trmicos de

los materiales cermicos, sus

propiedades y sus posibles aplicaciones

Horas tericas: 3

7.1. Divisin

7.2. Estructura

7.3. Propiedades mecnicas

7.4. Propiedades fsicas y qumicas

7.5. Aplicacin

7.6. Procesos de fabricacin


8 Polmeros Objetivo: Que el alumno

conozca los procesos de obtencin y

tratamientos trmicos de los materiales

polimricos, sus propiedades y sus

posibles aplicaciones.

Horas tericas: 3

8.1. Divisin

8.2. Estructura y caracterstica de los plastmeros

(termoplsticos duroplsticos) elastmeros

8.3. Propiedades

8.4. Mtodos de obtencin

8.5. Aplicacin 8.6. Seleccin para aplicacin especifica


9 Compuestos Objetivo: Que el alumno

conozca los procesos de obtencin y

tratamientos trmicos de los materiales

compuestos, sus propiedades y posibles

aplicaciones.

Horas tericas: 3

9.1. Divisin

9.2. Caracterstica de los cermetales, concretos y asfaltos,

compuestos fibrosos, laminados y superficies

recubiertas, maderas y materiales de celulosas,

compuestos dispersos, particulados, eutcticos,

cermicos, compuestos carbn carbn. 9.3. Propiedades

9.4. Mtodos de fabricacin

9.5. Aplicacin

9.6. Seleccin.


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10 Nuevos materiales Objetivo: Que el

alumno conozca las tendencias actuales

en cuanto al desarrollo de nuevos

materiales, sus caractersticas y posibles

aplicaciones, as como las necesidades

an no cubiertas por los materiales

conocidos.

Horas tericas: 2

10.1. Estado del arte de nuevos materiales

10.2. Tendencias

10.3. Aplicaciones


11 Fallas y deterioro de los materiales,

mtodos de evaluacin. Objetivo: Que

el alumno identifique los problemas que

pueden presentar los materiales durante

su uso o a lo largo de su vida, y que

conozca los mtodos de evaluacin

conocidos, para que sea capaz de

evaluar las fallas y deterioro que

pudiese encontrar.

Horas tericas: 4

11.1. Fenmeno de erosin

11.2. Fenmeno de corrosin

11.3. Termofluencia

11.4. Fatiga

11.5. Prediccin de las fallas



Unidad 1-4, 10: Apuntes y exposicin profesor-alumno de conceptos bsicos. Discusin en clase. Elaboracin de ejercicios, elaboracin de mapas conceptuales, mesas redondas. Unidad 5-9: Investigacin del tema por parte del alumno organizado en equipo. Exposicin frente a grupo alumno-alumno con auxilio del profesor, diseo y elaboracin de una prctica por equipo, excepto para el tema Nuevos Materiales, a menos que el material as lo permita.


Unidades 1-4,10: Examen 40% Tareas 15% Participacin en clase 5% Unidades 5-9: Trabajo de investigacin 20% Exposicin del tema 20%


I. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniera de Materiales. William F. Smith. Tercera Edicin. Mc.

Graw Hill, ISBN 84 481 1429 9, 1998. II. Introduction to materials science for engineers. J.M. Shackelford, 4a edicin, Prentice Hall. III. Metals Handbook. IV. Introductory Engineering Materials; Irving H. Cowdrey, E.L. Bartholomew, New York, 1953. V. Materials And Process Selection In Engineering; M.M. Farag, Applied Science Publishers Ltd.,

London. VI. Engineering Metallurgy; B. Stoughton, A. Butts, A.M. Bounds, New York, 1953.

VII. Materials Science And Engineering For Thr 1990, National Research Council, Washington, 1989.

VIII. Superalloys Ii, C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel, John Wiley & Sons, New York, 1987. IX. Elements Of Materials Science, L.H. Van Vlack, Addison Wesley Publishing Company, Inc.,

London, 1959.

38

X. Science Of Materials; W. Brostow, John Wiley & Sons, New York, 1979. XI. Mechanical Properties Of Solid Polymers; I.M. Ward, John Wiley & Sons, 1971.

XII. Advanced Materials & Processes. Journal. XIII. Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, William D.

Callister, Jr., 2nd Edition, ISBN: 0-471-47014-7, 2004 XIV. ASM Handbook V.3 Alloy Phase Diagrams. Por: ASM International Handbook Committee.

Editorial: ASM INT, Materials Park, Ohio, copyright: 1992, ISBN: 0 87170 381 5. XV. Cement-Based Composites: Materials, Mechanical Properties And Performance, Brandt, A. M.

Editorial: E & FN SPON, Londres, 1995. ISBN: 0-419-19110-0. XVI. Ceramic Matrix Composites, Bryan Ed. Harris, Elsevier Applied Science, New York, 1989.

XVII. Ciencia e Ingeniera de los Materiales. Donald R. Askeland, International Thomson, Mexico, 1998.

XVIII. Composite Materials V.1 Properties, Nondestructive Testing And Repair. Mel M. Schwartz, Prentice Hall, New Jersey , 1997 ISBN: 0 13 300047 8.

XIX. Composite Materials, Processing, Fabrication, And Applications. Mel M. Schwartz, Prentice Hall, New Jersey , 1997, ISBN: 0 13 300039 7.

XX. Engineering Materials: Properties and Selection. Kenneth G. Budinski, Michel K. Budinski, Prentice Hall, New Jersey, 6 Th Ed., 1999, ISBN: 0139047158

XXI. Metalurgia y Materiales Industriales. John E. Neely, LIMUSA, Mexico 2000, ISBN: 968-18-5892-1

XXII. Modern Materials And Manufacturing Processes. R. Gregg Bruce, Mileta M. Tomovic, Prentice Hall, New Jersey, N. J.,1998, 2 edicin, ISBN: 0-13-186859-4

XXIII. Numerical Analysis and Modeling of Composite Materials. John W. Bull, Blackie Academic. London, 1996. ISBN: 0-7514-0239-7.


Prcticas

6-9 Horas Prcticas: 4 A disear por los alumnos en sus respectivas investigaciones. El objetivo es demostrar la aplicacin, propiedades o formado de los materiales segn el

tipo de que se trate.

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Nombre de la asignatura Bsica: MTODOS NUMRICOS PARA LA SOLUCIN DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES

Lnea de investigacin o trabajo: I. Optimacin de Sistemas Mecnicos

II. Anlisis y Diseo Trmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados


DOC

(horas)

TIS

(horas)

TPS


4

48 60 100 6

Clave MCIME-0104






CENIDET 20/Ago/1999

Academia de Ing. Mecnica del

CENIDET Dr. Gustavo Urquiza

Beltrn Revisin curricular



Dr. Gustavo Urquiza Beltrn y

Academia de Ing. Mecnica



CENIDET 26/Ene/2005

M.C. Jess Arce Landa Dr.

Gustavo urquiza Beltrn Revisin y Actualizacin de Planes de Estudios

2005








El alumno aplicar los mtodos numricos de diferencias finitas y volmenes finitos en la solucin de

ecuaciones diferenciales parciales sujetos a diferentes tipos de condiciones iniciales y de frontera

aplicados a problemas de Transferencia de calor que se presentan en el desarrollo de las siguientes

materias y durante su proyecto de tesis.



40


Desarrollo de la capacidad para formular modelos matemticos aplicados y promover soluciones utilizando tcnicas numricas.


Temas Subtemas

1 La Naturaleza de los Mtodos

Horas tericas: 8

1.5 Propsito.

1.6 El concepto de Discretizacin.

1.7 Estructura de la Ecuacin de Discretizacin.

1.8 Discretizacin de la Ecuacin en Diferencias de

Control.

1.9 Discretizacin de la Ecuacin en Volumen de Control.

1.10 Discretizacin de la Ecuacin en Volumen de

Control.

1.11 Ejemplo.


2 Solucin de Ecuaciones Diferenciales

Parciales Usando Formulaciones de

Volumen Finito. Horas tericas: 8

2.1 Conduccin de Calor

2.2 Conduccin de Calor Unidimensional en Estado

Estacionario

2.3 Ecuacin Bsica

2.4 La no Linearidad

2.5 Condiciones a la Frontera

2.6 Solucin de la Ecuacin Algebraica Lineal


3 Conduccin de Calor Unidimensional

en Estado Transitorio.

Horas tericas: 4 Horas de trabajo adicional del alumno: 10

4 Situaciones Bidimensionales y

tridimensionales

Horas tericas: 6

4.1 Discretizacin de la Ecuacin para Dos Dimensiones

4.2 Discretizacin de la Ecuacin para Tres Dimensiones


5 Consideraciones Geomtricas Horas

tericas: 6

5.1 Otros sistemas coordenados


6 Solucin de Ecuaciones Diferenciales

Parciales usando formulaciones en

Diferencias finitas. Horas tericas: 8

6.1 Representacin de las derivadas por diferencias finitas

6.2 Formulacin de la ecuacin usando mtodo de

diferencias

6.2.1 El mtodo explcito

6.2.2 El mtodo implcito

6.2.3 El mtodo m

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