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• Emmanuel Hernandez Bau

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Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Actualización del Plan de Estudios del

Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica CLAVE: MCIME – 2011 - 03

Departamento de Ingeniería Mecánica

Cuernavaca, Mor., Agosto de 2011. 1

Directorio CENIDET Dr. Víctor Hugo Olivares Peregrino Director

Dr. Javier Ortiz Hernández

Dr. Gerardo V. Guerrero Ramírez

M.C. Javier Santa Olalla Salgado

Subdirector de Planeación y Vinculación

Subdirector Académico

Subdirector de Servicios Administrativos

Dr. Hugo Estrada Esquivel Jefe Depto. Ciencias Computacionales

Dr. Carlos M. Astorga Zaragoza Jefe Depto. Ingeniería Electrónica

Dr. Jesús Arce Landa Jefe Depto. Ingeniería Mecánica

Dr. Gerardo Vela Valdéz Coordinador Ing. Mecatrónica

Mtro. David Luviano Jiménez Jefe Depto. Desarrollo Académico e Idiomas

Área de Sistemas Térmicos

Área de Diseño Mecánico

Dr. Jesús P. Xamán Villaseñor Coordinador del Área de Sistemas Térmicos

Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Coordinador del Área de Diseño Mecánico

Dr. José Jassón Flores Prieto Presidente del Claustro Doctoral

Dr. Jorge Colín Ocampo Presidente del Consejo de Posgrado

Dra. Gabriela Álvarez García Secretaria del Consejo de Posgrado

Dr. José María Rodríguez Lelis Profesor Investigador

Dra. Yvonne Chávez Chena Profesora Investigadora

Dr. Enrique Simón Gutiérrez Wing Profesor Investigador

Dra. Sara Lilia Moya Acosta Profesora Investigadora

M.C. Claudia Cortés García Profesora Investigadora

M.C. Matilde Velazco Soní Jefa Depto. Organización y Seguimiento de Estudios

M.C. Eladio Martínez Rayón Profesor Investigador

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Resumen Ejecutivo El plan de estudio del programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica del CENIDET ha sufrido distintas etapas de evaluación y actualización. La penúltima actualización tuvo lugar en el año 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 adecuación de los contenidos del programa de estudio guiada por las necesidades del entorno. Esto con el objeto de proporcionar al alumno la preparación y herramientas adecuadas para el desarrollo de sus temas de tesis. La siguiente actualización de Planes y Programas de Estudio dio inicio en el año 2009 con el objeto de realizar un diagnostico de la situación académica de dicho plan (reuniones en el IT de Boca Río, de Cancún, de Celaya y de León), por otro lado, el conocimiento requerido para el desarrollo y consolidación de las lineas de inesvtigación fue determinado en reuniones con docentes de la SNEST, las cuales se celebraron en el año 2010 en los IT de Orizaba, de Cd. Guzmán, de Ciudad Madero y Veracruz. Como resultado se obtuvo un conjunto de asignaturas por áreas de conocimiento denominado catalogo general de asignaturas (CGA). También, Esta última actualización tiene como objetivo fundamental homologar todos los programas de posgrado de una misma área, con el objeto de facilitar el intercambio académico y el que estudiantes de posgrado puedan realizar estancias en instituciones diferentes sin alteraciones de su programa de estudios. El nuevo plan de estudios entró en vigor en Agosto de 2011, el plan de estudios de maestría cambió de ser un programa de estudios cuatrimestral a semestral. El plan de estudios actual consta de la acreditación de 100 créditos para obtener el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica en dos años. La clave del actual programa doctoral es MCIME-2011-03.

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Índice I. Justificación del Programa y Líneas de Investigación o de Trabajo. ..........................................................6 1.1 De la orientación a la investigación del programa ...............................................................................6 1.2 Contribución del Departamento de Ingeniería Mecánica a la misión del CENIDET ...........................7 1.3 De las líneas de investigación o de trabajo .........................................................................................8 1.4 Dentro del Programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Plantel -PIID. .............................12 II. Diseño Académico / Curricular .................................................................................................................14 2.1 Líneas de investigación o de trabajo. ................................................................................................14 2.2 Características 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 acción. .......................................................................................................................15 2.2.5 Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos. .........................................................16 2.2.6 Requisitos para la obtención del grado académico....................................................................17 2.2.7 Requisitos de la permanencia en el programa. ..........................................................................18 2.2.8 Procedimiento de selección de aspirantes. ................................................................................19 2.2.9 Características de los proyectos de tesis. ..................................................................................19 2.3 Plan de Estudios. ...............................................................................................................................21 2.4 Estructura por asignatura. ..................................................................................................................24 Matemáticas avanzadas 25 Dinámica analítica 28 Ciencia de los materiales 34 Métodos numéricos para la solución de ecuaciones diferenciales parciales 39 Análisis y síntesis de mecanismos 42 Termodinámica avanzada ...................................................................................................................46 Modelación y simulación computacional 49 Mecánica del medio contínuo 52 Metodología del diseño 56 Sistemas de control 60 Vibraciones mecánicas 62 Diseño óptimo 66 Flujo en Dos Fases ..............................................................................................................................70 Mecánica experimental 74 Método del elemento finito 78 Transferencia de calor .........................................................................................................................83 Mecánica de sólidos 86 Automatización y control de procesos de manufactura 90 Robótica 93 Fundamentos de tribología 96 Diseño mecánico 99

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Análisis de flujo asistido por computadora 103 Fuentes alternas de energía 107 Rotodinámica 112 Dinámica de gases 115 Residencia I 120 Residencia II 122 Control moderno 124 Caracterización de materiales 127 Sistemas Cad – Cam 131 Fundamentos de procesos de manufactura 134 Instrumentación industrial 137 Mecánica de la fractura 140 Conducción ........................................................................................................................................143 Convección ........................................................................................................................................147 Radiación ...........................................................................................................................................150 Medición y Experimentación ..............................................................................................................153 Diseño de dispositivos de la sujeción 162 Tecnología 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 línea de investigación o de trabajo. ................................................................181

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I. Justificación del Programa y Líneas de Investigación o de Trabajo. 1.1 De la orientación a la investigación del programa El Programa de Posgrado en Ingeniería Mecánica del Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico se constituyó en 1988 (Maestría) y en 1996 (Doctorado) con la finalidad de formar cuadros que apoyaran al mercado nacional de trabajo de gran especialización en Ingeniería Mecánica, y además, para realizar investigación enfocada a obtener una capacidad que permitiera resolver problemas de la planta productiva nacional. El programa de maestría está orientado a la investigación, y responde a la necesidad regional nacional de impulsar las actividades relacionadas con la creación de tecnología mediante la formación de grupos de investigación y el fortalecimiento de las instituciones de educación superior. El sector industrial, tanto público como privado, empezó a demandar ingenieros mecánicos con una formación superior a la licenciatura, creciendo la demanda en la medida que algunos sectores industriales se iban modernizando tecnológicamente y se impulsaba el desarrollo en sectores estratégicos. La Dirección General de Institutos Tecnológicos tuvo la visión de participar en la conformación de una comunidad científica y tecnológica que se empezaba a desarrollar en la ciudad de Cuernavaca, Mor., por aquellos años. La decisión de la ubicación en la ciudad de Cuernavaca, obedeció a la posibilidad de aprovechar el potencial de la planta de investigadores del Instituto de Investigaciones Eléctricas (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 Maestría fue creado entonces como un posgrado en convenio con el Instituto de Investigaciones Eléctricas, con el fin de preparar investigadores en áreas de especialidad afines a la Ingeniería Mecánica. Con el tiempo el posgrado ha evolucionado y este enfoque se ha modificado, las áreas de especialidad (Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos) se han redirigido hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las áreas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluación del Impacto del Programa de Formación de Científicos y Tecnólogos 1997-2006), resultan estratégicas para la solución de los problemas más urgentes del país como son: El diseño y los procesos de manufactura, y el uso de energías renovables y el desarrollo sustentable, las cuales están completamente relacionadas con nuestras dos áreas de especialización y sus correspondientes líneas de investigación: (1) Optimación de sistemas mecánicos y (2) Análisis y diseño térmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. Si el enfoque inicial del posgrado ha cambiado no así el objetivo, que es la formación de recursos humanos de alta calidad capaces de hacer aportaciones originales en su área de especialidad. Así, la formación de profesionales con grado de Maestro en Ciencias

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en Ingeniería Mecánica busca fortalecer los cuadros de expertos para innovar, desarrollar y aplicar tecnologías que respalden el aprovechamiento sustentable y óptimo de los recursos, en razón de los requerimientos de los sectores productivo, social y público; e impulsar y consolidar la investigación y la formación de profesores investigadores, para acrecentar la productividad de las instituciones de educación superior y centros de investigación. 1.2 Contribución del Departamento de Ingeniería Mecánica a la misión del CENIDET Si consideramos como características de una MISIÓN el abarcar los objetivos más importantes de un grupo de trabajo, viéndolos desde el punto de vista de su trascendencia, del servicio social e histórico, y además, 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 Ingeniería Mecánica están dirigidos al cumplimiento de la Misión del Centro. MISIÓN del CENIDET: “Contribuir al desarrollo tecnológico sustentable, nacional y regional a través de la formación de investigadores e innovadores tecnológicos con visión humanista, competitivos en los ámbitos académico, industrial y de investigación tecnológica, así como participar en el fortalecimiento del posgrado y la investigación del SNEST.”. Nuestra principal contribución a la misión del CENIDET radica en la capacitación de recursos humanos. Los Maestros en Ciencias egresados de nuestro Programa constituyen nuestro principal producto, y han tenido una excelente aceptación tanto en la industria como en instituciones de educación superior; con frecuencia, dichas instituciones envían 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 líneas de investigación o para involucrarse directamente en actividades docentes. Cabe señalar que un porcentaje importante de nuestros alumnos proviene del Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos (SNIT). Al finalizar su maestría muchos de ellos se incorporan como docentes a los diferentes planteles de este Sistema. El éxito en la preparación de nuestros estudiantes radica en: a) la coherencia entre los programas de estudio y nuestras líneas de investigación, y b) la participación activa de los estudiantes en los proyectos de investigación del Departamento. La mayoría de los proyectos de investigación dan origen a tesis, tanto de maestría como de doctorado. En el transcurso de su formación académica y del desarrollo de su tesis, los estudiantes aprenden a conjugar métodos experimentales y numéricos para la solución de problemas. De esta manera, el estudiante adquiere la habilidad de analizar fenómenos físicos desde diferentes puntos de vista, obteniendo análisis más completos y confiables.

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Como parte de nuestro sistema para el desarrollo de habilidades prácticas, se involucra a los estudiantes en el proceso de diseño (conceptual, elaboración de los planos técnicos, y construcción) de los bancos experimentales y sistemas de medición propios. Además, con nuestro método educativo se mantiene a los estudiantes en contacto directo con los talleres mecánicos donde se elaboran los elementos y componentes de los bancos. Esto contribuye a una formación balanceada de nuestros educandos, con ingredientes de diferentes campos que aumentan su competitividad en el ámbito de recursos humanos. La política del Departamento referente al uso óptimo nuestros recursos económicos y humanos nos ha permitido a través de los años formar profesionales de alto nivel que impulsan la investigación y desarrollo tecnológico en diferentes instituciones del país. En cuestión de investigación y desarrollo tecnológico, nuestra contribución a la misión del Centro es a través de los proyectos que se desarrollan en nuestro Departamento, los cuales son la base de los trabajos de tesis de nuestros estudiantes de Maestría y Doctorado. El financiamiento de nuestros proyectos de investigación 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 investigación a niveles regional, nacional e internacional. 1.3 De las líneas de investigación o de trabajo La investigación y el desarrollo tecnológico son actividades fundamentales del Programa, ya que constituyen la base para la formación de investigadores y representan el medio más directo para contribuir con nuestra labor al desarrollo de nuestra sociedad. Las líneas de investigación del Departamento son el resultado de la evolución de las necesidades de las organizaciones con las cuales interactuamos, así como de los campos de especialidad de nuestros investigadores. Se cuenta con dos líneas de investigación: a) Optimación de sistemas mecánicos, y b) Análisis y diseño térmico de edificaciones y sistemas solares relacionados. A continuación se describe cada una de ellas. Línea de Investigación 1: Optimación de Sistemas Mecánicos.

En años recientes, en el campo de Ingeniería Mecánica se ha manifestado una tendencia hacia requerimientos más estrictos de diseño que respondan a los nuevos estándares y normas nacionales e internacionales. Esto conlleva a la necesidad de crear sistemas mecánicos más

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modernos y complejos de sistemas mecánicos que utilicen nuevos y mejores materiales, con el objeto de obtener mejorar su desempeño y reducir su costo. La línea de investigación “Optimación de Sistemas Mecánicos” está dividida en dos sub-líneas: “Comportamiento Estático y Dinámico de Sistemas Mecánicos” y “Modificación de Propiedades de Sistemas Mecánicos”; estas sub-líneas se establecieron para responder a la necesidad de analizar conjunta y/o separadamente una amplia variedad de problemas existentes en el proceso de diseño, construcción o rediseño de máquinas y sistemas mecánicos, con sus elementos y uniones. Dentro de esta línea de investigación se abordan temáticas relacionadas con a) el análisis estático y dinámico de sistemas mecánicos, que han incluido estudios de elementos deformables en uniones mecánicas y de fenómenos de vibración y amortiguamiento, como los causados por el impacto de componentes mecánicos, y b) problemas de tribología como lo son el desgaste, la fricción y los ajustes de componentes mecánicos. Con base en la organización actual del trabajo de investigación en el Departamento, es posible realizar contribuciones en campos complejos tales como el análisis y diseño de líneas tecnológicas, sistemas dinámicos y tribología. En el trabajo de investigación, los investigadores y alumnos diseñan y construyen los sistemas experimentales que permiten determinar el comportamiento estático y dinámico de diferentes tipos de uniones de sistemas mecánicos, máquinas y mecanismos en distintas condiciones de operación. Normalmente se realiza la investigación en una serie de etapas, iniciando con modelos simples de elementos o sistemas mecánicos y posteriormente incrementando la complejidad del modelo, hasta aproximarse lo más posible a condiciones reales de operación. De esta manera los estudiantes pueden conocer no sólo los aspectos teóricos de los problemas atacados, sino también sus aspectos prácticos. La experimentación comúnmente requiere diseñar estrategias de medición, diseñar y construir piezas y bancos de prueba, desarrollar sistemas para la adquisición de datos e idear métodos para la interpretación 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 técnicas propias del trabajo de investigación. Además del trabajo experimental que se realiza en nuestros laboratorios, parte de nuestro esfuerzo está dedicado al desarrollo de modelos numéricos de sistemas mecánicos. En la actualidad, la línea de Optimación de Sistemas Mecánicos ha profundizado en el uso del Método de Elementos Finitos, ya que es una técnica versátil con amplias posibilidades de aplicación en problemas referentes a los procesos de diseño y rediseño de máquinas y de sus componentes. Adicionalmente se realizan estudios del modelado y experimentación en el área

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de Rotodinámica, principalmente en las áreas de balanceo dinámico, diagnóstico de fallas, identificación de parámetros modales e implementación de sistemas activos de amortiguamiento. En esta línea de investigación, en apoyo a la industria nacional, también se trabaja en proyectos que desarrollan conocimiento experimental para el recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones térmicas o de abrasión extremas. Mediante las técnicas desarrolladas en nuestro laboratorio se espera prolongar la vida útil de estos equipos y minimizar los tiempos muertos derivados de fallas. Una aplicación de esta tecnología que ha cobrado mayor relevancia es en el área médica, con estudios de desgaste y recubrimientos en prótesis. Así, la línea de investigación del área de Diseño Mecánico cuenta con un laboratorio en el cual se cultivan las siguientes sublíneas de investigación particulares: 1) Tribología, 2) Rotodinámica, 3) Análisis de esfuerzos y deformaciones, 4) Vibración, amortiguamiento e impacto, 5) Mecánica computacional, 6) Metrología y propiedades físicas y 7) Biomecánica. En la sublínea de tribología se han desarrollado dispositivos y procesos para el estudio y aplicación de películas delgadas por triboadhesión en superficies planas y curvas. En la sublínea de rotodinámica se realiza el modelado y pruebas experimentales de rotores para analizar la influencia de los diferentes parámetros como rigidez, amortiguamiento, geometría, etc., en el comportamiento dinámico del sistema, técnicas de balanceo, técnicas para diagnóstico de fallas incipientes, técnicas para determinar parámetros modales del sistema. En la sublínea de análisis de vibración, amortiguamiento e impacto se desarrollan métodos de prueba encaminados a la identificación de propiedades dinámicas, la predicción de respuesta vibratoria y la mitigación de vibraciones de máquinas y estructuras; así mismo se validan experimentalmente métodos teóricos desarrollados para el mismo fin. Además, se estudia el comportamiento dinámico de componentes de máquinas, estructuras y materiales compuestos. Se abordan aplicaciones de importancia para la industria, como lo son diagnósticos de fallas, la validación de modelos de elementos de máquinas y uniones, a través de pruebas de vibración y análisis modal, la medición de vibración y la optimación de componentes mecánicos por métodos experimentales y elementos finitos. En la sublínea de Mecánica Computacional, principalmente, se usa el método de elemento finito en la optimación de sistemas mecánicos y sus uniones para análisis estáticos y dinámicos. También, se realizan las simulaciones de la dinámica de los mecanismos y elementos mecánicos, no solamente con paquetes comerciales (ABAQUS y ALGOR) sino usando programas de codificación propia. En la sublínea de metrología y propiedades físicas se dimensionan los elementos que se prueban y se obtienen algunas propiedades de sus materiales. Además, se desarrollan nuevas tecnologías, por ejemplo, recubrimiento de superficies de equipo industrial expuesto a condiciones térmicas o de abrasión extremas para prolongar la vida útil. En la sublínea de biomecánica se estudia la mecánica de articulaciones naturales y prostéticas. Además, se realiza análisis y desarrollo de prótesis de

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rodilla e innovación en materiales para implantes, aplicando técnicas desarrolladas en la línea de tribología Línea de Investigación 2: Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

El consenso general de la comunidad que se dedica a los sistemas térmicos ha sido enfocado al campo de la energía. Un gran número de actividades y procesos desarrollados por el hombre involucran de una u otra forma el uso de la energía, en relación con el aprovechamiento y explotación óptima de los recursos energéticos. La dinámica de evolución de los sistemas térmicos permite analizar y resolver problemas complejos relacionados con los nuevos diseños enfocados al ahorro de la energía, tema de especial interés en la industria del país. Por lo anterior, esta segunda Línea de Investigación se ha dividido en tres sub-líneas: a) Estudios térmicos de edificaciones, b) Estudios de sistemas solares relacionados, y c) Propiedades termofísicas y ópticas de materiales. Las primeras dos comprenden tópicos como: ahorro de energía en edificaciones, desarrollo y estudios de sistemas térmicos alternos para ahorrar energía fósil y reducción de la contaminación ambiental en sistemas relacionados. De la primera sublinea de investigación se abordan 5 temas principales: Caracterización del clima y estrategias de confort en edificaciones, evaluación térmica de cargas térmicas de edificaciones, estudios del movimiento de aire en habitaciones, estudios térmicos de vidrios y marcos de ventanas y su efecto térmico en habitaciones de edificaciones y estudios térmicos de sistemas pasivos. En la segunda sublinea las investigaciones se han enfocado a los estudios de sistemas solares de baja entalpía como son los captadores o captadores solares para calentamiento de agua o de aire para secado de productos. Los

tópicos de investigación comprendidos en la tercer sub-línea son: desarrollo de aparatos para medir propiedades térmicas de materiales y fluidos, medición de propiedades térmicas y medición de propiedades ópticas. La línea de investigación del área de sistemas térmicos cuenta con cuatro instalaciones de laboratorios: 1) Laboratorio de termosistemas para ahorro de energía, 2) Laboratorio de propiedades ópticas y termofísicas, 3) Laboratorio de tecnologías solares y 4) Laboratorio de modelación numérica. En el laboratorio de termosistemas para ahorro de energía se desarrollan dispositivos y metodologías calorimétricas para la evaluación de componentes de edificaciones, determinación de cargas térmicas, calificación energética con fines de ahorro de energía. En el laboratorio de propiedades ópticas y termofísicas se diseñan dispositivos y metodologías para determinar propiedades termofísicas, esencialmente conductividad térmica en materiales sólidos, viscosidad de fluidos y adsorción de humedad en medios porosos, así como se cuenta con un espectrofotómetro para determinar propiedades ópticas de transmitancia y reflectancia de materiales sólidos. En el laboratorio de tecnologías solares se realizan caracterizaciones térmicas de envolventes de edificaciones en condiciones exteriores y de laboratorio, así como también se lleva a cabo la caracterización de colectores solares. En el laboratorio de modelación numérica se desarrollan programas de modelación de dinámica de fluidos computacionales con aplicaciones a habitaciones, ventilación y calidad del aire. 11

Ambas Líneas de Investigación del Programa de Ingeniería Mecánica han ido consolidándose paulatinamente desde sus inicios y han contribuido de forma general en el desarrollo de normas nacionales, asesorías a gremios, desarrollo de proyectos para industriales, colaboraciones con otras instituciones. En general, los esfuerzos de ambas líneas de investigación se han canalizado hacia la vinculación con todas las actividades que propicien y amplíen el conocimiento y la creatividad en el campo de Ingeniería Mecánica. Tales esfuerzos no sólo han fructificado en el ámbito nacional sino que también han impactado internacionalmente mediante la propagación de su producción científica y tecnológica a través de la publicación de artículos en revistas especializadas de reconocido prestigio internacional. 1.4 Dentro del Programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Plantel -PIID. De acuerdo a la misión, objetivos y el Plan Estratégico Cenidet-SEP, las políticas de este Centro en el corto plazo se resumen en facilitar el establecimiento de un Modelo de Innovación y Calidad, que asegure que nuestros resultados sean de alta calidad, y se vean reflejados en el corto plazo en la acreditación de acuerdo a estándares nacionales (Conacyt-PNPC, ConacytSNI, etc), en el mediano plazo en la certificación ISO-9001, y en el largo plazo en un seguimiento de forma completa del Modelo de Innovación y Calidad. Por lo anterior, actualmente el Departamento de Ingeniería Mecánica del CENIDET (DIM-CENIDET), en su programa de Maestría y Doctorado en Ciencias del la Ingeniería Mecánica, y en sus actividades de investigación, promueve acciones encaminadas a la acreditación ante las instancias nacionales y promueve las acciones encaminadas a la certificación con estándares internacionales, todo esto dentro del marco del Modelo de Innovación y Calidad mencionado. Específicamente en el DIM-CENIDET, se pueden dividir las políticas en: políticas para fomentar la calidad en la formación de recursos humanos, políticas de fomento para incrementar la calidad en las labores de investigación y políticas que fomenten la vinculación. Para estas tres políticas: 1. Se continuará promoviendo el incremento en el nivel académico de los profesoresinvestigadores, mediante difusión de información, permisos laborales y reducción de carga académica para los profesores-investigadores, tanto para obtener el grado de doctorado como para realizar pos-doctorados y estancias en instituciones afines a las líneas de investigación del Departamento. 2. Se fomenta la convivencia académica, estimulando las actividades en las que exista participación conjunta de los diferentes profesores-investigadores y estudiantes dentro del departamento y CENIDET. Particularmente se acentuará el trabajo con equipos interdisciplinarios para afrontar proyectos de investigación. 3. Se fomentará la asistencia a foros o congresos siempre y cuando sean de prestigio nacional e internacional, se prevean oportunidades de establecer vínculos con

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instituciones afines o se prevean oportunidades para realizar promoción al Departamento. 4. Se fomentará la realización de proyectos de instigación y desarrollo tecnológico que permitan incrementar y mejorar los equipos existentes en los tres laboratorios existentes y en la formación de otros dos. 5. Se fomentará la realización de proyectos que permitan extender y generar nuevos espacios para la realización de actividades docentes, actividades de investigación y desarrollo tecnológico y actividades recreativas. Políticas específicas para fomentar la calidad en la formación de recursos humanos: Fomentar la retroalimentación en la toma de decisiones con la información del seguimiento de egresados. 1. Fomentar mediante grupos colegiados (Consejo de posgrado y Claustro Doctoral) las revisiones periódicas a los reglamentos y programas de los posgrados que se imparten y revisiones de los resultados de investigaciones. 2. Fomentar la realización y asistencia a eventos para actualización docente de los profesores-investigadores. 3. Incrementar la planta de profesores investigadores, contratando profesores con nivel mínimo de doctorado afines en su curriculum vitae, con las líneas de investigación y de preferencia con publicaciones en revistas de prestigio internacional con refereo. Políticas específicas para el fomento de la calidad en las labores de investigación. 1. Fomentar la publicación 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. Políticas específicas de fomento a la vinculación. 1. Favorecer la participación de profesores-investigadores en actividades de vinculación con el sector industrial, manteniendo prioridad a la formación de recursos humanos de alto nivel e investigación. 2. Fomentar la divulgación del trabajo realizado en el Departamento. 3. Promover la diversificación de las fuentes de ingresos financieros.

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II. Diseño Académico / Curricular 2.1 Líneas de investigación o de trabajo.

Descripción de las Líneas de Investigación por área: Área:

Línea

de

Investigación:

Tópicos de estudio: A. Comportamiento Estático y Dinámico de Sistemas Mecánicos

Diseño

Optimación de Sistemas

Mecánico

Mecánicos

i.

Análisis de esfuerzos y deformaciones

ii.

Diagnóstico de fallas

B. Modificación de Propiedades de Sistemas Mecánicos i.

Modificación superficial

ii.

Materiales compuestos

C. Estudios Térmicos de Edificaciones

Análisis Sistemas Térmicos

y

Diseño

Térmico

de

i. Evaluación de cargas térmicas de edificaciones. ii. Estudios del movimiento de fluidos en habitaciones. iii. Análisis térmico de vidrios, techos, y paredes.

D. Propiedades Termofísicas y Ópticas de Materiales i.

Edificaciones Sistemas

y Solares

Relacionados

Dispositivos de medición de propiedades termofísicas de materiales.

ii.

Análisis de propiedades termofísicas y ópticas de materiales.

E. Estudios de Sistemas Solares Relacionados i.

Sistemas de colectores solares de agua y aire.

ii.

Sistemas solares de secado

2.2 Características del programa. 2.2.1 Nombre del programa: Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica

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2.2.2 Objetivo general y metas del programa: Objetivo general del programa.

El objetivo principal del programa académico de estudios de maestría es la formación de recursos humanos de alto nivel en el área de ingeniería mecánica, el cual proporcionará al alumno una formación amplia en el campo del conocimiento de Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos con habilidades y capacidades para actividades de investigación, docencia y sólido 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 técnicas de alta tecnología. 3. Esté actualizado en su área de trabajo. 4. Tenga conocimiento de la gestión de proyectos. 5. Sea capaz de formar recursos humanos 6. Tenga la capacidad de liderazgo. 2.2.3 Perfil del graduado:

El Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica contempla conocimientos, habilidades y actitudes que el egresado debe aplicar en su ámbito profesional, de tal manera que al egresar de la maestría sea capaz de generar y aplicar sus conocimientos tanto en el ámbito académico, público, industrial y de investigación; esto es, identificar, plantear y dar soluciones a problemas de su campo disciplinario, participar en asesorías, consultorías, investigación básica y aplicada, y en desarrollo tecnológico en ámbitos académicos relacionados con su campo disciplinario, formar recursos humanos de alto nivel técnico, licenciatura y de maestría en su campo disciplinario, y desempeñar actividades profesionales de alto nivel en el desarrollo tecnológico en los ámbitos productivos a nivel regional y nacional. Además, podrá realizar la continuación de estudios a nivel doctorado, en instituciones tanto nacionales como internacionales. 2.2.4 Campo de acción

El programa de Maestría en Ciencias tiene una trayectoria mayor a 20 años y principalmente se enfoca en la formación de recursos humanos de alto nivel en Ingeniería Mecánica, en las áreas de Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos, y especializados en las líneas de investigación: 1) Optimación de sistemas mecánicos, y 2) Análisis y diseño térmico de edificaciones y

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sistemas solares relacionados. De esta forma respondemos a las tendencias nacionales e internacionales para la formación de especialistas en el área de Ingeniería Mecánica. Estas áreas de especialidad son dirigidas hacia temas de mayor impacto para la sociedad en general; atendiendo las áreas que de acuerdo con indicadores de CONACYT (Evaluación del Impacto del Programa de Formación de Científicos y Tecnólogos 1997-2006), resultan estratégicas para la solución de los problemas más urgentes del país como son: El diseño y los procesos de manufactura, y el uso de energías renovables y el desarrollo sustentable, las cuales están completamente relacionadas con nuestras dos áreas de especialización y sus correspondientes líneas de investigación. Por otro lado, las áreas prioritarias para el desarrollo del país y su incidencia en el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, establece la estrategia de promover políticas de desarrollo sustentable para el país. Para ello, se propone impulsar el uso eficiente de la energía, así como la utilización de tecnologías que permitan disminuir el impacto ambiental generado por los combustibles fósiles tradicionales. México cuenta con un importante potencial en energías renovables, y en materia de ahorro de energía, es importante incrementar los esfuerzos de promoción de uso de equipos de producción y aparatos de consumo más eficientes. Así, nuestro programa desarrolla en sus dos líneas de investigación ciencia básica y desarrollo tecnológico, y se aprecia que una de estas líneas de investigación esta completamente relacionada con la eficiencia energética, de esta manera nuestro programa tiene incidencia muy importante en el desarrollo del país. Conjuntamente, los egresados tienen una formación orientada hacia estas líneas de investigación mediante el desarrollo de sus temas de maestría. Por esta razón 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 están empleados actualmente en empresas e instituciones de alto prestigio y además algunos de ellos continúan su educación con estudios doctorales. Una parte de los egresados son contratados como docentes en instituciones de educación superior del país, tanto en aquellas pertenecientes al SNEST, como en universidades de diferentes estados de la República. Otro porcentaje de ellos deciden continuar con estudios doctorales, siendo una de sus primeras opciones el mismo programa de Doctorado en Ciencias en Ingeniería Mecánica, en parte por la familiaridad con el tema y la línea de investigación, y por el ambiente de trabajo. Destaca el hecho de que otro porcentaje de los egresados continúan con actividades relativas a la investigación, tanto en entidades gubernamentales como en la iniciativa privada. 2.2.5 Requisitos y antecedentes de ingreso de los candidatos. Requisitos  Contar con título de Licenciatura en un área afín a la del programa de maestría al que se

pretende ingresar.

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      

Haber obtenido un promedio mínimo general de 80 (ochenta), o su equivalente, en la licenciatura. Presentar solicitud para ingresar a la maestría. Aprobar los exámenes de admisión. Presentar currículum vitae y acudir a una entrevista con los miembros del Comité de Admisión. Mostrar habilidades para la lectura y comprensión de escritos técnicos en investigación. Poseer conocimientos necesarios del idioma inglés, sobre todo en lo que se refiere a la lectura de textos técnicos. Dedicar tiempo completo a la maestría.

Antecedentes (perfil de ingreso)

El programa de posgrado de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica es una opción de superación académica para los egresados en diversas áreas de las ingenierías, tales como Ingeniería Mecánica, Ingeniería Electromecánica, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Química, Ingeniería en Energía, Ingeniería Industrial y licenciaturas afines. El grado deberá ser expedido por una institución nacional, o en su caso, contar con la revalidación correspondiente. El candidato al posgrado deberá tener conocimientos sólidos en matemáticas así como del área en la que se desea orientar (Diseño Mecánico o Sistemas Térmicos); adicionalmente conocimientos en el manejo de computadoras, comprensión y redacción de textos en español e inglés. Como habilidades el alumno deberá tener una buena comprensión de lectura, capacidad de análisis, crítica y síntesis, y adaptación 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 académicas. 2.2.6 Requisitos para la obtención del grado académico.

Se ofrece una sola opción de graduación, que consiste en un trabajo de investigación que derive en un documento de tesis, el cual a juicio de un comité revisor, deberá tener nivel y originalidad de un trabajo de maestría; y aprobar un examen de grado. En general, los requisitos para la obtención del grado de Maestro en Ciencias son los siguientes: 1) 2) 3) 4) 5)

Haber aprobado la totalidad de los créditos de los cursos, Contar con un promedio mínimo general de 80/100, No tener adeudos con la institución cumpliendo con los requisitos administrativos, Acreditar el idioma inglés de acuerdo a los criterios institucionales. El estudiante para su egreso debe obtener un puntaje mínimo de 450 en el examen TOEFL. Realizar trabajo de investigación de tesis, el cual debe ser totalmente concluido y

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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 Maestría en Ciencias dependerá de lo siguiente: a) Acatar todas las disposiciones reglamentarias de la institución, de la DGEST y del SNEST para su buen funcionamiento y mejor aprovechamiento y, consecuentemente, se evitará ser sujeto de sanciones por parte de las autoridades competentes. b) Inscribirse en cada periodo, durante todo el programa de Maestría en Ciencias, hasta la obtención del grado. Después de los periodos reglamentarios, el estudiante deberá inscribirse aunque no tenga carga académica. c) Dedicar tiempo completo al desarrollo de su proyecto de investigación. d) No abandonar los estudios por un periodo sin la autorización del jefe de la DEPI; en cualquier caso, las bajas temporales y definitivas se solicitarn al jefe de la DEPI y serán valoradas por el CIPI. e) Acreditar las asignaturas con una calificación mínima de setenta (70), pero el promedio mínimo global requerido será 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 investigación cuando lo solicite el comité tutorial, con el aval del director de tesis. h) Obtener el grado de Maestro en Ciencias en el periodo no mayor a cinco años, contados a partir de la fecha de ingreso del estudiante al programa. i) Incumplir cualquiera de éstas, u otras disposiciones emitidas por las instancias educativas al efecto, será causa para la baja definitiva del estudiante del programa respectivo. La carga académica del estudiante para cursar estudios de maestría en ciencias la determinará el Comité Tutorial y estará autorizada por el Coordinador Académico del programa; la asignación del tema de tesis le corresponderá al Consejo de posgrado. Los estudiantes de maestría no tendrán la opción de baja parcial de asignatura alguna. Todo estudiante de posgrado que haya cursado al menos un semestre del programa podrá solicitar su baja temporal en todas las asignaturas, para lo cual presentará dicha solicitud por escrito, avalada por su Director de Tesis, al Jefe de la División de Estudios de Posgrado e Investigación.

18

Cuando el estudiante decida no continuar sus estudios podrá solicitar la certificación de las asignaturas cursadas; las asignaturas no aprobadas no se computarán para efectos del promedio general. 2.8 Procedimiento de selección de aspirantes.

El proceso de selección está basado en: un examen de admisión, el cual está dividido en tres partes que se aplican separadamente: Matemáticas, Diseño, Térmica. Aparte, se aplica un examen de Inglés y uno psicológico preparado y evaluado por el Depto. de Desarrollo Académico e Idiomas. La aceptación de un candidato al programa se basa en la aprobación del examen de admisión, análisis de su trayectoria escolar (se revisan particularmente las materias de especialidad del área de su elección, estancias de verano de investigación, participación en concursos con valor curricular) y una entrevista con el comité de admisión (el comité de admisión establece contacto con el candidato y programa la fecha de entrevista). Los contenidos de los exámenes de admisión de cada especialidad son elaborados y revisados por el Consejo de Posgrado y se actualizan anualmente. También, 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 Maestría en Ciencias, contanto con alguna de las siguientes experiencias: Participación en concursos de ciencias basicas, creatividad o emprendedores, particpación en proyectos de investigación, particpación en veranos de la investigación cientifica y particpación como ponente en eventos academicos 2.2.9 Características de los proyectos de tesis.

La Tesis es el planteamiento, procedimiento y resultados de una investigación, desarrollo científico o innovación tecnológica individual que se presenta en un documento formal impreso, bien redactado y estructurado. El tema de tesis debe estar enmarcado en las líneas de investigación o de trabajo del Departamento de Ingeniería Mecánica. Los estudiantes deberán 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 formación del banco de temas de tesis, los profesores someten a consideración del Consejo de Posgrado las propuestas de investigación que consideran que pueden ser abordadas como temas de tesis de Maestría. Para su aprobación, se deberá presentar por escrito y de manera oral al Consejo Departamental.

19

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

20

2.3 Plan de Estudios. El actual plan de estudios del programa de posgrado de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica fue aprobado por la DGEST con número de oficio 513.1/1097/2011. El plan de estudios fue el resultado del proceso de actualización 2009-2010 por parte de la DGEST, fue elaborado como programa de estudios semestral y entró en vigor a partir de la generación de Agosto/2011. El plan de estudios está programado con una duración de 2 años y ofrece dos áreas de especialización, Diseño Mecánico y Sistemas Térmicos, cuyas líneas de investigación son: (1) Optimación de sistemas mecánicos y (2) Análisis y diseño térmico de edificaciones y sistemas solares relacionados, respectivamente. Este programa está diseñado para obtener el grado de Maestro en Ciencias en un periodo de 4 semestres, el cual consta de 100 créditos distribuidos como sigue: asignaturas básicas (24 créditos), asignaturas optativas (24 créditos), seminarios de investigación (12 créditos) y tesis (40 créditos). La estructura académica se presenta abajo. Tabla. Estructura académica del plan de estudios de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica. DOC (Hrs)

TIS (Hrs)

TPS (Hrs)

Horas Totales

Créditos

Asignatura básica I

48

20

100

168

6

Asignatura básica II

48

20

100

168

6

Asignatura básica III

48

20

100

168

6

Asignatura básica 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 investigación I

16

20

100

132

4

Seminario de investigación II

16

20

100

132

4

Seminario de investigación III

16

20

100

132

4

Tesis

0

800

0

800

40

2552

100

Estructura Académica

Total

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

21

Tabla. Asignaturas básicas para las áreas de especiliazación de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica. Áreas de Especialización Asignaturas Básicas Diseño Mecánico

Sistemas Térmicos

1

Matemáticas avanzadas





2

Dinámica analítica





3

Ciencia de los materiales





4

Métodos numéricos para la solución de





ecuaciones diferenciales parciales 5

Análisis y síntesis de mecanismos





6

Termodinámica avanzada





7

Modelación y simulación computacional





8

Mecánica del medio contínuo





9

Metodología del diseño





10

Sistemas de control





Tabla. Asignaturas optativas para las áreas de especiliazación de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica. Áreas de Especialización Asignaturas Optativas Diseño Mecánico 1

Vibraciones mecánicas



2

Diseño óptimo



3

Flujo en dos fases

4

Mecánica experimental

Sistemas Térmicos

 



22

5

Método del elemento finito

6

Transferencia de calor

7

Mecánica de sólidos

8

Automatización

y



  control

de

procesos de manufactura



9

Robótica



10

Fundamentos de tribología



11

Diseño mecánico



12

Análisis

de

flujo



asistido

por



computadora



13

Fuentes alternas de energía

14

Rotodinámica

15

Dinámica de gases

16

Residencia I





17

Residencia II





18

Control moderno





19

Caracterización de materiales





20

Sistemas Cad – Cam



21

Fundamentos



de



procesos

manufactura

de



22

Instrumentación industrial



23

Mecánica de la fractura





23

24

Conducción



25

Convección



26

Radiación



27

Medición y experimentación

28

Diseño

de

dispositivos

 de

la



29

Tecnología del control de la calidad



30

Sistemas



sujeción

avanzados

manufactura

de





2.4 Estructura por asignatura. Se presentan a continuación los formatos correspondientes a cada una de las asignaturas del Plan de Estudios.

24

Nombre de la asignatura Básica:

Línea de investigación o trabajo:

MATEMÁTICAS AVANZADAS I. Optimación de Sistemas Mecánicos II. Análisis y Diseño Térmico de Edifica+ciones y Sistemas Solares Relacionados

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

1

MCIME-0101

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999 CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010 2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Academia de Ing. Mecánica del CENIDET M.C. Leonel Lira Cortés

Revisión curricular

M.C. José Manuel Morales Rosas y Academia de Ing. Mecánica Dr. Enrique S. Gutiérrez Wing Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura obligatoria que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno los conceptos, y herramientas matemáticas que le permitan plantear y resolver con éxito los problemas que surgen en la mecánica, tanto de tipo teórico como práctico, con la finalidad de capacitarlo para comprender los conocimientos acumulados en su especialidad, y de generar y aplicar nuevos conocimientos científicos y tecnológicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la formación de habilidades en el alumno para la abstracción, representación y manipulación matemática de fenómenos físicos. Estas habilidades apoyarán al alumno a crear, comprender y/o utilizar herramientas analíticas o numéricas para la solución de problemas de

1

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

25

ingeniería. 5

Contenido temático. Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio, debiendo estar organizados y secuenciados. Además de que los temas centrales conduzcan a lograr el objetivo de la materia. Temas Introducción al álgebra lineal Horas teóricas: 20

1

2

Sistemas coordenados Horas teóricas: 6

3

Series infinitas Horas teóricas: 8

4

Ecuaciones diferenciales ordinarias Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Espacios vectoriales 1.1.1 Definición 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 transformación 1.3 Matrices 1.3.1 Operaciones aritméticas con matrices 1.3.2 Cálculo de determinantes 1.3.3 Rango de una matriz 1.4 Matriz de una transformación lineal 1.4.1 Ecuaciones de operadores 1.4.2 Valores y vectores característicos 1.5 Solución de sistemas de ecuaciones lineales 1.5.1 Representación de fenómenos físicos mediante sistemas de ecuaciones lineales 1.5.2 Métodos de solución: Sistemas homogéneos Sistemas no homogéneos Sistemas indeterminados y sobredeterminados Horas de trabajo adicional del alumno: 20 1.2 Transformaciones lineales y coordenadas 2.2 Transformaciones de coordenadas 2.3 Coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Convergencia de series 3.1.1 Pruebas de convergencia 3.2 Series de Taylor y Maclaurin 3.2.1 Expansión de funciones en series de Taylor y Maclaurin 3.3 Series de Fourier 3.3.1 Representación de funciones periódicas mediante series infinitas Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Definición y clasificación 4.2 Métodos de solución

26

5

6

Ecuaciones diferenciales parciales Horas teóricas: 8

4.3 Ecuaciones de variables separables 4.4 Ecuaciones exactas, homogéneas 4.5 Método de coeficientes indeterminados4.6 Reducción de orden 4.7 Método de variación de parámetros Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Definición y clasificación 5.2 Solución de ecuaciones diferenciales parciales 5.2.1 Método de separación de variables 5.2.2 Ecuaciones elípticas 5.2.3 Ecuaciones hiperbólicas 5.2.4 Ecuaciones parabólicas Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología 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 elección del docente el orden en que se imparten los temas, así como el tiempo dedicado a cada uno de ellos.

7

Sugerencias de evaluación. Se expondrán las estrategias, los procedimientos y las actividades de evaluación que, retomados de la experiencia de los cuerpos académicos, sean adecuados para una evaluación correcta.  

8

70 % Aplicación de exámenes. 30 % Elaboración de un proyecto corto en el que se apliquen las metodologías estudiadas durante el curso, incluyendo redacción de un reporte del proyecto.

Bibliografía y Software de apoyo. I.

Kreider, D.L. et al, Introducción al análisis lineal, Representaciones y servicios de Ingeniería S.A., México, D.F., 1980 II. Kreyszig, E., Introduction to applied mathematics, Limusa, Noriega y editors, México, D.F., 1994. III. Ayres, Jr, Ecuaciones diferenciales: Teoría y problemas resueltos, Serie Schaum, Ed. McGraw-Hill, México, D.F., 1994 Software de apoyo: iv. MATLAB V 6.0 © 9

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requieren prácticas

27

Nombre de la asignatura Básica:

Línea de investigación o trabajo:

DINAMICA ANALÍTICA I. II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

2

MCIME-0102

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010 2

Participantes Academia de Ing. Mecánica del CENIDET (área de Diseño Mecánico) Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Dr. Jorge Bedolla Hernandez Academia de Ing. Mecánica Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik Dr. Jorge Bedolla Hernandez Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Revisión curricular Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Que el estudiante conozca en una forma amplia y clara la teoría y aplicación de los principios de dinámica analítica. Lo que le permitirá un análisis complejo de problemas estáticos y dinámicos, de cuerpos rígidos; de sistemas de partículas y sistemas mecánicos completos. Principalmente mediante la aplicación las ecuaciones dinámicas de Lagrange, Euler y Hamilton. Las cuales son base para el estudio de otros cursos como: teoría de máquinas y mecanismos, método de elemento finito,

2

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

28

vibraciones mecánicas, robótica, etc. Además, este curso hace posible al estudiante contar con un amplio y profundo conocimiento acerca del modelado de sistemas mecánicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado en la formación tecnológica y la capacidad de modelar sistemas mecánicos, dentro de los que se interviene diversos parámetros físicos. Le permite adquirir habilidades para analizar sistemas mecánicos tanto en forma estática como en forma dinámica. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a: • • •

5

Desarrollar la capacidad para aplicar técnicas de modelado y simulación que le permitan representar un proceso real que ocurre en sistemas mecánicos. Identificar los parámetros críticos a la hora de desarrollar un modelo, lo cual permite mejorar su trabajo de investigación. Adquirir un criterio de síntesis y análisis, de problemas complejos presentes en el área de la mecánica.

Contenido temático. 1

2

3

Temas Conceptos básicos y principios de mecánica Objetivo: Que el alumno refuerce sus conocimientos previos sobre los conceptos básicos de mecánica. Horas teóricas: 4 Sistemas de fuerzas y sus resultantes Objetivo: El alumno será capaz de analizar y sustituir sistemas de fuerzas en un sistema mecánico, o descomponer fuerzas para un análisis conveniente de los sistemas, esto apoyado por métodos tanto analíticos como gráficos. Horas teóricas: 4

Uniones planas y espaciales Objetivo: El alumno analizará, calculará y resolverá problemas de estructuras articuladas o armaduras, pueden corresponder a torres, grúas, etc. Horas teóricas: 2

Subtemas 1.1 Cuerpo rígido. 1.2 Propiedades fundamentales. 1.3 Transmisibilidad 1.4 Representación vectorial. 1.5 Operaciones con vectores Horas de trabajo adicional del alumno: 4 2.1 Condiciones de equilibrio 2.2 Ecuaciones de equilibrio 2.3 Sistemas de fricción 2.4 Sistemas de reducción de fuerzas planas y en el espacio 2.5 Método analítico 2.6 Método gráfico 2.7 Descomposición de fuerzas 2.8 Transformación de un par 2.9 Centros de gravedad Horas de trabajo adicional del alumno: 4 3.1 Método de los nudos 3.2 Método de las secciones Horas de trabajo adicional del alumno: 2

29

4

5

6

7

8

9

Geometría de masas Objetivo: El alumno identificará y calculará propiedades fundamentales de áreas, masas, volúmenes y cuerpos, que son la base para el cálculo de resistencia de materiales o cálculos dinámicos. Horas teóricas: 2 Cinemática de una partícula Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar comportamiento cinemático de una partícula que puede modelar y representar el movimiento de simples elementos mecánicos esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 4 Conceptos del movimiento de un cuerpo rígido Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar comportamiento cinemático de un cuerpo rígido que puede modelar y representar el movimiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 4 Dinámica de una partícula Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar la dinámica de una partícula que puede modelar y representar el comportamiento de simples elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 4 Problemas de vibración Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar vibraciones libres y forzadas de un grado de libertad de simples modelos de elementos mecánicos. Horas teóricas: 2 Dinámica de un sistema de partículas Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar la dinámica de un sistema de partículas que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica.

4.1 Momentos de primer orden 4.2 Planos y líneas de simetría 4.3 Centroides 4.4 Teoremas de Pappus y Guldini 4.5 Momentos de segundo orden. Horas de trabajo adicional del alumno: 2 5.1 Clases de movimiento como lineal, curvilíneo y absoluto 5.2 Desplazamiento lineal y curvilíneo 5.3 Velocidad lineal y curvilínea 5.4 Aceleración lineal y curvilínea. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

6.1 Conceptos de movimiento de un cuerpo rígido 6.2 Movimiento plano de un cuerpo rígido 6.3 Movimiento tipo translación, rotación con respecto a un eje fijo, y movimiento plano en general de un cuerpo rígido 6.4 Introducción a la cinemática tridimensional de un cuerpo rígido. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

7.1 Dinámica de una partícula con restricción 7.2 Dinámica de una partícula sin restricción 7.3 Leyes de Newton 7.4 Principios de trabajo y energía, e impulso y momentp 7.5 Potencia y eficiencia. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

8.1 Conceptos básicos. 8.2 Vibración libre sin y con amortiguamiento 8.3 Vibración forzada sin y con amortiguamiento Horas de trabajo adicional del alumno: 4

9.1 Principios de conservación de un centro de masa 9.2 Principios de trabajo y energía, e impulso y momento 9.3 Principio de D’ Alambert. 9.4 Principios de conservación de energía mecánica. 9.5 Equivalencia de energía cinética y trabajo. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

30

10

11

12

13

Horas teóricas:2 Trabajo, potencia y energía cinética, e impulso y cantidad de movimiento de un cuerpo rígido Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar la dinámica de un cuerpo rígido que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 4 Dinámica de rotación de un cuerpo rígido Objetivo: El alumno será capaz de calcular y analizar la dinámica de un cuerpo rígido en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 4 Clasificación de restricciones Objetivo: El alumno será capaz de analizar la dinámica de un sistema de las partículas o cuerpos rígidos en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica Horas teóricas: 2 Ecuaciones de Lagrange Objetivo: El alumno será capaz de analizar la dinámica de un sistema de las partículas o cuerpos rígidos en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 3

10.1 Trabajo y potencia 10.2 Energía cinética 10.3 Principios de impulso y cantidad de movimiento 10.4 Conservación de cantidad de movimiento 10.5 Impacto. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

11.1 Reacciones estáticas. 11.2 Reacciones dinámica. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

12.1 Coordenadas generalizadas 12.2 Desplazamientos virtuales 12.3 Fuerzas generalizadas 12.4 Principio de trabajos virtuales Horas de trabajo adicional del alumno: 4

13.1 Ecuaciones de Lagrange de primer tipo 13.2 Ecuaciones de Lagrange de segundo tipo 13.3 Aplicación de ecuaciones de Lagrange para modelado dinámico de sistemas mecánicos. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

31

14

15

16

6

Estabilidad de sistemas mecánicos. Objetivo: El alumno será capaz de analizar la dinámica de un sistema de las partículas o cuerpos rígidos en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica Horas teóricas: 2

16.1 Concepto de estabilidad de sistemas mecánicos Horas de trabajo adicional del alumno: 4

15.1 Principio de Hamilton 15.2 Ecuaciones de Hamilton 15.3 Aplicaciones de ecuaciones de Hamilton para modelado dinámico de sistemas mecánicos. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantarán problemas que tendrán respuestas en el análisis y solución de parámetros físicos que afectan el comportamiento estático y dinámico de los sistemas mecánicos.

Sugerencias de evaluación. • • • •

8

14.1 Ecuaciones de Euler 14.2 Aplicaciones de ecuaciones de Euler en dinámica de un cuerpo rígido Horas de trabajo adicional del alumno: 4

Metodología de desarrollo del curso. • •

7

El método de Euler en dinámica de cuerpo rígido Objetivo: El alumno será capaz de analizar la dinámica de un cuerpo rígido en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 2 Ecuaciones de Hamilton Objetivo: El alumno será capaz de analizar la dinámica de un sistema de las partículas o cuerpos rígidos en tres dimensiones que puede modelar y representar el comportamiento de elementos mecánicos, esto apoyado por métodos tanto analíticos como simulación numérica. Horas teóricas: 3

Solución analítica de problemas que involucran parámetros físicos presentes en los sistemas mecánicos. Queda a criterio del evaluador practicar exámenes. Planeación de presentaciones de problemas resueltos por los alumnos Sugerencia de la evaluación: 10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos tópicos. 30 % De cada uno de los 3 exámenes parciales en el aula.

Bibliografía y Software de apoyo.

32

I. II. III. IV. V. VI.

VII. VIII. IX.

Hibbler R.C.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. Macmillan publishing, New York, 1983. Meriam J.L., Kraige L.G.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. John Wiley, New York, 1987. Sandor B.J.: Engineering Mechanics: Statics & Dynamics. Vol. 1, 2. Prentice-hill, Englewood Cliffs, New York, 1983. Singer F.I. Mecánica para Ingenieros: Estática. Harla, México 1982 Singer F.L. Mecánica para Ingenieros: Dinámica. Harla, México 1982 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. Kleppner D., Kolenkow R.J.: An Introduction to Mechanics. Mc Graw Hill, New York, 1973 Abraham R., Marsden J.E.: Foundations of Mechanics (updated 1985 printing). 2nd edition, Addision-Wesley, New York, 1978 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 9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas Las prácticas se limitan a la revisión de los conceptos tratados en las unidades y ejercitación de los problemas teóricos, como tiempo de estudio adicional.

33

Nombre de la asignatura Básica:

CIENCIAS DE LOS MATERIALES I.

Línea de investigación o trabajo:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

3

MCIME-0103

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999 CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010 2

Participantes Dr. Jorge Colín Ocampo M.C. Claudia Cortés García y Academia de Ing. Mecánica M.C. Claudia Cortés García Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Revisión curricular Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Que el alumno conozca los tipos de materiales y sus procesos de obtención, estructura, tratamientos térmicos, propiedades y aplicación, para que, con base en estos conocimientos, sea capaz de seleccionar el material adecuado a los requerimientos del diseño o proceso de fabricación, y de evaluar su posible deterioro o fallas.

4

Aportación al perfil del graduado

3

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

34

Adquisición de habilidades para desarrollar y promover soluciones técnicas de alta tecnología. El alumno, al conocer los tipos, características, propiedades y procesos de fabricación de los materiales, será capaz de elegir el material acorde a los requerimientos de su proyecto; así mismo, tendrá las bases para idear nuevas tecnologías, y para buscar nuevos materiales con propiedades específicas, a partir de los ya existentes, haciendo aportaciones en esta área. 5

Contenido temático. Temas Introducción 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 teóricas: 6 Estructura atómica y enlace Objetivo: Que el alumno conozca los fundamentos de la estructura atómica de los materiales, y el origen de sus propiedades eléctricas, mecánicas, químicas y térmicas. Horas teóricas: 6

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

3

Estructuras y geometría 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 métodos de identificación de materiales a través del análisis de sus estructuras cristalinas. Horas teóricas: 6

4

Solidificación, imperfecciones cristalinas y difusión en sólidos Objetivo: Que el alumno conozca el fenómeno de solidificación y su importancia en los procesos industriales, las imperfecciones cristalinas y el fenómeno de difusión y su influencia en las propiedades de los materiales, así como sus posibles aplicaciones. Horas teóricas: 6 Diagramas de fase Objetivo: Que el alumno conozca y aprenda a interpretar los diagramas de fase, y sea capaz de utilizarlo para

3.1. Redes espaciales y celdas unidad 3.2. Sistemas cristalinos y redes de Bravais 3.3. Principales estructuras cristalinas metálicas 3.4. Posiciones atómicas en celdillas unidad cúbicas 3.5. Direcciones en celdillas unidad cúbicas 3.6. Índices de Miller 3.7. Celdillas hexagonales, direcciones y planos 3.8. Comparación de estructuras cristalinas 3.9. Densidad volumétrica, planar y lineal 3.10. Polimorfismo o alotropía 3.11. Análisis de estructuras cristalinas (difracción) Horas de trabajo adicional del alumno: 8 4.1. Solidificación de metales (nucleación y energías libres) 4.2. Solidificación de metales simples 4.3. Soluciones sólidas metálicas 4.4. Imperfecciones cristalinas 4.5. Velocidades de procesos en sólidos 4.6. Difusión atómica en sólidos 4.7. Aplicaciones industriales del proceso de difusión 4.8. Efecto de la temperatura en la difusión de sólidos. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

1

2

5

2.1. Estructura atómica, números y masas atómicas 2.2. Estructura electrónica de los átomos 2.2.1 Enlaces atómicos y moleculares 2.2.2 Enlace iónico, covalente, metálico, secundario y mixto. Horas de trabajo adicional del alumno: 8

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

35

entender y predecir aspectos importantes del comportamiento de los materiales. Horas teóricas: 6

6

Metalurgia de los metales Objetivo: Que el alumno conozca los procesos de obtención y tratamientos térmicos de los metales, las propiedades obtenidas y sus posibles aplicaciones. Horas teóricas: 3

7

Materiales cerámicos Objetivo: Que el alumno conozca los procesos de obtención y tratamientos térmicos de los materiales cerámicos, sus propiedades y sus posibles aplicaciones Horas teóricas: 3

8

Polímeros Objetivo: Que el alumno conozca los procesos de obtención y tratamientos térmicos de los materiales poliméricos, sus propiedades y sus posibles aplicaciones. Horas teóricas: 3

9

Compuestos Objetivo: Que el alumno conozca los procesos de obtención y tratamientos térmicos de los materiales compuestos, sus propiedades y posibles aplicaciones. Horas teóricas: 3

5.5. Solidificación de aleaciones fuera del equilibrio 5.6. Sistema de aleaciones eutécticas binarias 5.7. Sistema de aleaciones peritécticas binarias 5.8. Sistemas monotécticos binarios 5.9. Reacciones invariantes 5.10. Diagramas de fases con fases y compuestos intermedios 5.11. Diagramas de fases ternarios Horas de trabajo adicional del alumno: 6 6.1. División de la metalurgia 6.2. Procesos metalúrgicos 6.3. Diagrama hierro - carbono y su interpretación 6.4. Microestructuras 6.5. Procesos de obtención del hierro colado, clasificación, propiedades y aplicación 6.6. Procesos de obtención de los aceros, clasificación, propiedades y aplicación 6.7. Formado industrial de los metales 6.8. Tratamientos térmicos 6.9. Métodos de medición de la dureza de los diferentes materiales 6.10. Metales no ferrosos, sus propiedades y aplicación 6.11. Aleaciones de metales no ferrosos, sus propiedades, y aplicación Horas de trabajo adicional del alumno: 4 7.1. División 7.2. Estructura 7.3. Propiedades mecánicas 7.4. Propiedades físicas y químicas 7.5. Aplicación 7.6. Procesos de fabricación Horas de trabajo adicional del alumno: 4 8.1. División 8.2. Estructura y característica de los plastómeros (termoplásticos duroplásticos) elastómeros 8.3. Propiedades 8.4. Métodos de obtención 8.5. Aplicación 8.6. Selección para aplicación especifica Horas de trabajo adicional del alumno: 4 9.1. División 9.2. Característica de los cermetales, concretos y asfaltos, compuestos fibrosos, laminados y superficies recubiertas, maderas y materiales de celulosas, compuestos dispersos, particulados, eutécticos, cerámicos, compuestos carbón – carbón. 9.3. Propiedades 9.4. Métodos de fabricación 9.5. Aplicación 9.6. Selección. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

36

10

Nuevos materiales Objetivo: Que el alumno conozca las tendencias actuales en cuanto al desarrollo de nuevos materiales, sus características y posibles aplicaciones, así como las necesidades aún no cubiertas por los materiales conocidos. Horas teóricas: 2 Fallas y deterioro de los materiales, métodos de evaluación. 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 métodos de evaluación conocidos, para que sea capaz de evaluar las fallas y deterioro que pudiese encontrar. Horas teóricas: 4

11

6

10.1. Estado del arte de nuevos materiales 10.2. Tendencias 10.3. Aplicaciones Horas de trabajo adicional del alumno: 2

11.1. Fenómeno de erosión 11.2. Fenómeno de corrosión 11.3. Termofluencia 11.4. Fatiga 11.5. Predicción de las fallas Horas de trabajo adicional del alumno: 4

Metodología de desarrollo del curso. Unidad 1-4, 10: Apuntes y exposición profesor-alumno de conceptos básicos. Discusión en clase. Elaboración de ejercicios, elaboración de mapas conceptuales, mesas redondas. Unidad 5-9: Investigación del tema por parte del alumno organizado en equipo. Exposición frente a grupo alumno-alumno con auxilio del profesor, diseño y elaboración de una práctica por equipo, excepto para el tema Nuevos Materiales, a menos que el material así lo permita.

7

Sugerencias de evaluación. Unidades 1-4,10: Examen 40% Tareas 15% Participación en clase 5% Unidades 5-9: Trabajo de investigación 20% Exposición del tema 20%

8

Bibliografía y Software de apoyo. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.

Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. William F. Smith. Tercera Edición. Mc. Graw Hill, ISBN 84 481 1429 9, 1998. Introduction to materials science for engineers. J.M. Shackelford, 4a edición, Prentice Hall. Metals Handbook. Introductory Engineering Materials; Irving H. Cowdrey, E.L. Bartholomew, New York, 1953. Materials And Process Selection In Engineering; M.M. Farag, Applied Science Publishers Ltd., London. Engineering Metallurgy; B. Stoughton, A. Butts, A.M. Bounds, New York, 1953. Materials Science And Engineering For Thr 1990, National Research Council, Washington, 1989. Superalloys Ii, C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel, John Wiley & Sons, New York, 1987. Elements Of Materials Science, L.H. Van Vlack, Addison Wesley Publishing Company, Inc., London, 1959.

37

X. XI. XII. XIII. XIV. XV. XVI. XVII. XVIII. XIX. XX. XXI. XXII. XXIII.

9

Science Of Materials; W. Brostow, John Wiley & Sons, New York, 1979. Mechanical Properties Of Solid Polymers; I.M. Ward, John Wiley & Sons, 1971. Advanced Materials & Processes. Journal. Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, William D. Callister, Jr., 2nd Edition, ISBN: 0-471-47014-7, 2004 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. Cement-Based Composites: Materials, Mechanical Properties And Performance, Brandt, A. M. Editorial: E & FN SPON, Londres, 1995. ISBN: 0-419-19110-0. Ceramic Matrix Composites, Bryan Ed. Harris, Elsevier Applied Science, New York, 1989. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Donald R. Askeland, International Thomson, Mexico, 1998. Composite Materials V.1 Properties, Nondestructive Testing And Repair. Mel M. Schwartz, Prentice Hall, New Jersey , 1997 ISBN: 0 13 300047 8. Composite Materials, Processing, Fabrication, And Applications. Mel M. Schwartz, Prentice Hall, New Jersey , 1997, ISBN: 0 13 300039 7. Engineering Materials: Properties and Selection. Kenneth G. Budinski, Michel K. Budinski, Prentice Hall, New Jersey, 6 Th Ed., 1999, ISBN: 0139047158 Metalurgia y Materiales Industriales. John E. Neely, LIMUSA, Mexico 2000, ISBN: 968-185892-1 Modern Materials And Manufacturing Processes. R. Gregg Bruce, Mileta M. Tomovic, Prentice Hall, New Jersey, N. J.,1998, 2ª edición, ISBN: 0-13-186859-4 Numerical Analysis and Modeling of Composite Materials. John W. Bull, Blackie Academic. London, 1996. ISBN: 0-7514-0239-7.

Prácticas propuestas.

6-9 Horas Prácticas: 4

Prácticas A diseñar por los alumnos en sus respectivas investigaciones. El objetivo es demostrar la aplicación, propiedades o formado de los materiales según el tipo de que se trate.

38

MÉTODOS NUMÉRICOS PARA LA SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES

Nombre de la asignatura Básica:

Línea de investigación o trabajo:

I.

Optimación de Sistemas Mecánicos

II.

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

4

MCIME-0104

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

CENIDET 20/Ago/1999

Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dr. Gustavo Urquiza Beltrán

Revisión curricular

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010 2

Dr. Gustavo Urquiza Beltrán y Academia de Ing. Mecánica M.C. Jesús Arce Landa Dr. Gustavo urquiza Beltrán Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. El alumno aplicará los métodos numéricos de diferencias finitas y volúmenes finitos en la solución 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.

4

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

39

4

Aportación al perfil del graduado Desarrollo de la capacidad para formular modelos matemáticos aplicados y promover soluciones utilizando técnicas numéricas.

5

Contenido temático. 1

Temas La Naturaleza de los Métodos Horas teóricas: 8

2

Solución de Ecuaciones Diferenciales Parciales Usando Formulaciones de Volumen Finito. Horas teóricas: 8

3

Conducción de Calor Unidimensional en Estado Transitorio. Horas teóricas: 4 Situaciones Bidimensionales y tridimensionales Horas teóricas: 6 Consideraciones Geométricas Horas teóricas: 6 Solución de Ecuaciones Diferenciales Parciales usando formulaciones en Diferencias finitas. Horas teóricas: 8

4

5 6

7

Método de Diferencias finitas para resolver problemas de Conducción de Calor Horas teóricas: 8

Subtemas 1.5 Propósito. 1.6 El concepto de Discretización. 1.7 Estructura de la Ecuación de Discretización. 1.8 Discretización de la Ecuación en Diferencias de Control. 1.9 Discretización de la Ecuación en Volumen de Control. 1.10 Discretización de la Ecuación en Volumen de Control. 1.11 Ejemplo. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 2.1 Conducción de Calor 2.2 Conducción de Calor Unidimensional en Estado Estacionario 2.3 Ecuación Básica 2.4 La no Linearidad 2.5 Condiciones a la Frontera 2.6 Solución de la Ecuación Algebraica Lineal Horas de trabajo adicional del alumno: 12

Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Discretización de la Ecuación para Dos Dimensiones 4.2 Discretización de la Ecuación para Tres Dimensiones Horas de trabajo adicional del alumno: 5 5.1 Otros sistemas coordenados Horas de trabajo adicional del alumno: 5 6.1 Representación de las derivadas por diferencias finitas 6.2 Formulación de la ecuación usando método de diferencias 6.2.1 El método explícito 6.2.2 El método implícito 6.2.3 El método mixto, o de promedio ponderado 6.3 Formulación de la ecuación de diferencias usando el método de Balance de calor Horas de trabajo adicional del alumno: 8 7.1 Conducción de calor unidimensional, en estado estacionario 7.2 Condiciones de frontera 7.3 Conducción de calor bidimensional, en estado estacionario.

40

7.4 Métodos de solución de Ecuaciones Algebraicas Simultáneas Horas de trabajo adicional del alumno: 8 6

Metodología de desarrollo del curso. • • •

7

Sugerencias de evaluación. • •

• 8

60 % Examen escrito 20 % Evaluar modelo físico y solución. 20 % Evaluar informes de investigación, del taller y de computadora

Bibliografía y Software de apoyo.

I. II. 9

Se expondrán los temas con diferentes medios audiovisuales. Se plantearán problemas de fenómenos físicos ligados a Sistemas Térmicos aplicados a la realidad circundante y/o proyectos de investigación. Se programarán trabajos de investigación y empleo de paquetes de software que permitan comparar las soluciones analíticas con su representación grafica.

Patankar S. V. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. ED. McGraw Hill, 1980. Welty J. R. Transferencia de calor aplicada a la Ingeniería. Ed Limusa 1988

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas:0

No se proponen prácticas

41

Nombre de la asignatura Básica:

ANÁLISIS Y SÍNTESIS DE MECANISMOS I.

Línea de investigación o trabajo:

II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

5

MCIME-0105

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999 CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010 2

Participantes Dr. José María Rodríguez Lelis Dr. José María Rodríguez Lelis y Academia de Ing. Mecánica Dr. Martín E. Baltazar López Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Revisión curricular Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Analizar sistemas mecánicos desde el punto de vista cinemático, y poder representarlos y estudiarlos mediante mecanismos planos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado puesto que en múltiples ocasiones, tanto durante el desarrollo de su tesis, como en su labor profesional, se tendrá contacto con

5

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

42

aplicaciones que requieren del análisis de mecanismos ya que éstos se encuentran presentes tanto en dispositivos manuales simples hasta maquinaria compleja. En este curso se desarrollaran las habilidades necesarias para su análisis y diseño. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a: • • •

5

Desarrollar la capacidad analítica a través de la esquematización de maquinaria mediante mecanismos simples en el plano. Identificar los parámetros críticos a la hora de diseñar un dispositivo mecánico. Adquirir un criterio de diseño y síntesis, basado en la ingeniería de diseño mediante el desarrollo de un proyecto en el que aplicaran los conocimientos adquiridos desde el primer día de clase. Dicho proyecto está basado en una necesidad real, por lo que además los alumnos tendrán la oportunidad de interactuar con usuarios y/o clientes reales.

Contenido temático.

1

2

3

4

5

Temas Conceptos básicos Objetivo: Que el alumno tenga un acercamiento inicial a las bases de la cinemática de máquinas. Este conocimiento es requerido en el desarrollo del curso. Horas teóricas: 6

Análisis de Posición. Objetivo: El alumno será capaz de analizar vectorialmente mecanismos planos dada una variable de entrada o grado de libertad Horas teóricas: 6 Métodos gráficos Objetivo: El alumno será capaz de utilizar el método gráfico como herramienta para análisis de posición y compararlo con la solución analítica mediante álgebra polar compleja. Horas teóricas: 6 Análisis de Velocidad Objetivo: El alumno utilizará tanto métodos gráficos y analíticos para análisis de velocidad en mecanismos planos. Horas teóricas: 6 Análisis de Aceleración Objetivo: El alumno llevará a cabo el estudio analítico de aceleración en mecanismos planos mediante métodos gráficos y analíticos.

Subtemas 1.1 Introducción 1.2 Movimiento de máquinas 1.3 Terminología 1.4 Definiciones y conceptos básicos. Máquina, Mecanismo, eslabón y pares cinemáticos 1.5 Mecanismos planos, esféricos y espaciales 1.6 Movilidad . Horas de trabajo adicional del alumno: 8 2.1 Posición y desplazamiento 2.2 Sistemas de coordenadas 2.3 Posición de un punto 2.4 Diferencia de posición entre dos puntos 2.5 Ecuación de cierre de circuito. Horas de trabajo adicional del alumno:8 3.1 Análisis gráfico de posición de mecanismos planos 3.2 Ecuaciones vectoriales en el plano 3.3 Soluciones de álgebra compleja Horas de trabajo adicional del alumno: 6

4.1 Definición de velocidad 4.2 Análisis gráfico de velocidad 4.3 Análisis de velocidad utilizando el método de álgebra polar compleja Horas de trabajo adicional del alumno: 6 5.1 Métodos gráficos para análisis de aceleración 5.2 Análisis de aceleración mediante álgebra polar compleja 5.3 Componente de Coriolis en aceleración. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

43

Horas teóricas: 6 Métodos Analíticos por Computadora. Objetivo: El alumno aplicara herramientas analíticas y de software para analizar posición, velocidad y aceleración de mecanismos planos comunes. Horas teóricas: 6 Trenes de Engranes Objetivo: Analizar diferentes tipos de engranes y sus aplicaciones. Calcular trenes de engranes Horas teóricas: 6

6

7

8

6

Diseño de Levas Objetivo: El alumno estudiará diferentes tipos de levas, sus aplicaciones y diagramas de desplazamientos. Horas teóricas: 6

6.1 Métodos numéricos en el análisis cinemático 6.2 Programación de ecuaciones de movimiento de mecanismos planos 6.3 Características y uso de software comercial para análisis de mecanismos planos. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 7.1 Tipos de engranes 7.2 Trenes de engranes en serie 7.3 Trenes de engranes en paralelo 7.4 Cálculo de velocidades relativas 7.5 Trenes de engranes planetarios Horas de trabajo adicional del alumno: 8 8.1 Clasificación de levas y seguidores 8.2 Diagramas de desplazamientos Diseño gráfico de perfiles de levas Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Metodología de desarrollo del curso. Se establecen las estrategias y las actividades que sean funcionales y adecuadas para lograr el aprendizaje de los estudiantes. • •

7

Sugerencias de evaluación. • • • •

8

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantarán problemas que tendrán respuestas en el análisis del movimiento de mecanismos en el plano, para lo cual se planearán y desarrollarán trabajos y un proyecto final. De éste último se obtendrá como producto final el diseño y construcción de un dispositivo (ya sea manual o motorizado) basado en mecanismos planos, con una aplicación que cubra una necesidad real.

20% - Trabajos de investigación. 20% - Exposición de temas en clase. 30% - Exámenes. 30% - Proyecto Final (Solución a un problema real que involucre el análisis de mecanismos planos, su diseño, conceptualización y construcción de prototipo).

Bibliografía y Software de apoyo. I. II. III. IV.

Uicker J.J., Pennock G. R., Shigley J.J., Theory of Machines and Mechanisms, 3rd Ed. Oxford University Press, 2003. Norton, R.L., Diseño de Maquinaria, 3ª. Ed., McGraw Hill, 2003 H.T. Brown, 507 Mechanical Movements, Dover Publications, 2005. Angeles, A.F., Análisis y síntesis cinemáticos de Sistemas Mecánicos, Limusa, 1978

44

V. VI. VII. VIII.

Erdman A.G.; Sandor G. N., Mechanism Design, Analysis And Synthesis”, 4 . Ed. Prentice Hall, 2001 Mabie H.H., Reinholtz C.F., Mecanismos y dinámica de Maquinaria, Limusa, 1999. Hinkle, R.T., Kinematics of Machines, Prentice-Hall, 1957. �

Publicaciones Periódicas. i. Mechanism and Machine Theory ii. Journal of Mechanical Design iii. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. Software I. MATLAB © ii. MSC Mechanical Dynamics ADAMS iii. WinMec iv. DynaPAK (Módulo de ALGOR -Paquete de elemento finito) 9

Prácticas propuestas.

3 Horas Prácticas: 4

6 Horas Prácticas: 12

7 Horas Prácticas: 4

8 Horas Prácticas: 4

Prácticas No.1 Aplicaciones de Mecanismos Planos Reconocimiento de aplicaciones de mecanismos en sistemas mecánicos reales. Estas prácticas podrán ser mediante medios audiovisuales o bien mediante exposición física de máquinas, dispositivos o elementos de máquinas disponibles. No. 2 Análisis de Mecanismos Planos. Elaboración de programas de cómputo para análisis numérico-gráfico de Posición, Velocidad y Aceleración de un mecanismo plano en particular. (Práctica por equipos para fomentar la discusión y enriquecimiento de las ideas que surjan para solucionar los problemas que se plantean.) No. 3 Reductores y amplificadores de velocidad Utilización del juego didáctico Gearopolis™ (u otro similar) para demostración de trenes de engranes utilizados como reductores y como amplificadores de velocidad. No. 4 Ecuaciones de Desplazamientos y diseño de levas Estudio de diferentes tipos de movimiento disponibles para construcción de curvas de desplazamiento utilizadas en el diseño de levas.

45

Nombre de la asignatura Básica:

TERMODINÁMICA AVANZADA I.

Línea de investigación o trabajo:

II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

6

MCIME-0106

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 CENIDET 31/Oct/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Participantes Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dr. Javier Siqueiros a la Torre Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dr. Javier Siqueiros a la Torre M.C. Jesús Arce Landa M.C. Jesús Arce Landa Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

2

Pre-requisitos y corequisitos.

3

Objetivo de la asignatura.

Observaciones, cambios o justificación Revisión curricular Revisión y actualización del contenido de la materia Mecánica Analítica. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía). Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Revisión del contenido de la materia Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría. Proporcionar al estudiante los conocimientos necesarios para la aplicación de las leyes de la Termodinámica en los procesos térmicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye al perfil del egresado en desarrollar habilidades para implementar y manejar técnicas analíticas para la solución de problemas típicos de Termodinámica.

6

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

46

5

Contenido temático. 1

Temas Relaciones termodinámicas Horas teóricas: 6

2

Termodinámica de las mezclas Horas teóricas: 12

3

Termodinámica de la conversión de energía Horas teóricas: 10

4

Análisis energético Horas teóricas: 10

5

Equilibrio de fases y químico Horas teóricas: 10

6

Prácticas de laboratorio Horas teóricas: 0

Subtemas 1.1 Relaciones de Maxwell. 1.2 Ecuación de estado para un gas perfecto 1.3 Propiedades termodinámicas de un gas ideal 1.4 Otras ecuaciones PVT para gases: Ec. de Van Der Waals, Principio de estados correspondientes 1.5 Ec. Clausius Clapeyron 1.6 Coeficiente de Joule Thompson Horas de trabajo adicional del alumno: 6 2.1 Introducción composición de mezclas. 2.2 Mezclas de gases ideales. 2.3 Modelo simple para gases y un vapor. 2.4 Equilibrio entre fases de una mezcla. 2.5 Primera ley aplicada a mezcla de gases y un vapor. 2.6 Saturación adiabática. 2.7 Diagrama psicrométrico. 2.8 Procesos de aire acondicionado, secado, etc. Horas de trabajo adicional del alumno:8 3.1 Introducción a los ciclos térmicos. 3.2 Ciclo de gas. 3.3 Ciclo combinado. 3.4 Cogeneración. 3.5 Sistemas de Refrigeración. 3.6 Bombas de calor. 3.7 Convertidores directos de energía. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 4.1Segunda Ley de la Termodinámica. 4.2 Entropía en base a la segunda ley. 4.3 Cambio y transferencia de Entropía. 4.4 Procesos reversibles e irreversibles. 4.5 Disponibilidad de energía. 4.6 Aplicaciones del balance de exergía. 4.7 Análisis exergético de intercambiadores de calor, turbinas y compresores. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Definiciones. 5.2 Equilibrio entre dos fases de una substancia pura. 5.3 Equilibrio en un sistema multifásico y multicomponente. 5.4 Equilibrio Metaestable. 5.5 Equilibrio químico. 5.6 Reacciones simultáneas. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 Diseño y construcción de un experimento-aparato de termodinámica: Experimento clásico o una aplicación. Horas de trabajo adicional del alumno: 20

47

6

Metodología de desarrollo del curso. Se establecen las estrategias y las actividades que sean funcionales y adecuadas para lograr el aprendizaje de los estudiantes. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales

7

Sugerencias de evaluación. 4-60 % Exámenes en clase  2-15 % Proyecto en casa  2-10 % Tareas semanales 1-15 % Proyecto de diseño de un experimento de aplicación

8

Bibliografía y Software de apoyo. I.

Bejan A. Advanced Engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons, New York USA.1988. * II. CENGEL Y. A. & BOLES M. A. Termodinámica. Tomo 1 2a E. Editorial McGraw Hill 1996. * III. GÓMEZ J. L., MONLEÓN M. & RIBES A. Termodinámica: Análisis exergético. Editorial Reverté 1a E. 1990. IV. BALZHISER, Samuels, & Elliassen. Termodinámica química para ingenieros. Editorial Prentice Hall Int. 1974. V. Wark, W. Thermodynamics. McGraw Hill, México 1988. VI. ZEMANSKY M. W. & DITTMAN R. H. Calor y Termodinámica. 6a E. Editorial McGraw Hill 1985. VII. FAIRES V. M. & SIMMANG C. M., Termodinámica. Editorial UTEHA 1a. E. 1991 (6a. Ed. Inglés 1978) VIII. REYNOLDS, W. C & PERKINS H. C., Ingeniería Termodinámica. Editorial McGraw Hill 1980. IX. Virgil Moring Fairs & Clifford Max Simmang, Termodinámica, Limusa Noriega editors (1999) X. Michael J. Moran & Howard N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John XI. Wiley & Sons, Inc. 4 Edition (2000) XII. Kurt C. Rolle, Thermodynamics and Heat Power, Prentice Hall , Fifth Edition, (1999) Software I Software de apoyo: Herramientas de programación tales como: i. Fortran ii. Pascal �

iii. Visual Basic 9

Prácticas propuestas.

Unidad 6 Horas Prácticas: 4

Prácticas Diseño y construcción de un experimento-aparato de termodinámica: Experimento clásico o una aplicación

48

Nombre de la asignatura Básica:

MODELACIÓN Y SIMULACIÓN COMPUTACIONAL I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

7

MCIME-0107

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno las bases y conceptos sobre la aplicación de las herramientas matemáticas y de modelación, así como las herramientas de edición de textos especializados. Además, de propiciar la realización de un proyecto integrador donde se hace la aplicación de los conceptos revisados .

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la conformación de los conocimientos básicos que faciliten el entendimiento y quehacer de los conceptos de todas las materias optativas del programa, dentro del área de simulación y modelación. Específicamente el curso coadyuva a:   

Contextualizar el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y tecnológico. Generar una capacidad de análisis con herramientas matemáticas, sobre la solución de problemas en Ingeniería que tengan impacto del científico y tecnólogo. Favorecer el empleo de enfoques multi e interdisciplinarios en el proceso de investigación científica

7

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

49

 5

Contenido temático. 1

Temas Latex Horas teóricas: 6

2

Uso de Maple Horas teóricas: 8

3

Uso de Matlab Horas teóricas: 10

4

Uso de Labview Horas teóricas: 6

5

6

6

y tecnológica. Percibir el proceso de generación de conocimiento científico y tecnológico como un fenómeno complejo y determinado de manera multi-institucional.

Modelación Horas teóricas: 8

Simulación Horas teóricas: 10

Subtemas 1.1 Estructura del Latex 1.2 Comandos básicos de Latex 1.3 Generación y formulas y ecuaciones 1.4 Sintaxis de caracteres especiales 1.5 Escritura de un articulo Horas de trabajo adicional del alumno: 10 2.1 Presentación de la interfase. 2.2 Generación de las operaciones básicas 2.3 Sintaxis de subrutinas 2.4 Redacción de ciclos de variables. 2.5 Aplicación a conceptos matemáticos Horas de trabajo adicional del alumno:10 3.1 Presentación de la interfase. 3.2 Generación de las operaciones básicas 3.3 Sintaxis de subrutinas 3.4 Redacción de ciclos de variables. 3.5 Aplicación a conceptos matemáticos Horas de trabajo adicional del alumno:10 4.1 Presentación de la interfase. 4.2 Generación de las operaciones básicas 4.3 Sintaxis de subrutinas 4.4 Redacción de ciclos de variables. 4.5 Aplicación a conceptos matemáticos Horas de trabajo adicional del alumno:10 5.1 Generación de Sólidos en 3D 5.2 Planos de construcción 5.3 Ensambles Superficies 5.4 Laminado de Partes 5.5 Moldes 5.6 Diseño de Arneses y Tuberías Horas de trabajo adicional del alumno:10 6.1 Presentación de la herramienta 6.2 Preproceso 6.3 Solución 6.4 Postproceso 6.5 Aplicación de la herramienta Horas de trabajo adicional del alumno:10

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar un problema específico para cada unidad, o bien un solo

50

problema para todo el curso. 7

Sugerencias de evaluación. • • • • • •

8

Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Trabajos escritos(proyecto) Prácticas de laboratorio Discusión de artículos y Tareas

Bibliografía y Software de apoyo.  Manual de usuario de Latex,  Manual de usuario de Maple.  Manual de usuarios de Matlab  Manual de usuarios de Labview  UNS Inc., Tutorial de Solid Edge en Linea, 2004, USA.  P.I Kattan, Matlab guide to finite element, Editorial Springer-Verlag. 5ta edición, 2003.  ANSYS Inc., Todos los Volúmenes de ANSYS (ayuda en línea), Editorial ANSYS Inc., versión 9.0, 2005. www.ansys.com/solutions, www.ansys.com, www.grupossc.com Software i. Procesador Tipográfico “LATEX” ii. MAPLE iii. MATLAB iv. LABVIEW

9

Prácticas propuestas.

2,3

Prácticas Solución de problemas estáticos y dinámicos con Maple y Matlab

1

Escritura de un artículo en Latex

4

Creación de una interfase para adquisición y análisis de datos usando Labview

5

Modelación de un componente mecánico en 3D, un ensamble en 3D y su dibujo de conjunto en 2D

6

Introducción al programa workbench y realización de una simulación de un componente y un ensamble

6

Introducción al programa ANSYS y realización de una simulación de un componente y un ensamble

51

Nombre de la asignatura Básica:

MECÁNICA DEL MEDIO CONTINUO I.

Línea de investigación o trabajo:

II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

8

MCIME-0108

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno los conceptos, y herramientas matemáticas que le permitan plantear y resolver con éxito los problemas que surgen en la ingeniería mecánica, tanto de tipo teórico como práctico, con la finalidad de capacitarlo para comprender los conocimientos acumulados en su especialidad, y de generar y aplicar nuevos conocimientos científicos y tecnológicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la formación en el egresado de una actitud crítica en el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y de las innovaciones tecnológicas, con el que seguramente estará estrechamente relacionado en el desempeño de su vida profesional, al dotarlo de los métodos analíticos que le permitan abordar con éxito los problemas de la especialidad. Específicamente el curso coadyuva a: 

Generar una capacidad de análisis de problemas en ingeniería mecánica que requieren el uso de modelos matemáticos de la realidad física.

8

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

52

 

5

Agilizar en el egresado el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y tecnológico, al proveerle de métodos sólidos para ello. Desarrollar en el egresado una capacidad que le permita enfrentar problemas difíciles mediante el análisis, de situaciones que requieren el uso de los modelos y ecuaciones de la mecánica del medio continuo para favorecer la investigación científica y tecnológica.

Contenido temático. 1

2

3

Temas 1. Elementos del Cálculo Tensorial Objetivo El alumno conocerá los métodos y técnicas básicas del análisis tensorial, como técnicas de cambios de base y sistemas coordenados, los tensores vistos como aplicaciones multilineales. y su aplicación en problemas de mecánica. Horas teóricas: 12 2. Leyes generales de la Mecánica del Medio Continuo Objetivo El alumno conocerá y aplicará las leyes generales de la Mecánica del Medio Continuo y el uso de los tensores en el análisis de problemas. Horas teóricas: 12 3. Teoría Esfuerzo – Deformación Objetivo: El alumno utilizará la forma matricial de tensores como herramienta en el planteamiento y solución de problemas de esfuerzos y deformaciones, y las usará para aplicaciones en ciencia y tecnología. Horas teóricas: 12

Subtemas 1.1 Notación indicial y su uso en física 1.2 Vectores base, diadas y productos polidiádicos 1.3 Conceptos tensoriales, transformaciones de vectores en base contravariante y covariante 1.4 La métrica del espacio (tensor métrico) 1.5 Producto exterior de tensores 1.6 Cantidades invariantes de un tensor Horas de trabajo adicional del alumno:15

2.1 Hipótesis fundamentales de la mecánica del medio continuo 2.2 Modelo matemático 2.3 Descripción y generación de partículas en medios continuos 2.4 Propiedades de los sólidos y los fluidos 2.5 Acción de fuerzas en un medio continuo Horas de trabajo adicional del alumno:15 3.1 Equilibrio de los medios continuos 3.2 Tensor de Esfuerzos, representación matricial 3.3 Esfuerzos normales y tangenciales 3.4 Esfuerzos Principales y Octaédricos 3.5 Invariantes de Esfuerzos 3.6 Representación de Mohr del Tensor de Esfuerzos 3.7 Estado de esfuerzos plano y ejemplos 3.8 Solución a problemas de estado de esfuerzo plano mediante plano de Mohr por: Solución analítica y solución gráfica de la Teoría del polo o de los planos paralelos 3.9 Componentes isotrópica y distorsional de esfuerzos 3.10 Ecuaciones de equilibrio y movimiento: fuerzas de cuerpo, de superficie y momentos de partículas en continuos 3.11 Cinemática del medio continuo deformable 3.12 Tensor de deformaciones 3.13 Representación de Mohr del tensor de deformaciones, componentes volumétrica y distorsional; invariantes 3.14 Ecuaciones de Compatibilidad de los medios continuos deformables

53

4

4. Leyes Constitutivas Objetivo: El alumno conocerá las leyes constitutivas fundamentales y algunas de sus aplicaciones en la teoría de elasticidad, mecánica de fluidos y conducción del calor, que inciden en varias áreas del conocimiento científico y tecnológico. Horas teóricas: 12

6

3.15 Campo de desplazamiento de partículas Horas de trabajo adicional del alumno:15 4.1 Ley de Hooke generalizada y Ecuación fundamental de Elasticidad de Navier. Ecuaciones constitutivas de los medios continuos elásticos 4.2 Ecuación de la Viscosidad de Newton 4.3 Aplicación de la Teoría General de los Medios Continuos a la Elasticidad 4.4 Solución al I problema fundamental 4.5 Solución al II problema fundamental 4.6 Leyes de la Mecánica de Fluidos 4.7 Ecuación de Navier-Stokes 4.8 Campo vectorial de velocidades, flujo incompresible, laminar, irrotacional, 4.9 Ecuación de continuidad, de Euler, de Bernoulli, redes de flujo 4.10 Leyes de la transferencia de calor 4.11 Ley de enfriamiento (Newton) y Fourier 4.12 Conducción en estado estable bidimensional y en estado transitorio 4.13 Condiciones de frontera Horas de trabajo adicional del alumno:15

Metodología 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 elección del docente manejar un proyecto específico para cada unidad, o bien un solo proyecto para todo el curso.

7

Sugerencias de evaluación. Se expondrán las estrategias, los procedimientos y las actividades de evaluación que, retomados de la experiencia de los cuerpos académicos, sean adecuados para una evaluación correcta.  A través de exámenes, recomendándose realizar un examen de diagnóstico al inicio del curso y la aplicación de exámenes parciales cuando mucho por cada dos unidades, y un examen final global  Elaboración de series de problemas como tareas y breves proyectos de investigación en algunos de los temas a presentar, posiblemente con exposición de los mismos en clase o reportes escritos de los resultados de la investigación.

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv.

Heinbockel, J.H. Introduction to Tensor Calculus and Continuum Mechanics, Old Dominion University, 2001 Chou, P.C., Pagano, N.J., Elasticity, Tensor, dyadic and engineering Approaches, Dover, 1992. Mase, G.T., Mase, G. E., Continuum Mechanics for Engineers, 1999. Wyley, C. Ray: Matemáticas Superiores para Ingeniería (4ª Ed.), McGraw Hill, México, 1994

54

v. vi. vii.

Timoshenko, S., Goodier, J.N., Theory of elasticity, McGraw-Hill, 1970. Love, A Treatise On The Mathematical Theory Of Elasticity, Dover, 1999. Reddy, J.N., Energy Principles and Variational Methods in applied Mechanics, Wiley & Sons, 2002. nd Hildebrand, Francis B.: Advanced Calculus for Applications (2 Ed.), Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, U.S.A. , 1976. Muñoz Maya, I. A.: Introducción a la Mecánica del Medio Continuo, por aparecer próximamente.

viii. ix.

Publicaciones Periódicas. i. Journal of Applied Mechanics ii. Mathematics and Mechanics of Solids iii. Quarterly Journal Of Mechanics And Applied Mathematics iv. Applied Mathematics And Mechanics-English Edition v. PMM Journal Of Applied Mathematics And Mechanics Software I. MATLAB© 9

Prácticas propuestas. Unidad 1

Prácticas Investigar sobre aplicaciones del análisis vectorial y tensorial a la mecánica clásica, además de la cinemática y dinámica (por ejemplo, de robots) y en problemas de medio continuo.

2

Investigar sobre la aplicación de los tensores en la mecánica del medio continuo, por ejemplo tensores de esfuerzo y deformación.

3

Aplicar los métodos presentados en la solución de problemas de esfuerzo y deformación en especial en diseño mecánico.

4

Investigar aplicaciones de este tema a la elasticidad, mecánica de fluidos y conducción del calor.

55

Nombre de la asignatura Básica:

METODOLOGÍA DEL DISEÑO I.

Línea de investigación o trabajo:

II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

Créditos SATCA

48

60

100

6

Clave

9

MCIME-0109

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría.

3

Objetivo de la asignatura. Por medio del diseño y construcción de un aparato, dispositivo, o sistema mecánico, desarrollar habilidades y actitudes de diseño. Introducir al alumno al manejo de diferentes metodologías o herramientas dentro del proceso de diseño. Enfatizar el hecho de que el diseño es iterativo y comprende varias fases, conduciendo y estimulando el pensamiento creativo para los problemas planteados en éstas fases. Realizar un prototipo de los problemas planteados.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la conformación de los conocimientos básicos dentro del área del diseño mecánico, que inciden en la necesidad de desarrollar tecnología propia y aplicación del conocimiento científico y de las innovaciones tecnológicas, con el que seguramente estará estrechamente relacionado en el desempeño de su vida profesional. Específicamente el curso coadyuva a:  

Contextualizar el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y tecnológico. Generar una capacidad de análisis sobre la solución de problemas en Ingeniería que tengan impacto del científico y tecnólogo.

9

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

56

   

5

Asumir una clara responsabilidad respecto a los impactos que los proyectos de tecnológicos puedan tener en los aspectos socioeconómicos, a fin de evitar o minimizar los efectos negativos.. Favorecer el empleo de enfoques multi e interdisciplinarios en el proceso de investigación científica y tecnológica. Percibir el proceso de generación de conocimiento científico y tecnológico como un fenómeno complejo y determinado de manera multiinstitucional. Además promoverá y fortalecerá la identidad del estudiante como conciente de su papel catalizador de proyectos que solucionen los problemas colaterales o consecuentes, derivados de su ejercicio profesional y generadores o innovadores de tecnologías “limpias” o de menor impacto ambiental.

Contenido temático. Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio, debiendo estar organizados y secuenciados. Además de que los temas centrales conduzcan a lograr el objetivo de la materia.

1

Temas La creatividad en el diseño Horas teóricas: 9

2

Introducción a la metodología del diseño. Horas teóricas: 9

3

Definición del problema.

4

Horas teóricas: 3 Clarificación del problema.

Horas teóricas: 6

5

Conceptualización. Horas teóricas: 6

6

Generación conceptos.

y

evaluación

de

Subtemas 1.6 Necesidad de un proceso creativo. 1.7 Descripción del proceso creativo. 1.8 Métodos creativos de búsqueda de ideas. 1.9 Generar un comportamiento creativo. Horas de trabajo adicional del alumno:6 2.1 Descripción de la naturaleza del diseño 2.2 Métodos de enfoque lógicos 2.3 Modelos del diseño metódico. 2.4 Tipos de diseño Horas de trabajo adicional del alumno:5 3.1 Establecer la necesidad. 3.2 Entender el problema. Horas de trabajo adicional del alumno:6 4.1 Árbol de objetivos 4.2 Ordenamiento de la lista de objetivos. 4.3 Desarrollo de la hoja de preguntas. 4.4 Relaciones jerárquicas e interconexiones. 4.5 Desarrollo y generación de los requerimientos y especificaciones. 4.6 Hoja de especificaciones. Horas de trabajo adicional del alumno:5 5.1 Introducción. 5.2 Desarrollo del sistema técnico. 5.3 Análisis de funciones. 5.4 Funciones secundarias. 5.5 Desarrollo de la estructura funcional. 5.6 Ejercicios. Horas de trabajo adicional del alumno:5 6.1 Introducción. 6.2 Conformación de funciones.

57

Horas teóricas: 6

6

7

Dimensionamiento. Horas teóricas: 6

8

Desarrollo de conceptuales Horas teóricas: 3

prototipos

6.3 Variación de parámetros. 6.4 Evaluación pasa-no pasa. 6.5 Evaluación basada en la matriz de decisión. 6.6 Evaluación de los índices ponderados. Horas de trabajo adicional del alumno:8 7.1 Introducción. 7.2 Seguridad en el diseño. 7.3 Diseño en base a: Resistencia, Rigidez, Vibración, Tenacidad a la fractura. 7.4 Especificación y Selección de Materiales. 7.5 Desarrollo de planos. Horas de trabajo adicional del alumno:5 8.1 Prototipo conceptual con requerimientos. 8.2 Prototipo conceptual libre. Horas de trabajo adicional del alumno:20

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar un problema específico para cada unidad, o bien un solo problema para todo el curso.

7

Sugerencias de evaluación. • • • • • • •

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi. vii.

9

Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Trabajos escritos(proyecto) Estudios de casos. Realización de investigaciones y tareas Realización de prototipos.

Pahl And Beitz, Engineering Design, Springer Verlag-Design Council 1984. Krick U., An Introduction to Engineering and Engineering Design, 2a. Ed. N.Y. John Wiley.1985 Koller, R. 1976 Konstructions methode fur den Maschine, Generate und Apparatebau, Berlin, Heidelberg, Nwe York, Springer. Withing C. , Creative thinking, New York, Reinhold. 1979 G.E. Dieter ., Engineering Design., McGraw-Hill., 1988. Nigel Cross., Engineering Design Methods., John Wiley & Sons., 1985. David G. Ullman., The Mechanical Design Process., McGraw-Hill International edition., 1992.

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas o casos de estudio sean realizadas por equipos para estar en concordancia con la finalidad de fomentar la discusión de ideas que plantea el curso. En este sentido, se proponen los siguientes casos de estudio o realización de prototipos:

58

1

Unidad 4 h

Práctica Propuestas de casos creativos presentados en clase.

3,4,5

6 h

Análisis de casos de estudio para definición y clarificación de problemas o proyectos.

6

4 h

Desarrollo de variación de parámetros. (Generación de ideas)

7

10 h

Obtención de planos de diseño y fabricación

8

12 h

Prototipo conceptual con requerimientos propuestos en clase.

8

12 h

Prototipo conceptual libre.

59

Nombre de la asignatura Básica:

Línea de investigación o trabajo:

SISTEMAS DE CONTROL I. II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

10

Créditos SATCA

6

MCIME-0110

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

2

Pre-requisitos y corequisitos.

3

Objetivo de la asignatura.

4 5

Asignatura que se cursa en el primer semestre del programa de maestría. Estudiar la teoría de sistemas de control lineal en el dominio del tiempo y de la frecuencia, para su análisis y diseño.

Aportación al perfil del graduado Contenido temático. 1

2

Temas Sistemas de control y modelación de sistemas dinámicos. Horas Teóricas: 8

Análisis de sistemas en el dominio del tiempo Horas Teóricas: 8

Subtemas 1.1 Sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado 1.2 Transformada de Laplace 1.3 Modelación matemática de sistemas dinámicos 1.4 Linealización de modelos 1.5 Diagramas de bloques y gráficos de flujo de señal Horas de trabajo adicional del alumno:10 2.1 Representación en espacio de estado 2.2 Características de respuesta transitoria 2.3 Análisis de respuestas mediante polos y ceros

10

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

60

6

3

Estabilidad y acciones básicas de control Horas Teóricas: 8

4

Método del lugar de las raíces Horas Teóricas: 8

5

Análisis en el dominio de la frecuencia Horas Teóricas: 8

6

Técnicas de compensación Horas Teóricas: 8

Metodología de desarrollo del curso. • •

7

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantearán problemas relacionados con el control, para lo cual se planearán y desarrollarán trabajos y exposiciones de temas.

Sugerencias de evaluación. • •

8

60 % - Queda a criterio del evaluador practicar exámenes. 40 % - Exposición de temas en clase

Bibliografía y Software de apoyo i. ii. iii. iv.

9

Horas de trabajo adicional del alumno:10 3.1 Definición de estabilidad (BIBO) 3.2 Criterio de Routh-Hurwitz 3.3 Análisis en estado estable y tipos de sistemas 3.4 Control P, PI y PID 3.5 Ajuste de parámetros (Ziegler-Nichols) Horas de trabajo adicional del alumno: 11 4.1 Fundamentos del lugar geométrico de las raíces (LGR) 4.2 Propiedades y construcción del LGR 4.3 Ejemplos del LGR Horas de trabajo adicional del alumno:11 5.1 Respuesta a la frecuencia 5.2 Diagramas de Bode 5.3 Criterio de estabilidad de Nyquist 5.4 Margen de ganancia y margen de fase Horas de trabajo adicional del alumno:11 6.1 Compensación de adelanto 6.2 Compensación en atraso Horas de trabajo adicional del alumno:11

Forrester, Jay W. (1961). Industrial Dynamics. Pegasus Communications. ISBN 1883823366. Morecroft, John (2007). Strategic Modelling and Business Dynamics: A Feedback Systems Approach. John Wiley & Sons. ISBN 0470012862. Senge, Peter (1990). The Fifth Discipline. Currency. ISBN 0-385-26095-4. Sterman, John D. (2000). Business Dynamics: Systems thinking and modeling for a complex world. McGraw Hill. ISBN 0-07-231135-5.

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

61

Nombre de la asignatura optativa:

VIBRACIONES MECÁNICAS

Línea de investigación o trabajo:

I. Optimación de Sistemas Mecánicos

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

11

Créditos SATCA

6

MCIME-0201

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Celaya 14 de Enero de 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Álvaro Sánchez Rodriguez Raúl Lesso Arroyo Benjamín Arroyo Ramírez Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Instituto Tecnológico de Celaya

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas Avanzadas.

3

Objetivo de la asignatura. Que el alumno aprenda la teoría y práctica de la medición, procesamiento y análisis de las vibraciones mecánicas, que utilice herramientas instrumentales y computación relacionadas y que sea capaz de aplicarlos a sistemas mecánicos para su modelación, diseño, solución de problemas y predicción de comportamiento dinámico.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la conformación de una actitud crítica, analítica, sistemática, responsable, propositiva para el diseño o modificación por parte del egresado, respecto al análisis de elementos vibrantes, que le ayudaran a determinar las partes críticas en una máquina en general y prevenir así las posibles fallas, riesgos de vida y costos. 

Mejorar y profundizar en el aspecto analítico de los posibles problemas y fallas en las máquinas.



Relacionar los aspectos teóricos y experimentales de manera congruente.



Aplicar conocimientos anteriores al curso de vibraciones mecánicas que simplifiquen su análisis.

11

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

62



Aprender el uso de la tecnología de vanguardia existente en su entorno.



Desarrollar proyectos tecnológicos y de investigación relacionados con el diseño.

 Usar las vibraciones mecánicas como un proceso de diagnóstico o monitoreo de fallas en maquinas críticas.

5

Contenido temático. Temas Conceptos básicos. 1 Objetivo: El alumno aprenderá los conceptos básicos de vibraciones mecánica y métodos de análisis existentes. Tiempo: 8 hrs. Sistemas de un grado de libertad. 2 Objetivo: El alumno aprenderá las técnicas de análisis de vibraciones mecánicas en elementos y maquinas sujetos a un grado de libertad, relacionando las causas y sus efectos mediante la interpretación de espectros. Tiempo: 8 hrs.

Sistemas de dos grados de libertad. 3 Objetivo: El alumno aprenderá las técnicas de análisis de vibraciones mecánicas en elementos y maquinas sujetos a dos grados de libertad, relacionando las causas y sus efectos mediante la interpretación de espectros. Tiempo: 12 hrs.

Subtemas 1.1 Elementos de un sistema vibratorio. 1.2 Grados de libertad y coordenadas generalizadas. 1.3 Movimiento periódico: armónico simple. 1.4 Trabajo y energía en movimiento periódico. 1.5 Fasores, interpretación, representación y operaciones. 1.6 Teoría lineal: Superposición. 1.7 Ecuaciones lineales en un sistema Newtoniano. Horas de trabajo adicional del alumno:12 2.1 Solución de ecuación de movimiento 2.2 Frecuencia natural. 2.3 Amplitud de vibración. 2.4 Fase de la vibración. 2.5 Interpretación física y matemática, fasores. 2.6 Método de energía de Rayleigh. 2.7 Vibración libre por perturbación inicial: Amortiguada y no amortiguada. 2.8 Vibración forzada con excitación forzada: Amortiguada y no amortiguada. 2.9 Función de transferencia. 2.10 Solución completa a la ecuación integral. 2.11 Respuesta transitoria y estado estable. 2.12 Excitación impulsiva. Horas de trabajo adicional del alumno:12 3.1 Ecuaciones de movimiento: formulación matricial. 3.2 Soluciones de ecuaciones de movimiento. 3.3 Valores propios y frecuencias naturales de vibración. 3.4 Vectores propios y modos normales de vibración. 3.5 Interpretación física y matemática. 3.6 Amplitud de vibración y relaciones de fase. 3.7 Coordenadas acopladas y modos acoplados. 3.8 Generalización del principio de Rayleigh. 3.9 Vibración libre por perturbación inicial: Amortiguada y no amortiguada. 3.10 Vibración forzada con excitación forzada: Amortiguada y no amortiguada. 3.11 Función de transferencia.

63

Solución de sistemas con parámetros concentrados por métodos matriciales.

4

Objetivo: El alumno aprenderá y aplicará las técnicas matriciales al análisis de vibraciones mecánicas en elementos mecánicos Tiempo: 12 hrs.

Sistemas continuos. Objetivo: El alumno aprenderá a determinar los parámetros de vibración mecánica sobre elementos específicos de aplicación. Tiempo: 8 hrs.

5

6

Horas de trabajo adicional del alumno:14 4.1 Métodos para la obtención de ecuaciones matriciales de movimiento. 4.2 Matriz de inercias, de rigideces y de amortiguamiento. 4.3 Obtención de la matriz dinámica del sistema. 4.4 Propiedades de la matriz dinámica: relación de ortogonalidad. 4.5 Solución a la ecuación de movimiento. 4.6 Respuestas a excitaciones de fuerzas y desplazamientos. 4.7 Principios de Rayleigh, fórmulas de Dunkerley. 4.8 Coeficientes de influencia. 4.9 Matriz de transferencia . 4.10 Análisis modal. Horas de trabajo adicional del alumno:12 5.1 Ecuación de onda. 5.2 Ondas longitudinal, cortante y de superficie. 5.3 Vibración axial en barras. 5.4 Vibración transversal en vigas. 5.5 Vibración torsional en flechas. Horas de trabajo adicional del alumno:10

Metodología de desarrollo del curso. Se recomienda al docente impartir los contenidos, auxiliándose de herramientas computacionales que le simplifique el análisis de las vibraciones mecánicas conforme a su desarrollo.

7

Sugerencias de evaluación.     

8

Examen de conocimiento. Proyectos de desarrollo. Prácticas de laboratorio. Prácticas con simulación por computadora. Trabajos de aplicación.

Bibliografía y Software de apoyo. Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.). El formato lo pide por unidades, junto con bibliografía complementaria. i. Thompson, Theory of Vibration, Prentice Hall ii. Steidel, Introducción a las vibraciones, John Wiley and Sons, Inc. iii. Hartog, Mecánica de las vibraciones, CECSA iv. S.P. Timoshenko, D.H. Young and W. Weaver, Vibration Problems in Engineering, John Wiley and Sons, 1974. v. Vibration Simulation Using Matlab and Ansys. M. R. Hatch, CRC Press.

64

vi. vii. viii. ix. x. xi. xii. xiii. xiv. xv. xvi. xvii. xviii. xix. xx. xxi. xxii. xxiii. xxiv. xxv. xxvi. xxvii. xxviii. xxix. 9

th

Theory of Vibrations with Applications 5 . Ed., W.T. Thomson, Dahleh M.D. Prentice Hall. nd Engineering Vibration 2 . Ed., Inman Daniel, Prentice Hall. Principles and Techniques of Vibrations, L. Meirovich, Prentice Hall. Stiffness and Damping in Mechanical Design, E.I. Rivin, Marcel Dekker. Vibration of Discrete and Continuous Systems, A.A. Shabana, Springer Verlag. Partial Differential Equations and Boundary Value Problems with Maple V, G.A. Articolo, Harcourt /Academic Press. Maple: An Introduction and Reference, M. Kofler, Addison-Wesley Pub. Co. Geometry of Curves and Surfaces with Maple, Rovenskii, Rovenski, Birkhauser. Differential Equations with Maple V, M.L. Abell, J.P. Braselton, Academic Press. nd Linear Algebra and its Applications 2 ed., Lay, D. ISBN 0-201-82978-7 Linear Algebra with Maple V, Johnson, E. 0-534-13069-0. Elements of vibrations analysis, Meirovith, Mc Graw Hill. Vibrations of mechanical and structural system, James, Smith Wolford, Whaley, Harper & Row Pub. Mechanical vibration analysis and computation, Newland D.E. Longman. An introduction to random vibrations, spectral & wavelet analysis, Newland D.E. Longman. Chaotic Vibrations, Moon F.C. J.W. & Sons. Chaotic and fractal dynamics, Moon F.C. J.W. & Sons. Frequency analysis, Randall, B&K-Harrow . Modal testing: Theory and practice, Edwins D.J., B&K-Harrow . Mechanical vibrations and shock measurements, Broch, J.T. B&K-Harrow . Vibrations and waves, Growh, R&W. Vibrations and waves, Frech, A.P. Vibrations measurement and analysis, Smith, J.D. Buttertworths, London.

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas sean realizadas individualmente para enriquecer el conocimiento adquirido en la teoría y asegurar el aprendizaje del manejo de equipo y software individual. Se proponen prácticas por unidad. Unidad 1. Conceptos básicos

Práctica Sin práctica.

2. Sistemas de un grado de libertad. 5 horas 3. Sistema de dos grados de libertad. 5 horas

1.- Programa de balanceo de rotores. 2.- Simulación de sistemas con un grado de libertad por simulink.

4. Solución de sistemas con parámetros concentrados por métodos matriciales. 4 horas 5.- Sistemas continuos. 2 horas

1.- Método de Holzer para sistemas en vibración torsional. 2.- Planteamiento y manipulación de matrices por Matlab.

1.- Diseño de absorbedores dinámicos de vibración. 2.- Simulación de sistemas de dos grados de libertad por simulink.

1.- Simulación de sistemas dinámicos vibratorios por ANSYS.

65

Nombre de la asignatura optativa:

DISEÑO ÓPTIMO I.

Optimación de Sistemas Mecánicos II. Análisis y Diseño Térmico de Edifica+ciones y Sistemas Solares Relacionados DOC TIS TPS 12 Créditos SATCA (horas) (horas) (horas)

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

48

Clave

60

100

6

MCIME-0202

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Celaya 18 de Enero de 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Benjamín Arroyo Ramírez Raúl Lesso Arroyo J. Santos García Miranda Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Instituto Tecnológico de Celaya

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas avanzadas

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar los conceptos teóricos y conceptuales suficientes para emplear las estrategias matemáticas y los programas de computadora (software) para la simulación óptima de elementos mecánicos complejos, minimizando los efectos indeseables y maximizando los efectos deseables de flechas de transmisión, levas, engranes, resortes, y otros componentes o sistemas mecánicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la conformación de los conocimientos básicos dentro del área del diseño mecánico, que inciden en la necesidad de desarrollar tecnología propia y aplicación del conocimiento científico y de las innovaciones tecnológicas, con el que seguramente estará estrechamente relacionado en el desempeño de su vida profesional. Específicamente el curso coadyuva a: 

Contextualizar el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y tecnológico.

12

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

66

    

5

Generar una capacidad de análisis sobre la solución de problemas en Ingeniería que tengan impacto del científico y tecnólogo. Asumir una clara responsabilidad respecto a los impactos que los proyectos de tecnológicos puedan tener en los aspectos socioeconómicos, a fin de evitar o minimizar los efectos negativos.. Favorecer el empleo de enfoques multi e interdisciplinarios en el proceso de investigación científica y tecnológica. Percibir el proceso de generación de conocimiento científico y tecnológico como un fenómeno complejo y determinado de manera multiinstitucional. Además promoverá y fortalecerá la identidad del estudiante como conciente de su papel catalizador de proyectos que solucionen los problemas colaterales o consecuentes, derivados de su ejercicio profesional y generadores o innovadores de tecnologías “limpias” o de menor impacto ambiental.

Contenido temático. 1

Temas Introducción a la teoría de la optimización. Objetivo Conocer las estrategias matemáticas de la optimización para su aplicación en la solución de problemas de diseño óptimo.

2

Horas teóricas: 9 Condiciones de optimalidad. Objetivo Conocer las estrategias matemáticas para caracterizar un punto óptimo. Horas teóricas: 3 Diseño mecánico en ingeniería.

3

Objetivo: Conocer los enfoques y nivel de solución de problemas en ingeniería mecánica. Horas teóricas: 6 Diseño óptimo de magnitud.

4 Objetivo: Formular y problemas de Ingeniería.

resolver

Horas teóricas: 9 Diseño óptimo de forma. 5 Objetivo:

Usando

técnicas

Subtemas 1.10 Consideraciones básicas de la optimización. 1.11 Definición del objetivo de optimación. 1.12 Modelos, funciones y restricciones. 1.13 Formulación de un problema de optimización. 1.14 Representación de funciones. Horas de trabajo adicional del alumno:12

2.1 Introducción. 2.2 Condiciones de optimalidad de Fritz-John. 2.3 Condiciones de optimalidad de Kuhn-Tucker. Horas de trabajo adicional del alumno:6 3.1 Concepto de diseño adecuado. 3.2 Concepto de diseño óptimo. 3.3 Método de R.C. Johnson. 3.3.1 Problemas de optimización de elementos mecánicos. Horas de trabajo adicional del alumno:8 4.1 Introducción. 4.2 Método de Máximos y Mínimos. 4.3 Solución de problemas en Ingeniería. Horas de trabajo adicional del alumno:10

5.1 Introducción al diseño de forma. 5.2 Diseño de forma usando integración simple. 5.3 Diseño de forma empleando el cálculo de

67

matemáticas, resolver problemas de diseño para obtener la forma o configuración geométrica óptima de componentes o sistemas. Horas teóricas: 9 Diseño óptimo automatizado. 6 Objetivo: Usando los diferentes paquetes computacionales, formular y resolver problemas de ingeniería mecánica. Horas teóricas: 9 Métodos de búsqueda numérica. 7 Objetivo: Conocer otras técnicas de potencia numérica para la solución de problemas..

variaciones. 5.4 Generalización del método. Horas de trabajo adicional del alumno:10

6.1 Introducción al diseño óptimo automatizado. 6.2 Solución de problemas usando MATLAB. 6.3 Solución de problemas usando SOLVER. 6.4 Solución de problemas con otros paquetes.(Método del elemento finito, Optimo) Horas de trabajo adicional del alumno:10 7.1 Métodos de búsqueda Unidimensional 7.2 Métodos de búsqueda Multidimensional. Horas de trabajo adicional del alumno:4

Horas teóricas: 3 6

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar los problemas específicos para cada unidad, y seleccionar casos de estudio práctico.

7

Sugerencias de evaluación. Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Trabajos escritos(proyecto) Estudios de casos. Realización de investigaciones y tareas Simulación de problemas usando los diferentes paquetes de cómputo

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii.

R C. Johnson, Optimum Design of Mechanical Elements; John Wiley & Sons. 3a. Ed. 1980 R.C. Johnson ., Mechanical Design Synthesis-Creative Design and Optimization, 2ª. Ed. Krieger Huntington, N.Y., 1978 R.C. Johnson ., Mechanical Design Synthesis with Optimization Application, Van Nostran Reinhold Co. 1978 Garret N. Vanderplaats; Numerical Optimization Techniques for Engineering Design with Applications; McGraw-Hill,1984 D.J. Wilde; Globally Optimal Design; John Wiley interscience N.Y. 1978 G.V. Rekaits, Ravindran, Ragsdell; Engineering Optimization methods and Application, John Wiley & sons. 1990 J.N. Siddall; Analytical Decision- Making in engineering Design. Prentice Hall 1982 Dieter Engineering Design , McGraw Hill Book Co. 1985

68

ix. x. xi. 9

Arora, Optimum Design , McGraw-Hill Book Co.1989 Software MATLAB. (The Math Works Inc.). 2004 Software SOLVER (Microsoft Office).2004

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas o casos de estudio sean realizadas por equipos y de manera individual según sea el caso, y esto será indicado por el profesor de acuerdo al caso o problema planteado. En este sentido, se proponen los siguientes casos de estudio o problemas ingenieríles:

1

Unidad 6 horas

Práctica Problemas de Formulación y Representación de funciones usando MATLAB.

2

6 horas

Formulación y Caracterización de los puntos óptimos.

3

4 horas

Problemas de Recipientes a presión, Flechas de transmisión.

4

4 horas

5,6

15 horas

7

13 horas

Problemas de optimización de resistencia, de programación lineal de asignación, de costos,... Problemas de componentes, mecanismos articulados o sistemas mecánicos usando MATLAB Y SOLVER. Realizar investigación de algunos casos de estudio que aplican éstas estrategias

69

Nombre de la asignatura optativa:

FLUJO EN DOS FASES III.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

13

Créditos SATCA

6

MCIME-0203

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/199

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dr. Alfonso García Gutiérrez Dra. Sara Lilia Moya Acosta Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dr. Alfonso García Gutiérrez Dra. Sara Lilia Moya Acosta Dr. Alfonso García Gutiérrez Dra. Sara Lilia Moya Acosta Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Reestructuración del contenido temático

Revisión y actualización del contenido de la materia Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Métodos Numéricos para la Solución de Ecuaciones Diferenciales Parciales

3

Objetivo de la asignatura. El alumno aprenderá a clasificar, detectar y analizar los distintos patrones de flujo que se tienen cuando fluyen dos fases en tuberías o equipos y las formulaciones correspondientes para el cálculo de las caídas de presión. Se analizará el marco teórico que se utiliza actualmente para describir los distintos fenómenos observados en la industria y en la naturaleza.

13

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

70

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye al perfil del egresado en desarrollar habilidades para implementar y manejar técnicas numéricas y analíticas para la solución de problemas de flujo de fluidos en dos fases.

5

Contenido temático. 1

Temas Introducción Horas teóricas: 4

2

Patrones y mapas de flujo Horas teóricas: 10

3

Método del promedio volumétrico para obtener las ecuaciones de transporte promediadas Horas teóricas: 10

4

Flujo homogéneo Horas teóricas: 6

5

Flujo separado Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 El ámbito del flujo bifásico en la industria y naturaleza. 1.2 Definiciones de fase, componente, sistema líquido gas, líquido-sólido, gas-sólido. 1.3 Métodos de análisis (correlaciones, técnicas analíticas sencillas, análisis integral y diferencial, fenómenos universales). 1.4 Nomenclatura, definiciones simples, propiedades y unidades. 1.5 Caída de presión Horas de trabajo adicional del alumno: 6 2.1 Patrones de flujo vertical y horizontal 2.2 Efecto del ángulo de inclinación 2.3 Diversos Mapas de Flujo 2.4 Caída de presión en cada patrón 2.5 Modelos mecanísticos - modelo de Ansari 2.6 Simuladores de flujo agua/vapor y petróleo/gas/agua. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 3.1 Teorema y conceptos fundamentales 3.2 Aplicación del método - ecuaciones de transporte y de masa, momentum y energía 3.3 Relaciones constitutivas o de cerradura. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Flujo en 1D al estado estable: (i) Sin deslizamiento de fases. (ii) Con deslizamiento de fases 4.2 Desarrollo detallado de la ecuación de momentum. 4.3 Factores de fricción de flujo homogéneo - Flujo laminar y turbulento. 4.4 Caída de presión en accesorios. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 5.1 Flujo de fases conjuntas y con velocidades diferentes. 5.2 Ecuaciones de masa, momento y energía. 5.3 Esfuerzos de corte en la pared y fracción de huecos 5.4 Ebullición de agua en tubos rectos. 5.5 Flujo de fases separadas y con velocidades diferentes.

71

6

6

Flujo drift Horas teóricas: 6

7

Transferencia de calor en ebullición Horas teóricas: 6

5.6 Ecuaciones de masa y momento 5.7 Flujo de cambio de fase. 5.8 Flujos con dominio de la inercia. 5.9 Ecuaciones de energía. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 6.1 Introducción 6.2 Teoría general 6.3 Regímenes de flujo dominados por inercia y sin esfuerzos de corte 6.4 Correcciones a la teoría simple 6.5 Convenciones, componentes 1 y 2. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 7.1 Introducción 7.2 Mecanismo de nucleación. 7.3 Aspectos de transferencia de calor en dos fases 7.4 Curva de ebullición 7.5 Nucleación 7.6 Ebullición saturada 7.7 Ebullición pico 7.8 Ebullición en transición y subenfriada 7.9 Construcción de la curva completa de ebullición 7.10 Coeficientes de película 7.11 El golpe de ariete Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales y exhibición de películas didácticas. Al inicio de cada clase se evaluará a los estudiantes, en forma oral, respecto a su comprensión de lo impartido en la(s) clase(s) anterior(es), según lo amerite el Subtema.

7

Sugerencias de evaluación. EXAMEN DE RECONOCIMIENTO: 0 % EXAMEN I (TEMAS 1, 2, 3 ): 25 % EXAMEN 2 (TEMAS 4, 5, 6 ): 25 % EXAMEN 3 (TEMA 7) 25 % TAREAS: 25 %

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi.

B. Wallis, “One-dimensional two- phase flow”, McGraw-Hill, New York 1969. * P.B. Whalley, “Boiling, Condensation and Gas-Liquid Flow”, Claredon Press, Oxford, 1987. JG Collier, “Convective boiling and condensation”, McGraw-Hill, New York, 1972. * AE Bergles y Cols., “Two-phase flow and heat transfer in the power and process industries”, Hemisphere Publ. Co., New York, 1981. R. Clift, J.R. Grace and M.E. Weber. Academic Press, New-York, 1978. J.M. Delhaye, M. Giot and M.L. Riethmuller, “Thermohydraulics of two-phase systems for industrial design and nuclear engineering”, McGraw-Hill, 1981.

72

vii. viii. ix. 9

M. Ishii, “Thermo-fluid dynamic theory of two-phase flow”, Eyrolles, París, 1975. Diversos juegos de notas, reportes y artículos (a disposición de los alumnos). Diversas tesis.

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se recomiendan prácticas

73

Nombre de la asignatura optativa:

MECÁNICA EXPERIMENTAL

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

14

Créditos SATCA

6

MCIME-0204

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Celaya 14 de Enero de 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Raúl Lesso Arroyo Benjamín Arroyo Ramírez Santos García Miranda Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Instituto Tecnológico de Celaya

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas avanzadas

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno los conceptos y teorías sobre la aplicación de los métodos experimentales de extensometría, fotoelasticidad, holografía y tomografía. Además, de propiciar la realización de un proyecto integrador donde se hace la aplicación de los conceptos revisados. Mostar algunas técnicas teórico-experimental de uso común, procedimientos, aplicaciones, recomendaciones y futuro de tales técnicas

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la conformación de los conocimientos básicos dentro del área de experimentación, que inciden en la necesidad de desarrollar tecnología propia y aplicación del conocimiento científico y de las innovaciones tecnológicas, con el que seguramente estará estrechamente relacionado en el desempeño de su vida profesional. Específicamente el curso coadyuva a:

14

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

74

     

5

Contextualizar el proceso de generación y aplicación del conocimiento científico y tecnológico. Generar una capacidad de análisis sobre la solución de problemas en Ingeniería que tengan impacto del científico y tecnólogo. Asumir una clara responsabilidad respecto a los impactos que los proyectos de tecnológicos puedan tener en los aspectos socioeconómicos, a fin de evitar o minimizar los efectos negativos. Favorecer el empleo de enfoques multiinstitucionales e interdisciplinarios en el proceso de investigación científica y tecnológica. Percibir el proceso de generación de conocimiento científico y tecnológico como un fenómeno complejo y determinado de manera multiinstitucional. Además promoverá y fortalecerá la identidad del estudiante como conciente de su papel catalizador de proyectos que solucionen los problemas colaterales o consecuentes, derivados de su ejercicio profesional y generadores o innovadores de tecnologías “limpias” o de menor impacto ambiental.

Contenido temático. Temas Extensometría Eléctrica 1 Objetivo El alumno conocerá la técnica de la extensometría y su funcionamiento

Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Principio de operación, 1.2 Configuración de gages y fabricación. 1.3 Consideraciones para el empleo de técnicas experimentales. 1.4 Principio de funcionamiento. Puente de Wheatstone 1.5 Traductores (Strain gages). 1.6 Rosetas 1.7 Selección, Instalación e instrumentación. 1.8 Aplicaciones. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Pruebas de Extensometría. 2 Objetivo: El alumno practicara la técnica de preparación, pegado, soldado e utilización de los strain gages. Horas teóricas: 12 Fotoelásticidad. 3 Objetivo: El alumno conocerá la técnica de fotoeleasticidad y su aplicación. Horas teóricas: 6 Medición de Esfuerzos residuales 4 Objetivo: El alumno conocerá la técnica de extensometría aplicada a

2.1 Técnicas de pegado de strain gages. 2.2 Análisis de deformaciones en Vigas 2.3 Elemento compuesto sometido a torsión 2.4 Análisis de esfuerzos en varios componentes. 2.5 Análisis de esfuerzos en recipientes a presión. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 3.1 Óptica de la luz, Luz polarizada. 3.2 Tipos de polariscopios. 3.3 Materiales birrefringentes. 3.4 Pruebas experimentales 3.5 Revisión de resultados Horas de trabajo adicional del alumno: 6 4.1 4.2 4.3 4.4

Método del Barreno ciego. Técnica de medición. Instrumentación. Desarrollo de pruebas

75

la medición de esfuerzos residuales y su aplicación. Horas teóricas: 6 Otras técnicas

5

Objetivo: El alumno conocerá algunas otras técnicas de medición de esfuerzos o deformaciones y su aplicación. Horas teóricas: 6 Validación de resultados

6

Objetivo: El alumno podrá aplicar la validación de resultados usando el método de elemento finito y las pruebas experimentales, en la medición de esfuerzos o deformaciones. Horas teóricas: 12 Proyecto de aplicación de Extensometría o Foto elasticidad

7

6

4.5 Análisis de resultados 4.6 Procesamiento de datos experimentales Horas de trabajo adicional del alumno: 6 5.1 Geometría de Moire 5.2 Interferometría 5.3 Holografía y laser 5.4 Métodos óptimos y acústicos Horas de trabajo adicional del alumno: 6

6.1 Método de elemento finito 6.2 Simulación 6.3 Análisis de modelos 6.4 Desarrollo experimental 6.5 Análisis y revisión de resultados 6.6 Conclusiones Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Horas de trabajo adicional del alumno: 24

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar un problema específico para cada unidad, o bien un solo problema para todo el curso.

7

Sugerencias de evaluación. Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Proyecto integrador Prácticas de laboratorio Discusión de artículos y Tareas

8

Bibliografía y Software de apoyo.       

Albert S, Kobayashi, Handbook Experimental Mechanics, Prentice Hall, Inc. 1978 Dally and Riley., Experimental Stress Analysis, Mc. Graw Hill, Book Co. 1978 A.P., Boresi, R.J., Schmidt, and O.M., Sidebottom, Adavanced Mechanics of Materials, John Wiley and Sons, 1993 Akhtar S. Khan, Xinwei Wang. Strain Measurements and Stress Analysis, Editorial. Prentice Hall, RA, Edición, 3 2002. DA Lu Chan, Handbook of Measurement of Residual Stress, Editorial ASME, Edición 2 , 2001. Measurement Group, Technical Data Bulletin, Editorial Vishay, 2004 Measurement Group ,H-DRILL, Editorial Vishay, 2003

76

 9

www.measurementgroup.com

Prácticas propuestas. Unid ad 1,2

Práctica Técnicas de pegado de galgas de extensión

2

Análisis de deformaciones en una Viga en cantiliver, sólida

2

Análisis de deformaciones en una Viga en cantiliver, hueca usando ¼ y ½ puente

2

Elemento compuesto sometido a torsión

2

Recipiente de pared delgada sometido a presión interna

2

Viga de Rigidez Constante

3

Elemento sujeto a esfuerzos combinados

3

Variación de los concentradores de esfuerzo(fotoelasticidad)

4

Medición de esfuerzos residuales

6

Simulaciones numéricas con herramientas de elemento finito

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

77

Nombre de la asignatura optativa: Línea de investigación o trabajo:

MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO I. II.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edifica+ciones y Sistemas Solares Relacionados DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

15

Créditos SATCA

6

MCIME-0205

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización CENIDET sep/1999

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

CENIDET Dic 2004 a Ene 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Academia de Ing. Mecánica del CENIDET (área de Diseño Mecánico) Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik M.C. Eladio Martinez Rayón Revisión por parte de la Academia Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik M.C. Eladio Martinez Rayón Revisión por parte de la Academia Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Revisión curricular Revisión y actualización del contenido de la materia Elemento Finito. (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía)

Cambio de formato, revisión a los objetivos

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas avanzadas Fundamentos de Mecánica Mecánica analítica Mecánica de sólidos

3

Objetivo de la asignatura. Introducción al método del elemento finito en cálculos estáticos de problemas de ingeniería mecánica y

15

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

78

además problemas dinámicos escogidos en sistemas mecánicos. El propósito principal de la materia es proveer al estudiante con una amplia y clara presentación de la teoría y la aplicación del método del elemento finito en el proceso de modelado de problemas estáticos de sistemas mecánicos y escogidos de dinámica.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado en la formación tecnológica y la capacidad de modelar sistemas mecánicos, dentro de los que se interviene diversos parámetros físicos. Le permite adquirir habilidades para analizar sistemas mecánicos tanto en forma estática como en forma dinámica. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a: • Desarrollar la capacidad para aplicar técnicas de modelado y simulación que le permitan representar un proceso real que ocurre en sistemas mecánicos. • Identificar los parámetros críticos en el proceso de desarrollo de un modelo por elemento finito, lo cual permite mejorar su trabajo de investigación. • Adquirir un criterio de síntesis y análisis, de problemas complejos presentes en el área de la mecánica.

5

Contenido temático.

1

Temas Conceptos y principios de modelado de sistemas reales Objetivo Explicar el proceso de modelado de sistemas reales para que el estudiante sea capaz de modelar diversos tipos de sistemas mecánicos o sus elementos. Horas teóricas: 6

2

3

4

Principios de la teoría de la elasticidad en la descripción matricial Objetivo Explicar clara y brevemente los principios de la elasticidad que el estudiante debe conocer para modelar problemas estáticos con el uso del elemento finito Horas teóricas: 6 Breve historia del método del elemento finito y sus aplicaciones Objetivo Dar una breve introducción a la historia del método del elemento finito y su aplicación, para que el estudiante tenga un panorama claro del uso del método. Horas teóricas: 1 Procedimiento general y conceptos básicos del método del elemento finito Objetivo Explicar el proceso de

Subtemas 1.1 Modelo físico 1.2 Modelo discreto 1.3 Modelo matemático 1.4 Grados de libertad 1.5 Coordenadas generalizadas y fuerzas generalizadas 1.6 Restricciones Horas de trabajo adicional del alumno: 2 2.1 Breve introducción a la teoría de la elasticidad 2.2 Descripción de estado de deformación 2.3 Descripción de estado de esfuerzos 2.4 Ecuaciones de la teoría de la elasticidad Horas de trabajo adicional del alumno:4

3.1 Introducción a la historia del método del elemento finito y sus aplicaciones en diseño mecánico y además en otros campos. Horas de trabajo adicional del alumno:0

4.1 Proceso de discretización 4.1.1. Ejemplos de tipos de elementos finitos 4.1.2. Tamaño de los elementos

79

discretización de partes y sistemas mecánicos con el elemento finito para que el estudiante sea capaz modelar sus propios problemas. Horas teóricas: 6

5

Proceso de modelado de sistemas mecánicos con el uso de elementos finitos típicos Objetivo Explicar las bases teóricas del método del elemento finito y presentar típicos elementos finitos y sus aplicaciones en el proceso de modelado de los partes o sistemas mecánicos. Horas teóricas: 15

6

Modelado de problemas estáticos en ingeniería mecánica utilizando paquetes de cómputo de elemento finito (Algor)

4.1.3. Ubicación del nodo 4.1.4. Número de elementos 4.1.5. Simplificaciones dadas por la configuración física del cuerpo 4.1.6. Representación finita de cuerpos infinitos 4.1.7. Esquema de numeración de nodos 4.2 Funciones de forma de los elementos - función de interpolación 4.2.1. Polinomios de Pascal (triángulo y tetraedro de Pascal) 4.2.2. Polinomios de Lagrange (interpolación lagrangiana) 4.2.3. Polinomios de Hermite (interpolación hermitiana) 4.2.4. Coordenadas naturales 4.3 Sistemas de referencias 4.4 Transformaciones (matriz de transformación) Horas de trabajo adicional del alumno:6 5.1 Elemento finito tipo barra 5.1.1 Matriz de rigidez del elemento 5.1.2 Matriz general global del sistema 5.1.3 Determinación de deformación, fuerzas, esfuerzos 5.1.4 Aplicación en el modelado de armaduras 5.2 Elemento finito tipo viga 5.2.1. Matriz de rigidez del elemento 5.2.2. Matriz global del sistema 5.2.3. Determinación de deformación, fuerzas, esfuerzos 5.2.4. Ejemplo de cálculo 5.3 Elemento finito tipo triángulo 5.3.1. Matriz de rigidez del elemento 5.3.2. Matriz global del sistema modelado por el elemento tipo triángulo 5.3.3. Determinación de deformación, fuerzas, esfuerzos 5.3.4. Ejemplo de cálculo 5.4 Elemento finito tipo rectangular 5.4.1. Matriz de rigidez del elemento 5.4.2. Matriz global del sistema modelado por el elemento tipo rectángulo 5.5 Elemento finito tipo placa (plate) 5.6 Elemento finito tipo cascarón (shell) 5.7 Modelado de problemas axisimétricos 5.8 Elemento finito sólido 5.9 Elementos isoparamétricos - breve descripción Horas de trabajo adicional del alumno:12 6.1 Introducción al modelado con el paquete Algor utilizando el ejemplo de la placa con perforaciones y cargas externas.

80

Objetivo Dar una introducción teórica y practica al proceso de modelado de sistemas mecánicos o elementos mecánicos con el uso del paquete de elemento finito Algor. Horas teóricas: 16

7

6

Modelado por elemento finito de problemas dinámicos escogidos en sistemas mecánicos. Objetivo Conocer el manejo de un paquete comercial de elemento finito (en este caso ALGOR) y modelado en la práctica de problemas escogidos de vibraciones de partes y sistemas mecánicos que se pueden encontrar en el proceso de diseño. El estudiante debe ser capaz de modelar y analizar con el ALGOR problemas típicos de vibración y evaluar el comportamiento dinámico de elementos mecánicos simples. Horas teóricas: 6

Metodología de desarrollo del curso. • • •

7

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantearán problemas que tendrán respuestas en el análisis y solución de parámetros físicos que afectan el comportamiento estático y dinámico de los sistemas mecánicos. Queda a elección del docente manejar los proyectos de análisis estático y/o dinámico por el método de elemento finito y el paquete ALGOR de una parte o sistema mecánico, en el que se involucren los conocimientos que se adquieren en las correspondientes unidades, y que se obtenga como producto final cuando menos un reporte de la simulación numérica realizada.

Sugerencias de evaluación. • • •

8

6.1.1. Modelado de la geometría de la placa. 6.1.2. Definición de las propiedades del material 6.1.3. Aplicación de cargas 6.1.4. Aplicación de restricciones 6.1.5. Análisis estático del problema 6.1.6. Análisis de los resultados obtenidos 6.2 Modelado de diferentes ejemplos de elementos o uniones mecánicos 6.2.1. Armaduras 6.2.2. Elementos sólidos 6.2.3. Proceso de optimización de elementos y uniones mecánicas Horas de trabajo adicional del alumno:12 7.1 Comportamiento dinámico de las estructuras elásticas con y sin amortiguamiento. 7.2 Valores propios y métodos analíticos 7.3 Matrices de masa de típicos elementos finitos. 7.4 Evaluación de valores y vectores propios de elementos mecánicos simples con el uso del paquete ALGOR. Horas de trabajo adicional del alumno:4

10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos tópicos. 40 % Se realizan en aula exámenes teóricos de cálculos de elementos mecánicos. 50 % La evaluación final comprende la entrega de los reportes de la simulación numérica por el método de elemento finito de análisis estático y/o dinámico de una parte o sistema mecánico y defensa de los criterios usados en la elaboración y cálculos del proyecto.

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii.

Zienkiewicz O.C.: “The Finite Element Method for Engineers”, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1977 Bathe K.J.: “Finite Element Procedures in Engineering Analysis”, Prentice-Hall, Inc., Englewood

81

iii. iv. v.

vi. vii.

Cliffs, New Jersey, 1982 Cook R.D.: Concepts and Applications of Finite Element Analysis. Second Edition. John Wiley. New York, 1981. Ready J.N.: An Introduction to the Finite Element Method. Second Edition. McGraw-Hill, New York, 1993 REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE POSGRADO Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica CENIDET 54

Hughes T.J.R.: The Finite Element Method. Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis. Dover Publication, New York, 2000 viii. Chandrupatta T.R., Belegundu A. D.: Introducción al Estudio del Elemento Finito en Ingeniería. Secunda Edición, Prentice-Hall, México, 1999 ix. Graudin H.Jr.: Fundamentals of the Finite Element Method. Waveland Press, 1991 x. Buchanan G.R.: Finite Element Analysis. Schaum’s Outline Series, McGraw-Hill, New York, 1995 xi. Ready J.N., Gartling D.K.: The Finite Element Method in Heat Transfer and Fluid Dynamics. 2nd Edition, CRC Press, New York, 2001 xii. LIBRO(S) DE CONSULTA xiii. Ugural A.C., Fenster S.K.: Advanced Strength and Applied Elasticity. 3rd Edition, Prentice-Hall, London, 1995 xiv. Timoshenko S., Goodier J.N., “Theory of Elasticity”, 3rd ed., McGraw-Hill Book Company, New York, N.Y., 1970 Nota: consulta también los libros en la biblioteca del Departamento de Ing. Mecánica MATERIAL Y SOFTWARE Paquete de elemento finito ALGOR Multimedios y videos 9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas Las prácticas se limitan a la revisión de los conceptos tratados en las unidades y ejercitación de los problemas teóricos, como tiempo de estudio adicional.

82

Nombre de la asignatura optativa:

TRANSFERENCIA DE CALOR III.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

16

Créditos SATCA

6

MCIME-0206

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

CENIDET 20/Ago/1999

Dr. Alfonso García Gutiérrez

Actualización de contenido

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

Dr. José Jassón Flores Prieto y Academia de Ing. Mecánica

Reestructuración de contenido temático

CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Dr. José Jassón Flores Prieto Dra. Gabriela Álvarez García Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Adecuación de prácticas de laboratorio y reestructuración del contenido Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas Avanzadas Métodos Numéricos

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar una base de conocimientos de los procesos de transferencia de calor, que capacite al alumno para tomar cursos avanzados de Convección, Conducción y Radiación

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye al perfil del egresado en reafirmar los conceptos básicos y ampliar el panorama de la aplicación de la transferencia de calor por conducción, convección y radiación. Para esto, el

16

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

83

estudiante aplicará las técnicas numéricas y analíticas desarrolladas en cursos previos.

5

Contenido temático. Temas 1

2

Introducción a los estudios de la transferencia de calor Horas teóricas: 4 Conducción Horas teóricas: 10

3

Convección forzada Horas teóricas: 6

4

Flujo externo Horas teóricas: 6

5

Flujo interno Horas teóricas: 4

6

Convección natural Horas teóricas: 6

7

Radiación Horas teóricas: 4

8

Intercambio de calor por radiación Horas teóricas: 4

9

Ebullición y condensación Horas teóricas: 4

Subtemas 1.1 Conceptos y relaciones básicas 1.2 Leyes de conservación Horas de trabajo adicional del alumno: 6 1.1 Importancia 1.2 Ecuación de difusión 1.3 Condiciones iniciales y de frontera 1.4 El estado estacionario en 1-D 1.5 El estado estacionario en 2-D 1.6 Superficies extendidas 1.7 Sólido con resistencia térmica cero 1.8 El estado transitorio 1-D Horas de trabajo adicional del alumno: 14 3.1 Capa límite convectiva. 3.2 Consideraciones de similaridad. 3.3 Parámetros adimensionales Horas de trabajo adicional del alumno: 6 4.1 Placa plana en flujo paralelo. 4.2 Metodología para cálculos de convección. 4.3 Cilindro en flujo transversal. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 5.1 Flujo laminar en tubos circulares. 5.2 Correlaciones de convección en tubos circulares. 5.3 Correlaciones de convección en tubos no circulares Horas de trabajo adicional del alumno: 6 6.1 Ecuaciones gobernantes 6.2 Consideraciones de similaridad 6.3 Convección natural laminar en superficies verticales 6.4 Convección dentro de canales de placas paralelas Horas de trabajo adicional del alumno: 6 7.1 Conceptos y relaciones básicas 7.2 Radiación de cuerpo negro 7.3 Emisión de superficie 7.4 Transmisión, absorción y reflexión Horas de trabajo adicional del alumno: 6 8.1 Factor de vista 8.2 Intercambio de radiación entre cuerpos negros Horas de trabajo adicional del alumno: 6 9.1 Parámetros adimensionales 9.2 Modos de ebullición 9.3 Correlaciones 9.4 Ebullición por convección forzada 9.5 Mecanismos físicos de condensación 9.6 Condensación de una película laminar sobre una placa vertical

84

9.7 Condensación sobre una película turbulenta 9.8 Condensación por goteo Horas de trabajo adicional del alumno: 6 6

Metodología de desarrollo del curso. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales.

7

Sugerencias de evaluación. • •

60 % Exámenes, 20 % Tareas 20 % Proyectos sobre los temas tratados

• 8

Bibliografía y Software de apoyo. i.

Frank P. Incropera and David P. de Witt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer. WILEY, Third * Edition. 1990. �

ii.

iii.

iv. v. vi. vii. viii. ix. x. xi. 9

�

M. Necati Ozisik, Heat Transfer A Basic Approach. Mc Graw-Hill. 1985. Karlekar & Desmon, Heat Transfer. 2ª Ed. WEST. 1982 Carslaw & Jaeger, Conduction of Heat in Solids., 2ª Ed. OXFORD. 1959. Conduction. Ozisik

* �

Kays & Crawford, Convective Heat Transfer. McGraw-Hill. 1980. Kern & Kraus, Extended Surface Heat Transfer. McGraw-Hill. 1972 Sparrow, Radiation Heat Transfer. BROKES/COLOES PUB. CO. 1978 Cornahan Foster Wikes, Applied Numerical Methods. WILEY. 1969. Reid, Sherwood, Pigford,The Properties in Gases & Liquids. 4ª Ed. McGraw-Hill

Prácticas propuestas.

Conducción en estado transitorio Horas Prácticas: 8

Prácticas Enfriamiento de sólidos considerando conductividad térmica infinita

85

Nombre de la asignatura optativa:

MECÁNICA DE SÓLIDOS

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

17

Créditos SATCA

6

MCIME-0207

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

CENIDET sep/1999

Academia de Ing. Mecánica del CENIDET (área de Diseño Mecánico)

Revisión curricular

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

M.C. Eladio Martínez Rayón y Academia de Ing. Mecánica

Revisión y actualización del contenido de la materia (Modificación de objetivos, actualización de bibliografía)

CENIDET Dic 2004 a Ene 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

M.C. Eladio Martínez Rayón Dr. Enrique Simón Gutiérrez Wing. Academia de Ing. Mecánica Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Cambio de formato, revisión a los objetivos

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Fundamentos de Mecánica

3

Objetivo de la asignatura. Crear en el alumno capacidades de análisis, síntesis y evaluación del comportamiento de sistemas y elementos mecánicos sólidos deformables, sometidos a esfuerzos causados por agentes externos e internos

4

Aportación al perfil del graduado Esta materia desarrolla el criterio del estudiante y le provee de técnicas analíticas, que permiten el

17

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

86

análisis y la síntesis de sistemas y elementos mecánicos sólidos deformables. Con lo que podrá hacer contribuciones originales y competitivas en el área de Ingeniería Mecánica, nacional e internacionalmente tanto en lo académico como lo industrial, además de innovar, proponer, desarrollar y promover soluciones técnicas de alta tecnología.

5

Contenido temático. 1

Temas Introducción a la Mecánica de Sólidos Objetivo: Revisar de manera breve, los aspectos generales de la Mecánica de Sólidos, así como presentar una metodología general para solucionar problemas. Horas teóricas: 4

2

Análisis de esfuerzos Objetivo: Conocer y comprender los conceptos de esfuerzo, esfuerzos principales y la transformación de esfuerzos. Además de aplicar el círculo de Mohr para la transformación de esfuerzos 3D. Horas teóricas: 5

3

Análisis esfuerzo-deformación Objetivo: Analizar la relación entre el esfuerzo y la deformación en los cuerpos sólidos deformables Horas teóricas: 5

4

Teorías de falla Objetivo: Analizar las teorías de pronóstico de falla para elementos sólidos deformables sometidos a esfuerzo y sus fundamentos. Horas teóricas: 2 Métodos energéticos Objetivo: Comprender y aplicar algunos métodos energéticos para el cálculo de deformaciones elementos sólidos deformables sometidos a esfuerzos. Horas teóricas: 6

5

6

Miembros cargados simétricamente respecto a su eje de simetría Objetivo: Analizar el comportamiento la variación del esfuerzo y la deformación en los cilindros de pared gruesa, bajo una variedad de cargas comunes. Horas teóricas: 4

Subtemas 1.1 Objetivo y definiciones de la mecánica de sólidos 1.2 Propiedades de elementos sólidos deformables (reales e ideales) 1.3 Diagrama de esfuerzo-deformación (acero, aluminio, cobre, madera, etc.) 1.4 Solución de problemas de la mecánica de sólidos por medio del método de las secciones. Horas de trabajo adicional del alumno: 2 2.1 Tensor de esfuerzos 2.2 Esfuerzos principales 2.3 Revisión al círculo de Mohr en 2D 2.4 Círculo de Mohr para esfuerzos tridimensionales Horas de trabajo adicional del alumno: 6

3.1 Deformación general 3.2 Ecuaciones de compatibilidad 3.3 Ecuaciones de equilibrio 3.4 Ley de Hooke generalizada 3.5 Energía de la deformación Horas de trabajo adicional del alumno: 6 4.1 Teoría del esfuerzo cortante máximo (Tresca) 4.2 Teoría de la energía de deformación máxima (Von Mises) 4.3 Teoría del esfuerzo último (Rankine) 4.4 Panorama futuro de las teorías de falla Horas de trabajo adicional del alumno: 4 5.1 Energía elástica de deformación 5.2 Determinación del desplazamiento por medio del método de la energía 5.3 Teorema de Castigliano de deformación 5.4 Método del trabajo virtual Horas de trabajo adicional del alumno: 8 6.1 Cilindros de pared gruesa 6.2 Cilindros compuestos 6.3 Discos giratorios 6.4 Esfuerzos térmicos Horas de trabajo adicional del alumno: 4

87

6

7

Flexión de vigas Objetivo: Analizar los esfuerzos en elementos mecánicos aproximables a una viga, con diferentes tipos de carga. Horas teóricas: 4

7.1 Flexión vigas de sección transversal simétrica y asimétrica 7.2 Vigas curvas Horas de trabajo adicional del alumno: 4

8

Esfuerzos de contacto Objetivo: Analizar el comportamiento de los esfuerzos causados por el contacto en sistema clásicos Horas teóricas: 6

8.1 Contacto de Hertz en 2D 8.2 Contacto de Hertz en 3D 8.3 Algunas teorías no hertzianas Horas de trabajo adicional del alumno: 8

9

Fatiga Objetivo: Analizar los efectos de la fatiga en elementos mecánicos Horas teóricas: 4

9.1 Histéresis y endurecimiento 9.2 Concentración de esfuerzos 9.3 Fatiga por corrosión Horas de trabajo adicional del alumno: 6

10

Plasticidad Objetivo: Comprender los principios básicos de plasticidad. Horas teóricas: 4

10.1 Deformación plástica 10.2 Esfuerzos elasto-plásticos 10.3 Esfuerzos residuales Horas de trabajo adicional del alumno: 6

11

Termofluencia Objetivo: Comprender los principios básicos de termofluencia. Horas teóricas: 4

11.1 Enfoque fenomenológico 11.2 Estado uniaxial de esfuerzos Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Metodología de desarrollo del curso. En la mayor parte de las clases se utiliza una técnica expositiva, combinada con estudio de caso. Posteriormente se plantean situaciones con las que los alumnos desarrollen propuestas de solución creativas. Se asignan tareas con ejercicios y con lecturas, que refuercen lo aprendido y que lleven a la búsqueda de información. Cuando sea posible se presentara a los alumnos algunos tópicos con expositores externos para permitir el contraste de las ideas y de las opiniones.

7

Sugerencias de evaluación. • •

80 % Se realizan en aula exámenes con contenido de teoría y de ejercicios, a fin de que el alumno sea creativo en sus soluciones y así no solo reproduzca los ejercicios del libro. 20 % En cada tema se asignan tareas que también ayuden a profundizar en los respectivos tópicos.

88

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii.

9

Ugural, A.C., Fenster, S.K., 1981, Advanced Strength and Applied Elasticity., Edward Arnold, LONDON Popov, E. P., 1994, Introducción a la Mecánica de Sólidos, LIMUSA, México Beer, F. P., Johnson Jr., E. R., 1993, Mecánica de Materiales 2a Ed., Mc Graw Hill, Santafé de Bogotá Timoshenko, S., Goodier, J.N., 1972, Teoría de la Elasticidad., ED. Urmo, BILBAO Seely, F.B., Smith, J.O., 1952, Advanced Mechanics of Materials, John Wiley, N.Y. Juvinall, R.C., 1967, Engineering Considerations of Stress, Strain and Strength., McGraw-Hill, N.Y. Hibbeler, R.C., 1997, Mecánica de Materiales, 3ra Ed., Prentice Hall, México

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas No se requieren prácticas de laboratorio.

89

AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Nombre de la asignatura optativa: Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

18

Créditos SATCA

6

MCIME-0208

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Analisis y Síntesis de Mecanismos

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno los fundamentos teóricos y prácticos del modelado, simulación y control de procesos industriales.

  

4

Comprender y fomentar el claro entendimiento del comportamiento de los elementos o sistemas que se van a analizar. Generar la capacidad para determinar en qué situaciones se requiere automatizar un sistema. Tener la capacidad para seleccionar entre diferentes tipos de controles: Digitales o Analógicos.

Aportación al perfil del graduado La asignatura contribuye a la formación y desarrollo de las habilidades del estudiante en el

18

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

90

área de la automatización para su aplicación en los sistemas de producción.

5

Contenido temático. Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio, debiendo estar organizados y secuenciados. Además de que los temas centrales conduzcan a lograr el objetivo de la materia.

1 2

6

Temas 1. Introducción. Horas teóricas: 3 Automatización. Horas teóricas: 7

3

Herramientas de automatización. Horas teóricas: 8

4

Elementos de Control. Horas teóricas: 8

5

Controladores lógicos programables Horas teóricas: 7

6

Robots Horas teóricas: 8

7

Ensamblaje Horas teóricas: 7

Subtemas Introducción a la automatización Horas de trabajo adicional del alumno: 4 Historia de automatización Objetivos de la automatización Tipos de automatización Horas de trabajo adicional del alumno: 8 Control numérico Definición Componentes de CN Ventanas y limitaciones Horas de trabajo adicional del alumno: 10 Transductores y sensores Uso de sensores en robótica - Táctiles - De proximidad - De enlace - Otros Sistemas basados en sensores Transductores. Visión de máquina - Detección y digitalización - Análisis y procesamiento de la imagen. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 Control Adaptivo Acarreo de material Sensores Sujetadores flexibles Horas de trabajo adicional del alumno: 8 Componentes Clasificación de los robots Horas de trabajo adicional del alumno: 10 Métodos de ensamblaje Diseño para ensamblaje Guías para diseño de ensamblaje Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. Se establecen las estrategias y las actividades que sean funcionales y adecuadas para lograr el

91

aprendizaje de los estudiantes.

7

Sugerencias de evaluación. Se expondrán las estrategias, los procedimientos y las actividades de evaluación que, retomados de la experiencia de los cuerpos académicos, sean adecuados para una evaluación correcta.

8

Bibliografía y Software de apoyo.              

 9

Introducción a la Ingeniería Industrial. Richard C. Vaughn, Edit. REVERTE.p.p. 467 Materiales y Proceso de Fabricación. J. Temple Black, E. Paul Degarmo. Edit. REVERTE.p.p.971 Procesos de Manufactura, B.H. Amstead, Phillip F. Oswald, Edit. Continental.p.p. 811 Robotics, Control, Sensing, Visión and Intelligence; K.S.Fu, R.C. González p.p. 571 Técnicos de Automatización Industrial; José J. Horta Santos; Edit. LIMUSA p.p.298 Sistemas de Control Moderno. Grantham y Vincent; Edit. LIMUSA p.p.352 Introduction to Robotics, Phillip John Mckerrow; Edit. Addison –Wesley p.p.795 Robot Dinamics and Control. Mark W. Spong, M. Vidyasagar; John Wiley & Sons p.p.319 Sistemas Digitales, principios y aplicaciones; Ronald J. Tocci, Edit. Prentice Hall p.p.824 Robótica Práctica, Tecnología y Aplicaciones; José Ma. Angulo Usategui; Edit. Páramo 405 Robótica, Guía Fácil. J. Ma. Angulo, José No.; Edit. Paraninfo 134 Cómo y Cuándo Aplicar un Robot Industrial; Daniel Audi Piera; Edit. Marcombo 159 Robotics, Introduction, Programming, and Projets; James L Fuller, Edit. Prentice-Hall 485 Automátas Programables; Josep Balcells, José Luis Romoral; Edit. Alfaomega 439 Robótica Industrial, Tecnología, Programación y Aplicaciones; Mikell P. Groover, Mitchell Weiss,Edit. Mc Graw Hill 395

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas No se requieren prácticas de laboratorio.

92

Nombre de la asignatura optativa:

ROBÓTICA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

19

Créditos SATCA

6

MCIME-0209

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Celaya 14 de Enero de 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes José M. Rico Martínez, Jaime Gallardo Alvarado Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Instituto Tecnológico de Celaya

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Dinámica analítica Matemáticas Avanzadas

3

Objetivo de la asignatura. Se estudian los problemas básicos de la cinemática de manipuladores en lo que respecta al análisis directo e inverso de posición de manipuladores tanto serie como paralelos incluyendo el problema de singularidades, espacio de trabajo, destreza y una introducción a la dinámica.

4

Aportación al perfil del graduado El alumno será capaz de analizar y configurar el espacio de trabajo de manipuladores tipo serie y paralelo empleando técnicas modernas de análisis, como lo es la teoría de tornillos. Podrá identificar las singularidades globales y estructurales de un manipulador paralelo y tomará en cuenta estos aspectos para el análisis de manipulabilidad del mismo. Calculará las fuerzas y torques generalizadas necesarias para ejecutar las tareas asignadas a un manipulador paralelo por medio de la teoría de tornillos y el método de Newton-Euler. Profundizará los conocimientos adquiridos en la asignatura Cinemática Teórica y Computacional en lo que respecta al uso de los programas de cómputo ADAMS©, Maple© y Latex.

19

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

93

5

Contenido temático. Temas Generalidades de manipuladores. Horas teóricas: 8 Análisis de manipuladores tipo serie. Horas teóricas: 16

1 2

6

3

Análisis de manipuladores paralelos. Horas teóricas: 12

4

Introducción a la dinámica de robots. Horas teóricas: 12

Subtemas 1.1 Clasificación y propiedades. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 2.1 Parámetros de Denavit-Hartenberg. 2.2 Matrices de rotación. 2.3 Matrices homogéneas de transformación de coordenadas 2.4 Análisis de los parámetros de Denavit-Hartenberg en un manipulador tipo Puma. 2.5 Análisis directo e inverso de posición. 2.6 Método de solución de ecuaciones no lineales por eliminación dialítica. 2.7 Análisis de singularidades globales y estructurales. 2.8 Configuración del espacio de trabajo. 2.9 Destreza. Índices de manipulabilidad 2.10 Balanceo Horas de trabajo adicional del alumno: 16 3.1Análisis de singularidades globales y estructurales 3.2 Configuración del espacio de trabajo. 3.3 Destreza. Índices de manipulabilidad. Horas de trabajo adicional del alumno: 16 4.1 Coeficientes de influencia cinemáticos por medio de la teoría de tornillos 4.2 La forma de Klein y el principio del trabajo virtual 4.3 Formulación de las ecuaciones dinámicas en cadenas cinemáticas cerradas por medio de la teoría de tornillos. 4.4 Formulación dinámica de Newton-Euler. Horas de trabajo adicional del alumno: 16

Metodología de desarrollo del curso. Impartición de clase frente a grupo por parte del Profesor asignado en todos y cada uno de los temas y subtemas que conforman la asignatura. Generación de modelos en los programas de cómputo Maple© y de simulación ADAMS©. Elaboración de reporte final en Latex. Presentación individual de los resultados de los proyectos asignados en el seminario de posgrado del Depto. de Ingeniería Mecánica.

7

Sugerencias de evaluación. • • • • •

Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Trabajos escritos(proyecto) Prácticas de laboratorio Discusión de artículos y Tareas

• 8

Bibliografía y Software de apoyo. i.

Hunt, K.H. Kinematic Geometry of Mechanisms, Oxford: Oxford University Press, 1978.

94

ii. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x.

i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x. xi. 9

Murray, M.M., Li, Z., y Sastry, S.S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, Boca Raton: CRC-Press., 1994. Crane , C.D. y Duffy, J. Kinematics Analysis of Robot Manipulators, Cambridge University Press, 1998. Selig, J.M., Geometrical Methods in Robotics, New York: Springer Verlag, 1996. Husty, M., Karger, A., Sachs, H. y Steinhilper, W., Kinematik und Robotik, Berlin: Springer Verlag, 1997. Angeles , J., Fundamentals of Robotic Mechanical Systems, New York: Springer Verlag, 1997. Ball, R.S. A treatise on the Theory of Screws, Cambridge: Cambridge University Press, 1998. Duffy, J. Statics and Kinematics with Applications to Robotics, Cambridge: Cambridge University Press, 1996. Craig, J.J., Introduction to Robotics Mechanics & Control. Addison-Wesley Publishing Company Inc., 1986 Tsai, L.W., Robot Analysis: The Mechanics of serial and Parallel Manipulators, New York: John Wiley & Sons, 1999. REVISTAS Mechanism and Machine Theory Transactions of the A.S.M.E. Journal of Mechanical Desing Transactions of the A.S.M.E. Journal of Mechanisms, Transmissions and Automation in Design Robotica Journal of Multibody Dynamic Systems IEEE Transactions on Robotics SOFTWARE Maple©. ADAMS©. Mechanical Desktop (AutoCad©). Latex.

Prácticas propuestas. Se sugiere, adicional a las prácticas comunes, asignar proyectos individuales a los alumnos que propicien el intercambio de conocimientos y experiencias de los participantes, tanto de los alumnos como del profesor asignado. Las prácticas propuestas son las siguientes: 1.- Repaso general del uso de Maple© y ADAMS© que exhaustivamente se usaron en la asignatura Cinemática Teórica y Computacional. 2.- Identificación de los parámetros de Denavit-Hartenberg en los manipuladores Puma, Yasukawa y CRC. 3.- Elaboración de procedimientos en Maple para el cálculo automático de matrices homogéneas de transformación. 4.- Proyecto individual: Análisis dinámico de un manipulador plano por medio de la teoría de tornillos y su validación con ADAMS©. 4.- Simulación dinámica del manipulador Puma en ADAMS©. 5.- Simulación dinámica de una plataforma espacial Gough-Stewart en ADAMS©. 6.- Elaboración de reporte final en Latex. 7.- Presentación de resultados de los proyectos individuales en el seminario de posgrado del Depto. de Ingeniería Mecánica.

95

Nombre de la asignatura optativa:

FUNDAMENTOS DE TRIBOLOGÍA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

20

Créditos SATCA

6

MCIME-0210

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Pachuca Ene. 08 Instituto Tecnológico de Pachuca Octubre 08 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Dr. Ignacio Ramírez Vargas Dr. Ignacio Ramírez Vargas, Dr. Abdiel Gómez Mercado, M. C. Luis M. Palacios Pineda Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Propuesta Preliminar Instituto Tecnológico de Pachuca Análisis y definición de la asignatura Instituto Tecnológico de Pachuca

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. No existen pre-requisitos

3

Objetivo de la asignatura. Presentar de las cuestiones relacionadas con la teoría de los fluidos viscosos incomprensibles y más exacto con la teoría de la ecuación de Reynolds, así como son considerados algunos aspectos de la rotodinámica que tienen importancia en la descripción y diseño de las máquina rotativas

4

Aportación al perfil del graduado La materia proporciona al alumno las herramientas necesarias para el ejercicio de su profesión, en las áreas de mecánica de fluidos y en sistemas de lubricación.

5

Contenido temático.

20

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

96

1

6

Temas Deducción de la ecuación de Reynolds Horas teóricas: 8

2

Diferentes tipos de las soluciones de la ecuación de Reynolds. Horas teóricas: 14

3

El comportamiento dinámico de la chumacera Horas teóricas: 14

4

Métodos numéricos de la roto dinámica Horas teóricas: 12

Subtemas 1.1 Ecuaciones diferenciales del movimiento de un fluido 1.2 La ecuación de continuidad, 1.3 La ecuación de Niever-Stokes. 1.4 Deducción de la ecuación de Reynolds en el caso de rotodinámica. 1.5 La ecuación de Reynolds en coordenadas rectangulares. 1.6 La ecuación de Reynolds en coordenadas cilíndricas Horas de trabajo adicional del alumno: 12 2.1 La solución de Ocvirk (solución de la chumacera infinitamente corta). 2.2 La solución de Sommerfeld (solución de la chumacera infinitamente larga). 2.3 La solución de Warner (solución de la chumacera real). 2.4 Otros tipos de las soluciones para la ecuación de Reynolds Horas de trabajo adicional del alumno: 18 3.1 Fuerzas de la presión del líquido de la chumacera; 3.2 Matrices de rigideces y de amortiguamientos; 3.3 Coeficientes roto dinámicos para diferentes tipos de soluciones; 3.4 Definiciones de la estabilidad de movimiento; 3.5 Estabilidad de los sistemas lineales y estacionarios; 3.6 Criterios de Routh-Hurwitz, Liénard-Chipart, Mikhailov y Nyquist; 3.7 Estabilidad robusta, teorema de Kharitonov; 3.8 Estabilidad del disco duro en la chumacera 3.9 Estabilidad del disco flexible en la chumacera Horas de trabajo adicional del alumno: 18 4.1 Método de diferencias finitas. 4.2 Método de elemento finito 4.3 Modelación de la dinámica de la chumacera Horas de trabajo adicional del alumno: 12

Metodología de desarrollo del curso. Se sugiere resolver una buena cantidad de ejercicios de aplicación y hacer participar al estudiante en ellos, encargándole además problemas relacionados con las leyes vistas en cada tema.

7

Sugerencias de evaluación. Se sugiere evaluar tomando en cuenta las calificaciones obtenidas en Exámenes Parciales, Evaluación Final y Elaboración de Trabajos extraclase. La proporción de cada aspecto en la calificación final

97

queda a la elección del profesor. 8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

Hamrock B. Fundamentals of Fluid Film Lubrication, Mc Graw Hill 1994 Szeri A. Z. Fluid Film Lubrication. Theory And Design, Cambridge University Press, 1998 Khonsari M. M., Booser E. R. Applied Tribology. Bearing Design And Lubrication. John Wiley&Son, 2001.

Software i. ii. 9

Mathematica Matlab

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas No se requieren prácticas de laboratorio.

98

Nombre de la asignatura optativa:

DISEÑO MECÁNICO

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

21

Créditos SATCA

6

MCIME-0211

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

CENIDET 20/Ago/1999

Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik M.C. Jorge Bedolla Hernández

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

Dr. Dariusz Szwedowicz Wasik y Academia de Ing. Mecánica

CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Revisión del contenido de la materia Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. • • •

3

Dr. José María Rodríguez Lelis Dr. Jorge Colín Ocampo Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Ejemplos: Actualización del contenido Reestructuración de contenido temático

Matemáticas Avanzadas Dinámica Analítica Mecánica de Sólidos

Objetivo de la asignatura. El objetivo principal del curso es que el estudiante conozca de forma amplia y clara la teoría y aplicación de los principios de diseño mecánico. Además, de un amplio y profundo conocimiento acerca del proceso de diseño de elementos y uniones mecánicas, máquinas, mecanismos y sistemas mecánicos complejos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la formación tecnológica, a la capacidad de modelar sistemas mecánicos

21

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

99

dentro un ámbito multidisciplinario, incluye características dinámicas de los procesos y fomenta la colaboración de trabajo en grupo. Específicamente el curso coadyuva a la formación del Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica en: • • •

• • •

5

El proceso de diseño de máquinas y procesos automáticos, partiendo desde ideas globales, diseños conceptuales hasta las especificaciones de los elementos requeridos en el diseño. Propicia la capacidad de trabajo en equipos multidisciplinarios, transfuncionales, mediante la comunicación y conocimientos de ingeniería del diseño. Permite aplicar técnicas de modelado y simulación para representar un proceso técnico real, o un proceso con o sin escala en que se puedan analizar las principales variables a controlar como parte del diseño del sistema mecánico o proceso de producción. Teniendo presentes las normas y leyes que rigen la puesta en operación de productos y procesos, tanto en el ámbito de ingeniería, como ámbitos colaterales como legales y ambientales. Contribuir a mejoras a través de la integración de los conocimientos adquiridos en el diseño mecánico. El hecho de presentar y defender sus proyectos de diseño mecánico, contribuye a la capacidad de los estudiantes de la maestría en ciencias para trasmitir y difundir sus conocimientos en forma oral y escrita, del resultado de sus investigaciones especializadas.

Contenido temático.

1

2

Temas Diseño de Producto Objetivo: Que el alumno conozca de forma general y particular los requerimientos y elementos para realizar el diseño de alguna máquina, elemento de máquina, o producto. Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Introducción 1.2 Especificaciones 1.3 Diseño Conceptual 1.4 Ciclo de Vida 1.5 Documentación del proyecto Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Diseño en ingeniería mecánica

2.1 Fases del diseño. 2.2 Modelado. 2.3 Teoría de semejanza. 2.4 Modelos matemáticos. 2.5 Análisis y optimación. 2.6 Códigos y normas 2.7 Dibujo Técnico Horas de trabajo adicional del alumno: 6 3.1 Tribología 3.2 Principios de Fricción 3.3 Principios de Lubricación 3.4 Mecanismos de Desgaste Horas de trabajo adicional del alumno: 4

Objetivo: El alumno examinará los requerimientos en cada una de las etapas de diseño mecánico, así como las herramientas auxiliares para completar un diseño en forma correcta. Horas teóricas: 10 3

4

Tribología Objetivo: El alumno tendrá un panorama general de los aspectos tribológicos presentes en los sistemas mecánicos y cómo estos influyen para el correcto diseño de los elementos mecánicos. Horas teóricas: 2 Uniones permanentes, construcción, ejemplos y cálculos Objetivo: El alumno evaluará, seleccionará y calculará las uniones permanentes requeridas en los diseño de elementos de máquinas. Horas teóricas: 6

4.1 Uniones soldadas 4.2 Uniones adherentes 4.3 Uniones remachadas Horas de trabajo adicional del alumno: 8

100

5

6

7

8

9

10

6

Uniones temporales, construcción, ejemplos y cálculos Objetivo: El alumno evaluará, seleccionará y calculará las uniones temporales requeridas en el diseño de elementos de máquinas. Horas teóricas: 6 Elementos flexibles, construcción ejemplos y cálculos Objetivo: El alumno seleccionará los resortes y sistemas de resortes para el amortiguamiento en los sistemas mecánicos. Horas teóricas: 2 Embragues y frenos, construcción, ejemplos y cálculos Objetivo: el alumno será capaz de seleccionar el tipo de embrague o freno del sistema mecánico y calcular la potencia de este. Horas teóricas: 2 Cojinetes Objetivo: El alumno será capaz de seleccionar los tipos de cojinetes y de lubricación de estos para los sistemas mecánicos. Horas teóricas: 2 Ejes Objetivo: Objetivo el alumnos será capaz de diseñar y proyectar las características de ejes fijos o de transmisión de potencia, en función de las cargas y restricciones de deformación particulares de los sistemas mecánicos. Horas teóricas: 6 Transmisiones mecánicas Objetivo: El alumnos tendrá la capacidad de seleccionar sistemas de transmisión de potencia mecánica comerciales o de diseñar y calcularlo en función de las necesidades del sistema. Horas teóricas: 6

5.1 Uniones atornilladas. 5.2 Uniones perfiladas (cuñas, pasadores, etc.). 5.3 Uniones forzadas. 5.4 Uniones por fricción. Horas de trabajo adicional del alumno: 8

6.1 Resortes. 6.2 Sistemas de resortes. 6.3 Elastómeros. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

7.1 Embragues. 7.2 Frenos. Horas de trabajo adicional del alumno: 4

8.1 Cojinetes de contacto rodante 8.2 Cojinetes de contacto deslizante Horas de trabajo adicional del alumno: 4

9.1 Ejes móviles 9.2 Ejes fijos Horas de trabajo adicional del alumno: 8

10.1 Trenes de engranes 10.2 Bandas 10.3 Cadenas 10.4 Cajas de velocidades Horas de trabajo adicional del alumno: 8

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar un proyecto de diseño de un sistema mecánico, en el que se involucren los conocimientos que se adquieren en las correspondientes unidades, y que se obtenga como producto final cuando menos los planos técnicos de los componentes básicos del sistema mecánico y sus cálculos correspondientes.

7

Sugerencias de evaluación.

101

•

10 % En cada tema se asignan tareas que también ayudan a profundizar en los respectivos tópicos. 30% Se realizan en aula exámenes teóricos de cálculos de elementos mecánicos. 60 % La evaluación final comprende la entrega del proyecto de diseño mecánico con su memoria de cálculo, los planos técnicos, manual de mantenimiento y defensa de los criterios usados en la elaboración y cálculos del proyecto.

• •

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x. xi. xii. xiii. xiv.

J.E. Shigley, C.R. Mischke: Diseño en Ingeniería Mecánica. 5a. Ed., Mc Graw-Hill, Mexico, 1990. R.C. Juvinall, K.M. Marshek: Fundamentals of Machine Component Design, 2nd. Ed., John Wiley & Sons, 1991. J.L. Hernanz Blanco: Dibujo Técnico. Fondo Editorial de Ingeniería Naval, Madrid, España, 1983. T. Baumeister, E.A. Avallone, III: Marks Manual del Ingeniero Mecanico. Vol. I, II, III, Mc Graw-Hill, 1984. D.N. Reshetov: Atlas de Elementos de Máquinas Y Mecanismos. 4 Ed., Ceac, S.A., Barcelona, España, 1985. P.H. Black, O.E. Adams, Jr.: Machine Design. 3rd. Ed., Mc Graw-Hill, 1983. M. Dehmlow, E. Kiel: Diseño Mecánico. Vol. 1, 2, 3, Trillas, México, 1980. Neale M.J. (Ed): Tribology Handbook, Butterworths, 1973. Robert Mott, Machine Elements in Mechanical Design, Merril/Macmillan 1992. Giesecke F.E., Mitchell A, Spencer C.: Engineering Graphics, Macmillan 1992. Ugural A.C., Fenster S.K.: Advanced Strength And Applied Elasticity, New York, 1981 Zienkiewicz O.C.: “The Finite Element Method For Engineers”, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1977 Bathe K.J.: “Finite Element Procedures In Engineering Analysis”, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1982 Timoshenko S., Goodier J.N., “Theory Of Elasticity”, 3rd Ed., Mcgraw-Hill Book Company, New York, N.Y., 1970

Software requerido: I. Paquete de AUTOCAD© II. Paquete de elemento finito ALGOR© 9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas Se sugiere que el trabajo adicional que constituye la elaboración del proyecto del sistema mecánico se realice en grupos para estar en concordancia de fomentar el trabajo en grupo. En este sentido, no se asigna ninguna práctica en específico, sino que será parte del trabajo de estudio de los alumnos, como parte del proyecto de diseño.

102

Nombre de la asignatura optativa:

ANÁLISIS DEL FLUJO ASISTIDO POR COMPUTADORA II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

22

Créditos SATCA

6

MCIME-0212

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Pachuca 6 Marzo 2008 Instituto Tecnológico de Pachuca Noviembre 2008 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes Dr. Celerino Reséndiz Rosas Dr. Celerino Reséndiz Rosas, Dr. Abdiel Gómez mercado, M. C. Luis M. Palacios Pineda Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Propuesta Preliminar Instituto Tecnológico de Pachuca Análisis y definición de la asignatura Instituto Tecnológico de Pachuca

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas Avanzadas Métodos Numéricos para la Solución de Ecuaciones Diferenciales Parciales

3

Objetivo de la asignatura. El alumno aprenderá a usar software comercial para resolver problemas de flujo de fluidos. Utilizará las capacidades del software para trabajar con problemas de flujos compresibles o incompresibles, laminares o turbulentos, viscosos o ideales, etc. Aprenderá también a generar la geometría y malla correspondiente para algún problema en particular y a validar sus resultados.

4

Aportación al perfil del graduado Capacitar al alumno para trabajar en proyectos relacionados con el flujo de fluidos usando software

22

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

103

comercial de actualidad. El egresado contará con una herramienta más basada en simulaciones por computadora lo cual es muy importante porque la tendencia global apunta cada vez más al empleo de la computadora para la solución de problemas en la ingeniería. Además, el egresado adquirirá nociones teóricas sobre la forma en que opera el paquete lo cual le permitirá tomar decisiones adecuadas al momento de elegir las diferentes opciones disponibles del software.

5 1

Contenido temático. Temas Introducción a los conceptos básicos de CFD. Horas teóricas: 5

2

Introducción al preprocesador Horas teóricas: 4

3

Introducción al software. Horas teóricas: 4

4

Interface con el usuario. Horas teóricas:4

5

5. Lectura y escritura de archivos. Horas teóricas: 4

6

6. Lectura y manipulación de mallas. Horas teóricas: 4

7

7. Condiciones de Frontera. Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Propósito de la CFD 1.2 Modelado 1.3 Métodos Numéricos 1.4 El proceso en CFD Horas de trabajo adicional del alumno:10 2.1 Panorama general. 2.2 Generación de la geometría (vértices, aristas y superficies). 2.3 Mallado de la geometría (aristas y superficies). 2.4 Especificación del tipo condiciones de fronteras. 2.5 Guardar y exportar la malla. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 3.1 Estructura del software. 3.2 Capacidades del software. 3.3 Panorama general de uso. 3.4 Acceso a manuales. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 4.1 Interface gráfica del usuario (GUI). 4.2 Empleo de la ayuda en-línea. 4.3 Guardado de archivos de datos y archivos caso durante iteración o al salir del software. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 5.1 Lectura de archivos de malla. 5.2 Lectura y escritura de archivos caso y archivos de datos. 5.3 Exportación de datos. 5.4 Formatos de los archivos caso y de datos. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 6.1 Topologías de malla apropiada para problemas en particular. 6.2 Requerimientos de la malla y consideraciones. 6.3 Importación de la malla al software. 6.4 Información de chequeo de la malla. 6.5 Modificación de la malla. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 7.1 Panorama general y definición de las condiciones de frontera. 7.1.1 Tipos de condiciones de frontera disponibles. 7.1.2 Establecimiento de condiciones de frontera. 7.1.3 Guardado y re-uso de las condiciones de frontera.

104

6

8

8. Propiedades físicas. Horas teóricas: 6

9

9. Modelación de flujo de fluido básico. Horas teóricas:5

10

10. modelado de flujos turbulentos. Horas teóricas: 6

Horas de trabajo adicional del alumno: 6 8.1 Establecimiento de las propiedades físicas. 8.1.1 Tipos de materiales. 8.1.2 Definición de propiedades usando funciones dependientes de la temperatura. 8.2 Densidad, viscosidad, conductividad térmica, calor específico, entalpía, etc. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 9.1 Panorama general de los modelos físicos del software. 9.2 Ecuaciones de continuidad y momento. 9.3 Sesión de muestra. 9.4 Flujo laminar en tuberías. 9.5 Flujo turbulento en tuberías. 9.6 Flujo comprensible en una tobera. 9.7 Flujo en un álabe. 9.8 Convención forzada sobre una placa plana. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 10.1 Selección de un modelo de turbulencia. 10.2 Tratamiento de las regiones cercanas a la pared para flujos con frontera sólidas. 10.3 Consideraciones de la malla para simulación de flujos turbulentos. 10.4 Establecimiento del problema para flujos turbulentos. 10.5 Estrategias de solución para simulación de flujos turbulentos. 10.6 Post-procesamiento para flujos turbulentos. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Metodología de desarrollo del curso. Se sugiere resolver ejercicios básicos y algunos de aplic-ación real. Se usará el laboratorio de cómputo para llevar a cabo las simulaciones computacionales. Al inicio del curso se dará una breve introducción a la CFD teórica. Se darán las bases para evaluar la calidad de los resultados de las simulaciones (estudios de independencia de la solución con el refinamiento de malla, comparación con resultados experimentales, etc.).

7

Sugerencias de evaluación. El curso se evaluará con las tareas asignadas durante el mismo y con un proyecto final. Las tareas consistirán en proyectos cortos y prácticas de los temas cubiertos, y tendrán un valor de 70% de la calificación. El proyecto final tendrá un valor de 30%.

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

“Numerical computation of internal and external flow”, Charles Hirsch; John Wiley & Sons; 1990, ISBN 0-471-92452-0 “Computational methods for fluid dynamics”, Joel H. Ferzinger & Milovan Peric. Springer, 1996, ISBN 3-540-59434-5 Handbook of Grid Generation, Joe F. Thompson, ISBN: 0849326877

105

iv. v. vi. vii. viii. ix. 9

“Computational methods for fluid dynamics”, Joel H. Ferzinger & Milovan Peric. Springer, 1996, ISBN 3-540-59434-5 Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach, Jiyuan TU, Guan Heng Yeoh, Chaoqun LIU, ISBN: 0750685638 Manuales de usuario del Software empleado (en línea). http://www.cfd-online.com/ http://www.cfd-online.com/ http://www.sciencedirect.com/science/journal/00457930

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas sean realizadas individualmente. Además, el proyecto final será también enteramente práctico.

2 3,4,5 7,8,9 10

Prácticas Generación de malla sobre un cuerpo bidimensional complejo Generación de malla sobre un cuerpo tridimensional Simulación numérica sobre una placa plana Simulación numérica sobre un álabe dado en un flujo compresible con alto número de Reynolds Simulación de un flujo turbulento

106

Nombre de la asignatura optativa:

FUENTES ALTERNAS DE ENERGÍA II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

23

Créditos SATCA

6

MCIME-0213

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Pachuca 05 Marzo 08 Instituto Tecnológico de Pachuca Noviembre 08 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Dr. Abdiel Gómez Mercado

Propuesta Preliminar

Ing. Fernando Cruz Hernández, Dr. Abdiel Gómez Mercado, Dr. Celerino Reséndiz Rosas Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Análisis y definición de la asignatura

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Co-requisitos Conducción, Convección y/o Radiación

3

Objetivo de la asignatura. Sensibilizar al alumno sobre el impacto que produce el uso indiscriminado de la energía, proveyéndole de las herramientas y conocimientos necesarios para diseñar y proponer sistemas alternativos de conversión, transmisión, conservación y uso racional de la energía. Asimismo contribuirá al desarrollo sostenible del país por medio de la utilización de fuentes limpias y renovables de energía.

4

Aportación al perfil del graduado La materia proporciona al alumno las habilidades y el desarrollo de capacidades que le permiten

23

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

107

evaluar las diversas fuentes alternas de energía disponibles y resolver problemas relacionados con el uso racional de la energía. Lo capacita para entender los impactos que producen las tecnologías del sector energético en el medio ambiente y la administración adecuada de los recursos energéticos.

5

Contenido temático. 1

Temas Energía y Medio Ambiente Horas teoricas: 12

Objetivo: Sensibilizar al alumno sobre el impacto que produce el uso indiscriminado de la energía; comprender los mecanismos de contaminación, así como las formas de evitarla o disminuirla.

Subtemas 1. Los efectos del uso de la energía: 1.1 Degradación ambiental. 1.2 Balance térmico de la tierra: fuentes y sumideros naturales de energía. 1.3 La máquina térmica terrestre: corrientes de aire, corrientes oceánicas. 1.4 La acción del hombre: producción de calor, de partículas y gases. 1.5 Efectos climáticos locales: cambios de microclima, contaminantes primarios, contaminantes secundarios. 1.6 Control de la contaminación y norma de seguridad 2. Mecanismos de contaminación por uso de la energía: 2.1 El problema energético del medio ambiente. 2.2 Los recursos de energía: flujo energético de la tierra, combustibles fósiles, energía geofísica, energía nuclear, fuentes térmicas, energía geotérmica, energía solar, biomasa, energía eolica. 2.3 Alternativas de transmisión de energía. 2.3.1 Criterios de selección 2.3.2 Transmisión de energía eléctrica. 2.3.3 Transmisión de fluidos. 3. Formas de disminución de la contaminación ambiental debido al uso de la energía: 3.1 Medidas primarias. 3.2 Procesos de conversión de la energía. 3.3 Profundización del análisis: 3.3.1 Balances de energía, entropía y exergía. 3.3.2 Efectos térmicos y dispersión del calor. 3.4 Aplicaciones útiles del calor de desecho: 3.4.1 Reactores regenerativos (rápidos). 3.4.2 Fusión termonuclear. 3.4.3 Eficiencia en el uso de la energía. 3.4.4 Conversión energética. 3.4.5 La gestión del medio ambiente. 4. Formas de evaluación de los daños: 4.1 Método de la matriz. 4.2 Cuentas patrimoniales.

108

2

Biomasa como Fuente de Energía Horas teoricas: 12

Objetivo: Conocer las tecnologías modernas de transformación energética de la biomasa y su aplicación en México y el mundo, valorando su potencialidad como fuente de energía renovable.

3

La Energía Solar en la Sociedad Moderna. Horas teoricas: 12

Objetivo: Desarrollar la capacidad de dimensionamiento y evaluación de instalaciones energéticas para el aprovechamiento de la energía solar, así como proporcionar los conocimientos necesarios para realizar estudios de viabilidad de las posibilidad de la energía solar en una región determinada.

4.3 Evaluación externa. 4.4 Contabilidad ambiental. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 1. Introducción: 1.1 Origen de la biomasa. 1.2 La biomasa y sus formas. 1.3 Ventajas y desventajas de su uso. 2. Los residuos como fuente de energía: 2.1 Tipos de residuos: 2.1.1 Agrarios. 2.1.2 Industriales. 2.1.3 Urbanos. 2.2 La biomasa en México. 3. Los cultivos energéticos. 3.1 Balance de energía en cultivos energéticos. 3.2 Selección de cultivos y efectos ambientales. 3.3 Cultivos tradicionales y otros. 3.4 Desarrollo de la agroenergética en el mundo. 4. Procesos de transformación de la biomasa en energía: 4.1 Procesos físicos de pretransforamción energética. 4.2 Procesos de extracción. 4.3 Procesos termoquímicos. 4.4 Procesos bioquímicos. 4.5 Tecnologías. 5. Aspectos medioambientales y económicos. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 1.

Características de la energía solar. 1.1 Disponibilidad. 1.2 Utilización regional, nacional y mundial. 1.3 Aplicaciones fundamentales y perspectivas. 1.4 Capacitación.

2.

Calentamiento de agua: 2.1 Análisis y diseño de colectores planos. 2.2 Análisis y diseño de concentradores fijos y de enfoque. 2.3 Sistemas termosifónicos y forzados. 2.4 Cálculo de sistemas de calentamiento de agua para sistemas domésticos y para edificios. 2.5 Sistemas de calefacción y enfriamiento para ambientes y para edificios. 2.6 Acondicionamiento de albercas.

109

2.7 Sistemas de bombeo de agua. Sistemas fotovoltaicos: 3.1 Conversión de la energía. 3.2 Características de los paneles de captación. 3.3 Acumulación y distribución de la energía. 3.4 Capacidades. 4. Secado de materiales: 4.1 Dinámica del proceso de secado. 4.2 Calentamiento de aire con energía solar. 4.3 Sistemas de secado con energía solar. 4.4 Capacidades. 5. Sistemas integrales: 5.1 Integración de sistemas solares a sistemas energéticos complejos. 5.2 Sistemas solares de múltiples aplicaciones. 5.3 Situación actual y perspectivas. 5.4 Fundamentación económica. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 1. Introducción: 1.1 Desarrollo de la energía eólica. 1.2 Máquinas eólicas de eje horizontal. 1.3 Máquinas eólicas de eje vertical. 2. Recursos Eólicos: 2.1 Conceptos de Meteorología. 2.2 Caracterización de los recursos eólicos. 2.3 Modelos de evaluación del potencial eólico. 3. Aerodinámica de las máquinas eólicas: 3.1 Teoría de la cantidad de movimiento. 3.2 Introducción a la teoría de perfiles. 3.3 Aerodinámica de las máquinas de eje horizontal. 4. Estimación de la producción energética: 4.1 Tratamiento de los datos del viento. 4.2 Estimación de la producción energética. 5. Análisis estructural: 5.1 Cargas sobre el rotor de una turbina. 5.2 Selección de materiales. 5.3 Análisis dinámico. 5.4 Análisis de fatiga. 6. Sistemas eléctricos y de control: 6.1 Generadores de velocidad constante. 6.2 Generadores de velocidad variable. 6.3 Sistemas eléctricos de control. 7. Aplicaciones y aspectos socioeconómicos: 7.1 Sistemas aislados de la red eléctrica. 7.2 Aspectos económicos. 7.3 Aspectos del medio ambiente. 3.

4

Fundamentos y Aplicaciones de la Energía Eólica Horas teoricas: 12

Objetivo: Desarrollar la capacidad de dimensionamiento y evaluación de los sistemas eólicos para el aprovechamiento de la energía del viento, integrándolos a redes energéticas locales. Proporcionar los conocimientos necesarios para realizar estudios de viabilidad de las posibilidades energéticas del viento en una región determinada.

110

Horas de trabajo adicional del alumno: 15

6

Metodología de desarrollo del curso. • • •

7

Combinar la exposición audiovisual de los conceptos teóricos con el uso de modelos didácticos que permitan al alumno enfrentar la realidad de los problemas del uso indiscriminado de la energía en nuestro país. Desarrollar técnicas de dinámica de grupos para enriquecer el aprendizaje del alumno. Fomentar en el estudiante de una percepción creativa que lo motive a la búsqueda de nuevas alternativas para la generación, distribución y transformación de la energía.

Sugerencias de evaluación. • • • •

Calificaciones obtenidas en Exámenes Parciales y Evaluación Final Elaboración de Trabajos extraclase. Proyectos. La proporción de cada aspecto en la calificación final queda a criterio del profesor.

8

Bibliografía y Software de apoyo.

9

Prácticas propuestas.

I. Conferencia Mundial de Energia. Resúmenes de Congresos. II. Energy –The International Journal. Long-term strategies for mitigating global warming. III. Informes anuales sobre el medio ambiente y los recursos naturales. Banco Interamericano de Desarrollo. IV. IDAE. Manuales de Energías Renovables. Ed. Especial Cinco Días, España, 1996. V. Friedrich, F.J. La Energía de la Biomasa, 1984. VI. Hernández, C. et al. Manual de la Biomasa. IDAE, 1993. VII. Artículos de revistas especializadas. VIII. Revista: Renewable Energy World. IX. Imamur, M.S.; Helm, P. Fotovoltaic System Technology. An European Handbook… Renewable Energies Division. Muenchen, Germany, 1991. X. Manrique, J.A. Energía Solar: Fundamentos y Aplicaciones Fototérmicas. Ed. Harla, 1984. XI. Kreith, F.; Kreider, J.F. Principles of solar Engineering. Washington: Hemisphere Pub. Corp., 1978. XII. Moreno, C. Molinos de Viento para el bombeado de agua. Ed. Cuba Solar, 2002. XIII. Gipe, P. Energía eólica Práctica. Ed. Progensa, Madrid, 2000. XIV. European Wind Energy Atlas. XV. CIEMAT. Energía Eólica. Madrid, 1993. XVI. Hansen, M.O.L. Aerodynamics of Wind Turbines: rotors, loads and structure. London: James&James, 2000.

Horas Prácticas: 0

Prácticas No se requieren prácticas de laboratorio.

111

Nombre de la asignatura optativa:

ROTODINÁMICA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

24

Créditos SATCA

6

MCIME-0214

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Pachuca Ene. 08 Instituto Tecnológico de Pachuca Octubre 08 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Dr. Ignacio Ramírez Vargas

Propuesta Preliminar Instituto Tecnológico de Pachuca

Dr. Ignacio Ramírez Vargas, M. C. Luis Manuel Palacios Pineda Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Análisis y definición de la asignatura Instituto Tecnológico de Pachuca Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemátidas Avanzadas

3

Objetivo de la asignatura. Presentar al alumno los principales modelos rotodinámicos, así como sus diversas soluciones analíticas y numéricas; analizar la estabilidad del sistema rotor-chumacera, monitorear y diagnosticar problemas en máquinas rotatorias usando las metodologías existentes.

4

Aportación al perfil del graduado La materia proporciona al alumno las herramientas necesarias para el ejercicio de su profesión, en las áreas de vibraciones mecánicas, dinámica de cuerpos rígidos y diseño.

5

Contenido temático.

24

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

112

Temas Fundamentos de la rotodinámica Horas teóricas: 12

1

6

2

Modelos dinámicos-estructurales y eigen-análisis para rotores flexibles Horas teóricas: 12

3

Chumaceras hidrodinámicas y squezze film dampers Horas teóricas: 12

4

Temas selectos Horas teoricas: 12

Subtemas 1.1 El modelo de Jeffcott 1.2 El modelo de Stodola-Green 1.3 Influencia de los soportes en la conducta dinámica del rotor. 1.4 Inestabilidad 1.5 Movimiento síncrono 1.6 Respuestas transitorias Horas de trabajo adicional del alumno: 15 2.1 Método de matrices de rigideces para análisis rotodinámicos. 2.2 Método de matrices de Transferencia 2.3 Método del elemento finito 2.4 Método del elemento finito incluyendo efectos giroscópicos. 2.5 Ejemplos numéricos Horas de trabajo adicional del alumno: 15 3.1 La ecuación de Reynolds 3.2 Coeficientes Rotodinámicos 3.3 Respuestas vibratorias y estabilidad del sistema rotor-chumacera 3.4 Oil-whip, Oil-Whirl 3.5 Squezze Film Dampers 3.6 Solución de la ecuación de Reynolds mediante 3.7 Diferencias finitas-Elemento Finito. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 4.1 Balanceo 4.2 Monitoreo y Diagnóstico de maquinaria rotatoria 4.3 Rotores fisurados 4.4 Recomendaciones para detectar fisuras 4.5 Desalineamiento 4.6 Vibración de Rotores contínuos. Horas de trabajo adicional del alumno: 15

Metodología de desarrollo del curso. Se sugiere resolver una buena cantidad de ejercicios de aplicación y hacer participar al estudiante en ellos, encargándole además problemas relacionados con las leyes vistas en cada tema.

7

Sugerencias de evaluación. Se sugiere evaluar tomando en cuenta las calificaciones obtenidas en Exámenes Parciales, Evaluación Final y Elaboración de Trabajos extraclase. La proporción de cada aspecto en la calificación final queda a la elección del profesor.

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

Childs D. Turbomachinery Rotodynamics, John Wiley&Son, 1993. Muszynska A. Rotordynamics, Taylor Francis 2005 Yamamoto-Ishida, Linear And Nonlinear Rotordynamics, John Wiley&Son, 1993.

113

iv. 9

Bently, D. Fundamentals Of Rotating Machinery Diagnostics, 2002.

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas No se requieren prácticas de laboratorio.

114

Nombre de la asignatura optativa:

DINÁMICA DE GASES I.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

25

Créditos SATCA

6

MCIME-0215

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Pachuca 05 Marzo 08 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Dr. Abdiel Gómez Mercado

Instituto Tecnológico de Pachuca Propuesta Preliminar

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Termodinámica Avanzada

3

Objetivo de la asignatura. Que el alumno conozca y aplique los fundamentos teóricos y herramientas necesarias para analizar el comportamiento de los gases a altas velocidades, proponiendo alternativas de solución a problemas relacionados con el manejo de flujo compresible no viscoso, con o sin transferencia de calor.

4

Aportación al perfil del graduado La materia proporciona al alumno los conocimientos necesarios para el análisis de problemas reales de la dinámica de gases en regímenes de flujo subsónico, sónico y supersónico.

5

Contenido temático. Temas

Subtemas

25

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

115

1

Introducción al Flujo Compresible No Viscoso Horas teoricas: 8 Objetivo: Presentar los conceptos y leyes fundamentales para comprender el flujo de fluidos compresibles no viscosos.

2

Flujo Isoentrópico Horas teoricas: 8 Objetivo: Identificar y comprender las formulaciones para estudiar el comportamiento del flujo compresible unidimensional estacionario sin transmisión de calor y sin rozamiento.

3

Ondas de Choque Normales. Horas teoricas: 8 Objetivo: Analizar comportamiento del supersónico, la formación de choque normales, así factores a considerar en de dispositivos sujetos a de flujo.

4

el flujo de ondas como los el diseño este tipo

Flujo en Ductos y Cámaras

1.1 Conceptos introductorios: 1.1.1 Velocidad del sonido. 1.1.2 No. de Mach 1.1.3 Regla de Karman para flujo subsónico. 1.1 Clasificación de los regímenes de flujo compresible. 1.2 Forma integral de las ecuaciones de conservación para flujo no viscoso. 1.3 Estados de estancamiento. 1.4 Relaciones Termodinámicas. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 6. Identificación y descripción del flujo. 1.1 Ecuaciones constitutivas. 1.2 Efecto de las variaciones de área. 1.3 Flujo isoentrópico de un gas ideal: 2.3.1 Condiciones de referencia (estancamiento). 2.3.2 Flujo isoentrópico en una tobera convergente. 1.4 Flujo isoentrópico en una tobera convergentedivergente. 1.5 Flujo de masa y estrangulamiento en flujo isoentrópico. 1.6 Tablas para flujo isoentrópico e isotérmico –gas ideal. 1.7 Efecto de de los gases reales en el comportamiento del flujo. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Conceptos introductorios. 3.2 Ecuaciones constitutivas: 3.2.1 Modelos. 3.2.2 Limitaciones de las ondas de choque. 3.2.3 Solución a pequeñas perturbaciones. 3.2.4 Espesor de la onda de choque. 3.2.5Arrastre de las ondas de choque. 3.3 Desplazamiento de las ondas de choque: 3.3.1 Descripción del fenómeno. 3.3.2 Ondas de choque por cierre gradual y total. 3.3.3 Desplazamiento en un medio estacionario 3.3.4Apertura y cierre parcial de válvulas. 3.4 Ondas de choque en tubos, gases reales, vapor húmedo y ductos. 3.5 Tablas de ondas de choque normales. 3.6 Ondas de choque en ductos de área variable: 3.6.1Eficiencia de toberas y difusores. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Flujo en toberas con fuerzas externas:

116

Horas teoricas: 8 Objetivo: Analizar el efecto de la fricción en el comportamiento del flujo compresible en ductos y cámaras bajo diferentes condiciones de operación.

5

Ondas de Choque Oblicuas Horas teoricas: 8 Objetivo:

Analizar

el

4.1.1Tobera isoentrópica (Q=0). 4.1.2Tobera isotérmica (T=cte.). 4.2 Flujo Isotérmico: 4.2.1Ecuaciones constitutivas. 4.2.2Representación adimensional. 4.2.3Comparación con flujo incompresible. 4.2.4Derivaciones supersónicas. 4.2.5Tablas para flujo isotérmico. 4.2.6Tópicos. 4.3 Flujo de Fanno: 4.3.1Introducción y ecuaciones constitutivas. 4.3.2Representación adimensional. 4.3.3Derivaciones supersónicas 4.3.4Condiciones de operación: efectos de la longitud, relación de presiones y M de entrada. 4.3.5Ejemplos de flujo de Fanno (subsónico y supersónico). 4.3.6Aproximación del flujo de Fanno (F. isotérmico). 4.4 Flujo de Rayleigh: 4.4.1Introducción. 4.4.2Ecuaciones constitutivas 4.4.3Tablas para flujo de Rayleigh. 4.4.4Ejemplos. 4.5 Evacuación de cámaras semi-rígidas: 4.5.1Consideraciones y Ecuaciones constitutivas. 4.5.2Modelos: general y adimensional. 4.5.3Tanque rígido con tobera: 4.5.3.1 Tobera adiabática e isoentrópica. 4.5.3.2 Tobera isotérmica. 4.5.4Evacuación rápida de un tanque rígido. 4.5.4.1Con flujo de Fanno. 4.5.4.2Proceso de llenado. 4.5.4.3El proceso isotérmico. 4.5.4.4Cámara semi-rígida simple. 4.5.4.5El caso general simple. 4.6 Evacuación utilizando Volumen de control externo: 4.6.1Modelo general: 4.6.2Proceso rápido. 4.6.3Ejemplos. 4.6.4Conexión rápida. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Conceptos fundamentales: 5.1.1 Descripción del fenómeno. 5.1.2 Función de Prandtl-Mayer. 5.1.3 Inclinación cero.

117

comportamiento del flujo supersónico, la formación de ondas de choque oblicuas, así como los factores a considerar en el diseño de dispositivos sujetos a este tipo de flujo.

Función de Prandtl-Meyer Horas teoricas: 8

6

Objetivo: Analizar el enfoque alternativo que ofrece este método para el estudio de las ondas de choque oblicuas.

6

5.2 Choque oblicuo. 5.2.1 El ángulo de Mach – Soluciones: 5.2.2 No. de Mach de entrada y ángulo de deflexión. 5.2.3 Onda de choque oblicua inexistente. 5.2.4 No. de Mach de entrada y ángulo de choque. 5.2.5 Dos ángulos dados, E y m. 5.2.6 Flujo en una forma semibidimensional. 5.2.7 “Choque oblicuo pico” E pequeño. 5.2.8 Vistas de un choque oblicuo (cercalejos). 5.2.9 Valor máximo de un choque oblicuo. 5.3 Ondas de choque. 5.3.1 Ángulo de deflexión máxima. 5.3.2 Ejemplos y aplicaciones de choques oblicuos. 5.3.3 Diseño óptimo de la sección de succión. 5.3.4 Choque o arrastre de ondas. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 6.1 Introducción. 6.1.1 Descripción geométrica: 6.1.2 Enfoque alternativo de las ecuaciones constitutivas. 6.1.3 Comparación y limitaciones entre los dos enfoques. 6.2 El ángulo máximo de cambio. 6.3 Ecuaciones constitutivas de la función de Prandtl-Meyer. 6.4 La Paradoja de D’Alembert. 6.5 Cuerpo plano con un ángulo de ataque. 6.6 Ejemplos para la función de PrandtlMeyer. 6.7 Combinación del choque oblicuo y la expansión isoentrópica. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. • •

•

Combinar la exposición audiovisual de los conceptos teóricos con el uso de modelos didácticos que permitan al alumno comprender la teoría y leyes que gobiernan el comportamiento del flujo no viscoso compresible. Desarrollar ejercicios analíticos sobre los modelos y correlaciones matemáticas existentes. Fomentar en el estudiante de una percepción creativa que lo motive a la búsqueda de nuevas alternativas para el diseño de sistemas termohidráulicos que manejan gases en regímenes de flujo subsónico, sónico y supersónico.

118

7

Sugerencias de evaluación. • • • •

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi.

9

Calificaciones obtenidas en Exámenes Parciales y Evaluación Final Elaboración de Trabajos extraclase. Proyectos de diseño. La proporción de cada aspecto en la calificación final queda a criterio del profesor.

Bar-Meir, G. Fundamentals of Compressible Flow Mechanics. © Genick Bar-Meir 2007. White, F.M. Mecánica de Fluidos, Ed. McGraw-Hill. Daugherty, R.L.; Franzini, J.B. Mecánica de Fluidos con aplicaciones en Ingeniería. Fox, R.W.; McDonald, A.T. Introducción a la Mecánica de Fluidos. Ed. Ineramericana. Wislicenus, G.F. Fluid Mechanics of Turbomachinery. – I, II Daily, J.W.; Harleman, D.R.F. Dinámica de los Fluidos, con Aplicaciones en Ingeniería. Ed. Trillas.

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requieren prácticas

119

Nombre de la asignatura optativa:

RESIDENCIA I I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

26

Créditos SATCA

6

MCIME-0216

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Ninguno

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno elementos de apoyo para el desarrollo de su propuesta de tesis.

4

Aportación al perfil del graduado Esta materia le proporciona al estudiante las herramientas necesarias para el desarrollo de habilidades que le apoyarán en la estructuración y redacción de su propuesta de tesis.

5

Contenido temático.

1

Temas Definición de la propuesta de proyecto de tesis. Horas teoricas: 6 Horas de trabajo adicional del

Subtemas Sin subtemas

26

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

120

2

3

6

alumno: 10 Desarrollo de la propuesta de tesis. Horas teoricas: 36 Horas de trabajo adicional del alumno: 45 Revisión de proyecto Horas teoricas: 6 Horas de trabajo adicional del alumno: 5

Sin subtemas

Sin subtemas

Metodología de desarrollo del curso. La metodología queda a criterio del profesor.

7

Sugerencias de evaluación. Se recomienda que la evaluación se defina en función de la entrega final por escrito de la propuesta.

8

Bibliografía y Software de apoyo. Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.).

9

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requiere prácticas

121

Nombre de la asignatura optativa:

RESIDENCIA II I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

0

Clave

27

Créditos SATCA

6

MCIME-0217

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Residencia I

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno las bases para la modificación y/o re-escritura de su propuesta de tesis.

4

Aportación al perfil del graduado Esta materia reforzará en el alumno que requiera de apoyo, las habilidades para el desarrollo, estructuración y redacción de su propuesta de tesis. Esta materia será cursada cuando al estudiante le hayan rechazado de manera definitiva la propuesta inicial de tesis.

5

Contenido temático. 1

Temas Definición de la propuesta de proyecto de tesis. Horas teoricas: 6

Subtemas Sin subtemas

27

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

122

2

3

6

Horas de trabajo adicional del alumno: 10 Desarrollo de la propuesta de tesis. Horas teoricas: 36 Horas de trabajo adicional del alumno: 45 Revisión de proyecto Horas teoricas: 6 Horas de trabajo adicional del alumno: 5

Sin subtemas

Sin subtemas

Metodología de desarrollo del curso. La metodología queda a criterio del profesor.

7

Sugerencias de evaluación. Se recomienda que la evaluación se defina en función de la entrega final por escrito de la propuesta.

8

Bibliografía y Software de apoyo. Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.).

9

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requieren prácticas

123

Nombre de la asignatura optativa:

CONTROL MODERNO I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

28

Créditos SATCA

6

MCIME-0218

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

1.

Historial de la asignatura. Establece información referente al lugar y fecha de elaboración y revisión, quiénes participaron en su definición y algunas observaciones académicas

2

Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Se establecen las relaciones anteriores y posteriores que tiene esta asignatura con otras. Pre-requisitos:   

3

Matemáticas Avanzadas Mecánica del Medio Continuo Métodos Numéricos

Objetivo de la asignatura. Estudio del análisis y diseño de sistemas de control de múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO) basado en técnicas de espacio de estado. Introducción a los sistemas óptimos de control.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado en la formación tecnológica y la capacidad de modelar sistemas mecánicos, dentro de los que se interviene diversos parámetros físicos. Le permite adquirir habilidades para analizar sistemas mecánicos aplicando el control moderno Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso

28

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

124

coadyuva a:  

Desarrollar la capacidad para aplicar técnicas de modelado y simulación que le permitan representar un proceso real que ocurre en sistemas mecánicos aplicando el control. Identificar los parámetros críticos a la hora de desarrollar un modelo, lo cual permite mejorar su trabajo de investigación.

Adquirir un criterio de síntesis y análisis, de problemas complejos presentes en el área de la mecánica.

5

Contenido temático. Se establece el temario (temas y subtemas) que conforman los contenidos del programa de estudio, debiendo estar organizados y secuenciados. Además de que los temas centrales conduzcan a lograr el objetivo de la materia.

1

Temas Fundamentos y bases de matemáticas. Horas teoricas: 8

2

Sistemas de control en espacio de estados. Horas teoricas: 10

3

Estabilidad. Horas teoricas: 10

4

Controlabilidad y observabilidad. Horas teoricas: 10

Subtemas 1.1 Modelo matemático de sistemas lineales. 1.2 Transformada de Laplace. 1.3 Análisis de la respuesta transitoria 1.4 Modelado en el espacio de estados 1.5 Introducción al MATLAB Horas de trabajo adicional del alumno: 12 2.1 Introducción. 2.2 Ejemplos de sistemas de control. 2.3 Control en lazo cerrado en comparación con el control en lazo abierto 2.4 Diseño de los sistemas de control. 2.5 Representaciones en el espacio de estados de los sistemas basados en la función de transferencia 2.6 Transformación de modelos de sistemas con MATLAB 2.7 Solución de la ecuación de estado lineal e invariante con el tiempo Horas de trabajo adicional del alumno: 12 3.1 Criterio de estabilidad de Nyquist 3.2 Análisis de estabilidad 3.3 Estabilidad relativa 3.4 Análisis de estabilidad de Liapunov 3.5 Análisis de la estabilidad de Liapunov de los sistemas 3.6 lineales e invariantes con el tiempo Horas de trabajo adicional del alumno: 12 4.1 Representaciones en el espacio de estados de los sistemas basados en la función de transferencia 4.2 Transformación de modelos de sistemas con MATLAB 4.3 Solución de la ecuación de estado lineal e

125

5

6

7

Introducción al control óptimo. Horas teoricas: 10

invariante con el tiempo 4.4 Controlabilidad 4.5 Observabilidad Horas de trabajo adicional del alumno: 12 5.1 Sistemas de control con modelo de referencia 5.2 Control óptimo cuadrático 5.3 Solución de problemas de control óptimo cuadrático con MATLAB Horas de trabajo adicional del alumno: 12

Metodología de desarrollo del curso. 

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso.



Se plantarán problemas que tendrán respuestas en el análisis y solución de parámetros que afectan el comportamiento del control de procesos

Sugerencias de evaluación. Solución de problemas que involucran parámetros presentes en l el control de procesos. Queda a criterio del evaluador practicar exámenes. Planeación de presentaciones de problemas resueltos por los alumnos Sugerencia de la evaluación: 10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos tópicos. 30 % De cada uno de los 3 exámenes parciales en el aula.

8

Bibliografía y Software de apoyo. Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.).

9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

126

Nombre de la asignatura optativa:

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

29

Créditos SATCA

6

MCIME-0219

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización Instituto Tecnológico de Celaya. Enero 20, 2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes F. Javier García Rodríguez Ramón Rodríguez Castro Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Instituto Tecnológico de Celaya Análisis y conformación de la asignatura. Definición de la asignatura. Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas Avanzadas Fundamentos de Ingeniería Mecánica Ciencia de los Materiales

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al estudiante los conceptos y teorías involucradas con las diferentes técnicas experimentales utilizadas en la caracterización de los materiales.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye a la formación de conocimientos básicos dentro del área de Materiales, que inciden en la necesidad de estudiar y analizar los diversos tipos de materiales que nos permitan desarrollar e implementar nuevas aplicaciones. Específicamente el curso coadyuva a:

29

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

127

 

5

Generar una capacidad de análisis sobre la solución de problemas en Ingeniería que tengan impacto en el ámbito científico y tecnológico. Percibir el proceso de generación de conocimiento científico y tecnológico como un fenómeno complejo y determinado de manera multiinstitucional.

Contenido temático.

1

Temas Introducción al análisis instrumental

Subtemas 1.1 Antecedentes históricos 1.2 Estado actual 1.3 Tendencias y perspectivas

Objetivo: El alumno conocerá los orígenes, estado actual y tendencias del análisis instrumental

2

Horas Teóricas: 6 Clasificación de los métodos instrumentales utilizados en la caracterización de materiales Objetivo: El alumno conocerá las características y condiciones que permiten aplicar un método específico en la caracterización de los materiales.

3

Horas Teóricas: 6 El espectro electromagnético Objetivo: El alumno estudiará los efectos que produce la interacción de la radiación con la materia.

4

Horas Teóricas: 6 Microscopía y Espectroscopía Objetivo: El alumno estudiara y aplicará conceptos que le permitan determinar parámetros físicos.

Horas de trabajo adicional del alumno:10 2.1 Ópticos 2.2 Eléctricos 2.3 Separación Horas de trabajo adicional del alumno: 8

3.1 Definición. 3.2 Propiedades ondulatoriasI 3.3 nteracción de la radiación con la materia. Horas de trabajo adicional del alumno: 8

4.1 Terminología Leyes fundamentales Aspectos cuantitativos Horas de trabajo adicional del alumno: 8

Horas Teóricas: 6

128

5

Técnicas de Difracción: a. Difracción de Rayos X Objetivo: El herramientas propiedades estructura.

alumno conocerá para determinar químicas y de

Horas Teóricas: 8 Espectroscopía Óptica a. UV-VIS-NIR b. FT-IR c. Espectroscopía Raman d. Luminiscencia

6

Objetivo: El alumno conocerá herramientas para determinar propiedades químicas y ópticas. Horas Teóricas: 8 Tecnicas Fototérmicas: a. Espectroscopia Fotoacústica

7

Objetivo: El alumno conocerá herramientas para determinar propiedades térmicas. Horas Teóricas: 8 6

5.1 Principios básicos 5.2 Instrumentación 5.3 Manipulación de muestras 5.4 Aplicaciones 5.5 Análisis Horas de trabajo adicional del alumno: 8

6.1 Principios básicos 6.2 Instrumentación 6.3 Manipulación de muestras 6.4 Aplicaciones 6.5 Análisis Horas de trabajo adicional del alumno: 8

7.1 Principios básicos 7.2 Instrumentación 7.3 Manipulación de muestras 7.4 Aplicaciones 7.5 Análisis Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. Queda a elección del docente manejar una estrategia específica para cada unidad o bien para todo el curso. Se propone debido a la falta de equipo para realizar las prácticas de laboratorio se auxilie de otras instituciones o centros de investigación que permitan utilizar sus instalaciones para realizar nuestras prácticas.

7

Sugerencias de evaluación. Examen escrito Presentaciones Participación activa en clase Trabajos escritos Prácticas de laboratorio Discusión de artículos y tareas

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii.

Brundle, C. R., C. A. Evans, Jr., and S. Wilson, eds., Encyclopedia of Materials Characterization, Butterworth-Heinemann, Boston, 1992. Wachtman, J. B., Characterization of Materials, Butterworth-Heinemann, Boston, 1993.

129

iii. iv. v. vi. vii. viii. ix. x. xi. xii. xiii. xiv. xv. xvi. xvii. xviii. xix. xx. xxi. xxii. xxiii. xxiv. xxv. xxvi. xxvii. xxviii. xxix. 9

Kane, P. F., and G. B. Larrabee, eds., Characterization of Solid Surfaces, Plenum Press, New York, 1974. Skoog y West, Analisis Instrumental. Editorial Interamericana Strobel H.A., Instrumentación química, Editorial Limusa Willard, Hobrad, Merrit, y Dean, Metódos instrumentales de análisis, Grupo Editorial Iberoamericana. Palik, E. D., ed., Handbook of Optical Constants of Solids, Academic Press, San Diego, Calif., Vol. 1: 1985, Vol. II: 1991. Aspnes, D. E., The accurate determination of optical properties by ellipsometry, in, E. D. Palik, ed., Handbook of Optical Constants of Solids Vol. I, Academic Press, San Diego, Calif., 1985. Muñoz M. Cuahutecmoc Métodos ópticos, Métodos eléctricos y Métodos de separación. Editorial Limusa. Pankove (Raman, Fotoluminiscencia, Absorción y Fotoreflactancia) Dyer (Espectroscopías de absorción). Jackson, J. D., Electrodynamics, 2nd ed., Wiley, New York, 1975. Bell, R. J., Introductory Fourier Transform Spectroscopy, Academic Press, San Diego, Calif., 1972. Colthup, N. B., Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, 3rd ed., Academic Press, San Diego, Calif., 1990. Ropp, R. C., Luminescence and the Solid State, Vol. 12 of Studies in Inorganic Chemistry, Elsevier, Amsterdam, 1991. Goldstein, J. I., et al, Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis: A Text for Biologists,Materials Scientists, and Geologists, 2nd ed., Plenum Press, New York, 1992. Lyman, C. E., et al., Scanning Electron Microscopy, X-ray Microanalysis and Analytical Electron Microscoscopy, Plenum Press, New York, 1990. Reimer, L., in P. Hawkes, ed., Scanning Electron Microscope, Springer-Verlag, Berlin, 1985. Edington, J. W., Practical Electron Microscopy in Materials Science, N. V. Philips, Eindhoven, The Netherlands, 1976. Reimer, L., Transmission Electron Microscopy, Springer-Verlag, Berlin, 1984. Sarid, D., Scanning ForceMicroscopy with Applications to Electric, Magnetic and Atomic Forces, Oxford University Press, New York, 1991. Neddermeyer, H. ed., Scanning Tunneling Microscopy, Vol. 6, Perspectives in Condensed MatterPhysics, Kluwer, Boston, 1993. Briggs, D., and M. P. Seah, Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, Wiley, New York, 1983. Mediciones de transporte Lark-Horovitz, K., and V. A. Johnson, eds., Solid State Physics, in Marton, L. ed., Methods of Experimental Physics, Vol. 6, Academic Press, San Diego, Calif., 1959. Difracción de Rayos X: Cullity, B. D., Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed., Addison-Wesley, Reading, Mass., 1978. Suryanarayana, C., and M. B. Norton, X-ray Diffraction: A Practical Approach, Plenum Press, New York, 1998. Zachariasen, W. H., Theory of X-ray Diffraction in Crystals, Wiley, New York, 1945.

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 4

Prácticas 1. Determinación de propiedades estructurales.

130

Horas Prácticas: 4

3. Determinación de propiedades térmicas

Horas Prácticas: 4

6. Determinación de propiedades ópticas

131

Nombre de la asignatura optativa:

SISTEMAS CAD-CAM

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

30

Créditos SATCA

6

MCIME-0220

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos.    

3

Matemáticas Avanzadas Mecánica del Medio Continuo Diseño Mecánico Mecánica de Sólidos

Objetivo de la asignatura. El alumno será capaz de comprender y aplicar las técnicas modernas de manufactura tales como Robótica, Sistemas CAD y Sistemas CAM para proyectar o manufacturar productos en Sistemas Integrados de Manufactura.

4

Aportación al perfil del graduado La asignatura contribuye a la formación y desarrollo de las habilidades del estudiante en el área de la automatización para su aplicación en los sistemas de producción. Además, la materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado en la formación tecnológica y la capacidad de modelar, simular y controlar de procesos de diseño de elementos mecanicos y/o manufacturar los mismos o diferentes. Le permite adquirir habilidades para analizar sistemas mecánicos tanto en la etapa del diseño y manufactura los mismos. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a:

30

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

132

 

5

Contenido temático. Temas Sistemas CAD Horas teóricas: 12

1

6

Desarrollar la capacidad para aplicar técnicas de modelado y simulación que le permitan representar un proceso real que ocurre en el diseño y manufactura de los sistemas mecánicos. Identificar los parámetros críticos a la hora de desarrollar un modelo, lo cual permite mejorar su trabajo de investigación.

2

Sistemas CAM Horas teóricas: 12

3

Sistemas Robóticos Horas teóricas: 12

4

Sistemas Integrados de Manufactura Horas teóricas: 12

Subtemas 1.1 Introducción al diseño asistido por ordenador CAD, (acrónimo de Computer Aided Design). 1.2 Dibujo técnico, vistas, secciones, acotaciones, tolerancias, ajustes, rugosidades. Uniones mecánicas. Introducción al CADD (computeraided design and drafting), que significan dibujo y diseño asistido por computadora. 2.1 Introducción al sistema CAM (CAM, acrónimo de Computer Aided Manufacturing). 2.2 Simulación numérica de los procesos de manufactura de elementos mecánicos. 3.1 Programar las trayectorias de los brazos y las puntas de los manipuladores y robots. 3.2 Analizar la dinámica de los brazos y sistema de transmisión de la potencia. 4.1 Fundamentos y conceptos básicos de sistemas integrados de manufactura. 4.2 Planeación de requerimiento de materiales y de manufactura, punto de reorden (en el cual se debe realizar un nuevo pedido). 4.3 Diagramas en los sistemas de producción. Métodos de transporte de piezas de trabajo. 4.4 Automatización para operaciones de maquinado. Sistemas de manufactura de misión variable. 4.5 Sistemas de manufactura flexible.

Metodología de desarrollo del curso. Se establecen las estrategias y las actividades que sean funcionales y adecuadas para lograr el aprendizaje de los estudiantes. 

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso.



Se plantarán problemas que tendrán respuestas en el análisis y solución de parámetros que afectan el comportamiento de la automatización y el control de procesos de manufactura.

133

7

Sugerencias de evaluación. Solución de problemas que involucran parámetros presentes en la automatización y el control de procesos de manufactura. Aparte solución del diseño o rediseño elementos o sistemas mecánicos con el apoyo de computadora y programas de cómputo. Queda a criterio del evaluador practicar exámenes. Planeación de presentaciones de problemas resueltos por los alumnos Sugerencia de la evaluación: 10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos tópicos. 30 % De cada uno de los 3 exámenes parciales en el aula.

8

Bibliografía y Software de apoyo. i.

Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.).

ii.

Hunt ,V. D. Computer Integrated Manufacturing Handbook. New York (U.S.A): Editorial Chapman and Hall. Primera edición.1989 Askin, R. & Standridge, Ch.Modeling and Analysis of Manufacturing Systems. U.S.A.: Editorial John Wiley & Sons. Primera Edición. 1993 Ferré Masip, R. Diseño Industrial por Computadora. Madrid: Editorial Marcombo.Primera Edición. 1988 Teicholz, E. & Orr N.J. Computer Integrated Manufacturing Handbook. Editorial McGraw-Hill. Primera edición. 1993

iii. iv. v. 9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

134

Nombre de la asignatura optativa:

FUNDAMENTOS DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

31

Créditos SATCA

6

MCIME-0221

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Ninguno

3

Objetivo de la asignatura. El alumno conocerá y analizará los procesos básicos de manufactura, así como la detección, diagnóstico y solución de problemas de ingeniería, capacitándolo para proyectar o manufacturar productos.

4

Aportación al perfil del graduado El alumno obtendrá un pensamiento reflexivo sobre la planeación de la fabricación por fundición y moldeo, las capacidades de producción y sus costos ya que durante su vida profesional estará confrontando frecuentemente con estos procesos utilizados en la ingeniería mecánica.

5

Contenido temático. 1

Temas Introducción a los procesos de manufactura Objetivo: Insertar al alumno en el ámbito general de la manufactura,

Subtemas 1.1 los materiales de manufactura 1.2 Procesos de manufactura 1.2 Sistemas de producción Horas de trabajo adicional del alumno: 10

31

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

135

2

3

4

5

6

6

que conozca su objetivo y los elementos que intervienen en los procesos necesarios para la producción de bienes. Horas teóricas: 8 Naturaleza y propiedades de los materiales. Objetivo: Conocer la naturaleza de los materiales más usados en la ingeniería, sus propiedades mecánicas y físicas, así como las dimensiones, tolerancias y superficies relacionadas con los procesos de manufactura. Horas teóricas: 8 Procesos de solidificación Objetivo: Conocer las tecnologías utilizadas en los procesos de fabricación de productos elaborados con distintos materiales. Horas teóricas: 8 Procesamiento de partículas para metales y cerámicos Objetivo: Conocer las características principales de partículas de metales y cerámicos para el diseño de productos a través del procesamiento de dichos materiales. Horas teóricas: 8 Formado de metal Obejtivo: Conocer los métodos de formado de metales, el comportamiento y alteraciones del material en el proceso de formado. Horas teóricas: 8 Cambio de propiedades de los materiales por tratamiento. Horas teóricas: 8

2.1 La naturaleza de los materiales 2.2 Propiedades mecánicas de los materiales 2.3 Propiedades físicas de los materiales 2.4 Dimensiones, tolerancias y superficies Horas de trabajo adicional del alumno: 10

3.1 Fundición de metales 3.2 Vidrio 3.3 Plásticos 3.4 Caucho 3.5 Materiales con matriz polimérica Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Polvos metálicos 4.2 Cerámicas y cermets Horas de trabajo adicional del alumno: 10

5.1 Fundamentos en el formado de metales 5.2 Procesos de deformación volumétrica 5.3 Trabajado metálico de láminas Horas de trabajo adicional del alumno: 10

6.1 Tratamiento térmico de metales 6.2 Tratamientos superficiales 6.3 Procesos de recubrimiento y deposición Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. Se utilizará el aprendizaje basado en modelos tutoriales y resolución de problemas. Se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo..

7

Sugerencias de evaluación. Exámenes parciales y la participación en clases, trabajos extra-clase de investigación, tareas,

136

asistencia a clases y trabajos en equipo. 8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

9

Fundamentos de Manufactura moderna: materiales procesos y sistemas, Groover Mikell P., Pearson Education, Tercera edición, 2007, ISBN-13: 978-970-10-6240-1 Manufactura, ingeniería y tecnología, Kalpakjian Serope, Pearson Education, Quinta edición, 2008, ISBN-13: 978-970-26-1026-7 Procesos de manufactura, Bawa H.S,McGraw-Hill, Primera Edición, 2007, ISBN-13: 978-97010-6128-2

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

137

Nombre de la asignatura optativa:

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

32

Créditos SATCA

6

MCIME-0222

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

2

Pre-requisitos y corequisitos.

3

Objetivo de la asignatura. Proporcionar al alumno los fundamentos teóricos y prácticos de la Instrumentación Industrial utilizada en el control industrial para análisis de diferentes sensores y actuadores empleados en controles industriales electrónicos para su selección y aplicación. El alumno enunciará la importancia de la instrumentación y sus aplicaciones en la industria

4

Aportación al perfil del graduado

5

Contenido temático.

1

Temas Introducción

Subtemas 1.1 La instrumentación y sus aplicaciones.

32

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

138

Horas teóricas: 8

6

2

Conceptos fundamentales de la Automatización Horas teóricas: 10

3

Medición de variables físicas Horas teóricas: 10

4

Actuadores y elementos finales de corrección Horas teóricas: 10

5

Interfaces humano-máquina Horas teóricas: 10

1.2 Definiciones: instrumentación, medición, transductores, actuadores. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 2.1 Representación y manejo de datos experimentales: Criterios para la selección de datos experimentales, análisis estadístico de datos, teoría de errores, análisis de incertidumbre, criterios de selección de datos experimentales. 2.2 Definiciones: Campo de medida, alcance, error, precisión, zona muerta, sensibilidad, repetibilidad, histéresis y otras. 2.3 Sistema general de medición. 2.4 Clases de Clases de instrumentos: En función del instrumento, en función de la variable de proceso 2.5 Códigos y simbología en la identificación de instrumentos. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 3.1 Elementos primarios de: Presión, flujo, nivel, temperatura y otras. 3.2 Sensores y transductores de desplazamiento, velocidad, fuerza, deformación, fotoeléctricos y otros 3.3 Sensores en los sistemas mecatrónicos: clasificación por su función, su desempeño y salida, de estado sólido, óptico, piezoeléctricos, ultrasónicos. 3.4 Sistemas de visión. 3.5 Transmisores: neumáticos, electrónicos y digitales. 3.6 Selección y aplicación de medidores y sensores industriales. 3.7 Sistemas de adquisición y procesamiento de datos. Horas de trabajo adicional del alumno: 12 4.1 Actuadores lineales, rotacionales, neumáticos, hidráulicos y eléctricos. 4.2 Elementos finales de corrección Horas de trabajo adicional del alumno: 12 5.1 Conceptos fundamentales. 5.2 Despliegue gráfico y reporte de variables. 5.3 Funciones de comando y control. 5.4 Interfases gráficas en sistemas de instrumentación Horas de trabajo adicional del alumno: 12

Metodología de desarrollo del curso. Exposición oral

139

Lecturas obligatorias Exposición audiovisual Trabajos de investigación Ejercicios dentro de clase Prácticas de taller o laboratorio Ejercicios fuera del aula 7

Sugerencias de evaluación.    

8

Exámenes Participación en clase Asistencias a prácticas Trabajos y tareas fuera del aula

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi.

9

CREUS, A. Instrumentación Industrial, México, Alfaomega, 1998 II,III,IV BOLTON, W, I,II,III, IV Mecatronica Sisitemas de Control Electrónico en Ingeniería Mecanica y Electrica Mexico, Alfaomega, 2001 FRANKLIN, G. F, et al. III,IV,V Feedback control of dynamic systems, U.S.A., Addison-Weley, 1994 MALONEY, T., J. III, Electrónica Industrial, Dispositivos y Sistemas, México, Prentice-Hall Hispanoamericana, 2001 HOLMAN, J. P. I, II, Métodos Experimentales para Ingenieros, México, Mc. Graw-Hill, 1994

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

140

Nombre de la asignatura optativa:

MECÁNICA DE LA FRACTURA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

33

Créditos SATCA

6

MCIME-0223

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Ciencias de los materiales.

3

Objetivo de la asignatura. Dotar al alumno de los conocimientos básicos necesarios sobre mecánica de la fractura y fatiga para analizar el comportamiento de componentes mecánicos fisurados que le sirvan para abordar diseños basados en la moderna filosofía de tolerancia al daño.

4

Aportación al perfil del graduado Este curso le permitirá a los estudiante introducirse en la filosofía de diseño basada en la Mecánica de Fractura,

5

Contenido temático.

1

Temas Elasticidad. Horas Teóricas: 8

Subtemas 1.1 Tensor de esfuerzo 1.2 tensor de deformaciones 1.3 Función de esfuerzo 1.4 Factores concentradores de esfuerzos Horas de trabajo adicional del alumno: 8

33

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

141

6

2

Plasticidad Horas Teóricas: 8

3

Fractura y Falla de los Materiales Horas Teóricas: 8

4

Elementos de Mecánica de Fractura Horas Teóricas: 8

5

Esfuerzos Cíclicos y Propagación de Grietas por Fatiga Horas Teóricas: 6

6

Casos de Estudio Horas Teóricas: 5

7

Aplicaciones Usando del Método del Elemento Finito Horas Teóricas: 5

1.1 Deformación plástica en metales 1.2 Sistemas de deslizamiento 1.3 La curva de esfuerzo deformación real 1.4 Ecuaciones constitutivas. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Fractura frágil dúctil 3.2 Superficie de fractura 3.3 Fractura por fatiga Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Por que la mecánica de fractura. 4.2 El análisis de Grffith, estado de esfuerzo en la punta de una grieta, Ingeniería usando K , tabla de valores de K, Kc 4.3 filosofía de diseño 4.4 Esfuerzo plano y deformación plana, de fractura , J y COD. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Inclinación de grietas por fatiga 5.2 Etapas I y II de crecimiento 5.3 Análisis de Paris, crecimiento de grietas a valores externos de K. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 1.3 Estudio algunos casos de análisis de falla usando las herramientas de la mecánica de fractura. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 7.1 Ejemplos de aplicaciones modelados usando el programa computacional de elementos finitos ANSYS. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

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

7



Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso.



Se plantarán problemas que tendrán respuestas en el análisis y solución de parámetros que afectan el comportamiento de la automatización y el control de procesos de manufactura.

Sugerencias de evaluación. Solución de problemas que involucran parámetros presentes en la automatización y el control de procesos de manufactura. Aparte solución del diseño o rediseño elementos o sistemas mecánicos con el apoyo de computadora y programas de cómputo. Queda a criterio del evaluador practicar exámenes. Planeación de presentaciones de problemas resueltos por los alumnos

142

Sugerencia de la evaluación: 10 % De todas las tareas asignadas que ayuden a profundizar en los respectivos tópicos. 30 % De cada uno de los 3 exámenes parciales en el aula. 8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

iv. 9

D Broek , Elementary Engineering Fracture Mechanics, Kluwer Academic, The Netherlands, 1986 D. Broek, The Practical Use of Fracture Mechanics, Kluwer Academics, The Netherlands, 1988. R. W. Hertzberg Deformation and Fracture of Emgineering Materials, Wiley, New York, 1989 R.N.L. Smith, Basic Fracture Mechanics, Butterworth- Heinemann, 1991.

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

143

Nombre de la asignatura optativa:

CONDUCCIÓN II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

34

Créditos SATCA

6

MCIME-0224

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Dr. Leonel Lira Cortés

Revisión del contenido de la materia

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

Dr. Leonel Lira Cortés

CENIDET 26/Ene/2005

M.C. Jesús Arce Landa

Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005

CENIDET 31/Oct/2005

M.C. Jesús Arce Landa

Revisión del contenido de la materia

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

2

Revisión y actualización del contenido de la materia

Pre-requisitos y corequisitos. Matemáticas Avanzadas

3

Objetivo de la asignatura. El estudio de la transferencia de calor por conducción, enfocándolo a la aplicación de las distintas técnicas de solución para la ecuación de difusión en los problemas de conducción de calor.

4

Aportación al perfil del graduado

34

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

144

La materia contribuye al perfil del egresado en desarrollar habilidades para implementar y manejar técnicas analíticas para la solución de problemas típicos de transferencia de calor por conducción.

5

Contenido temático.

1

Temas Introducción Objetivo: Exponer los objetivos Horas teóricas: 4

2

Separación de variables en el sistema coordenado rectangular Horas teóricas: 4

3

Separación de variables en un sistema coordenado cilíndrico Horas teóricas: 4

4

Separación de variables en un sistema coordenado esférico Horas teóricas: 4

5

Teorema de Duhamel Horas teóricas: 4

6

Función de Green Horas teóricas: 6

7

Transformada de Laplace Horas teóricas: 4

Subtemas 1.1 Definiciones 1.2 Propiedades del flujo 1.3 Propiedades del fluido esféricas. 1.4 Condiciones a la frontera. 1.5 Problemas homogéneos y no - homogéneos. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 2.1 Método de separación de variables en la ecuación de conducción de calor. 2.2 Problemas Homogéneos unidimensionales en un sólido infinito, semi-infinito y finito. 2.3 Problemas Homogéneos multidimensionales. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 3.1 Método de separación de variables en la ecuación de conducción de calor. 3.2 Problemas homogéneos en variables (r, t), (r, z, t), (r, o, t) y (r, o, z, t ). 3.3 Problemas multidimensionales en estado estable sin generación de calor. 3.4 Problemas multidimensionales en estado estable con generación de calor. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 4.1 Método de separación de variables en la ecuación de conducción de calor. 4.2 Problemas homogéneos en variables (r, t), (r, u, t) y (r, u, o, t). 4.3 Problemas multidimensionales en estado estable. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 5.1 Enunciado del teorema. 5.2 Prueba del teorema. 5.3 Aplicación del teorema. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 6.1 Definición y propiedades de la función de Green. 6.2 Función de Green en la solución de problemas de conducción de calor no – homogéneos, dependientes del tiempo. 6.3 Aplicación de la función de Green en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas. 6.4 Producto de las funciones de Green. Horas de trabajo adicional del alumno: 4 7.1 Definición de propiedades. Inversión de la transformada de Laplace. 7.2 Aplicación de la transformada de Laplace en la solución de problemas de conducción de calor dependientes del

145

6

8

Métodos analíticos aproximados Horas teóricas: 4

9

Problemas no lineales Horas teóricas: 4

10

Métodos de solución numérica Horas teóricas: 6

11

Técnica de la transformada integral Horas teóricas: 6

tiempo. 7.3 Aproximaciones para tiempos cortos y largos. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 8.1 Método de la integral. 8.2 Principio variacional. 8.3 Método de Ritz. 8.4 Método de Galerkin. 8.5 Integración parcial. 8.6 Problemas dependientes del tiempo. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 9.1Transformación de Kirchoff. 9.2 Linearización del problema de conducción de calor no lineal unidimensional. 9.3 La transformación de Boltzman. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 10.1 Ecuación de conducción de calor en diferencias finitas. 10.2 Método de solución de ecuaciones algebraicas lineales. 10.3 Diferencias finitas en sistemas de coordenadas cilíndrico y esférico. 10.4 Solución numérica usando elemento finito. 10.5 Errores en la solución numérica. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 11.1 El uso de la transformada integral en la solución de problemas de conducción de calor en regiones finitas. 11.2 Forma alternativa de la solución general para regiones finitas. 11.3 Aplicaciones en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas. 11.4 Aplicaciones en la solución de problemas de estado estable. Horas de trabajo adicional del alumno: 8

Metodología de desarrollo del curso. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales.

7

Sugerencias de evaluación. • • •

8

3-60 % Exámenes en clase 3-25 % Proyecto en casa 2-15 % Tareas semanales

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii.

Ozisik M.N. “Heat Conduction” John Wiley & Sons Carslaw H.S. , Jaeger J.C. “Conduction of Heat in Solids” .Oxford at the Claredon Press 1959.

146

iii. iv. v. vi. vii. viii. 9

Luikov A.V. “Analytical Heat Diffusion Theory”. Academic Press N.Y. 1968. Abramowitz M., Stegun I.A. “Handbook of Mathematical Applied Functions” National Bureau of Standars. Math. Series. 1964 Detlman J.W. “Mathematical Methods in Phisics and Engineering” Mc. Graw Hill Book Co. Inc. N.Y. 1962 Forsythe G.E., Wasov W.R. “Finite Difference Methods for Partial Diferential Ecuations”. John Wiley & Sons N.Y. 1960. Hueber K.H. “Finite Elemnt Methods for Engineers”. John Wiley & Sons Inc. , N.Y. 1975.

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requieren prácticas

147

Nombre de la asignatura optativa:

CONVECCIÓN II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

35

Créditos SATCA

6

MCIME-0225

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005

Participantes Academia de Ing. Mecánica del CENIDET Dra. Gabriela Álvarez García Dra. Gabriela Álvarez García y Academia de Ing. Mecánica Dra. Gabriela Álvarez García

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Observaciones, cambios o justificación Reestructuración y Actualización de contenido temático

Revisión y actualización del contenido de la materia Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. 1. Mecánica de Fluidos 2. Transferencia de Calor 3. Métodos Numéricos Aplicados a Ecuaciones Diferenciales

3

Objetivo de la asignatura. El estudio de la transferencia de calor por convección, enfatizando técnicas de solución a las ecuaciones de conservación de masa, momentum y energía para obtener los campos de velocidades, presiones y temperatura de fluidos en diferentes condiciones

4

Aportación al perfil del graduado El estudio de la transferencia de calor por convección aporta el conocimiento y habilidades para y manejar técnicas numéricas y analíticas para la solución de problemas típicos de transferencia de calor

35

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

148

por convección y permite al estudiante poder realizar contribuciones originales en el área de Ingeniería Mecánica, competitiva nacional e internacionalmente tanto en lo académico como lo industrial.

5

Contenido temático. 1

Temas Introducción Horas teóricas: 5

2

Las ecuaciones de transferencia de calor convectiva Horas teóricas: 5

3

Convección forzada: flujo laminar externo Horas teóricas: 6

4

Convección forzada: flujo laminar interno Horas teóricas: 6

5

Convección forzada: flujos turbulentos externos Horas teóricas: 6

6

Convección forzada: flujos turbulentos internos Horas teóricas: 6

7

Convección natural Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Transferencia de calor convectiva 1.2 Convección natural y forzada 1.3 Flujos internos y externos 1.4 Análisis dimensional y números adimensionales 1.5 Propiedades de los fluidos Horas de trabajo adicional del alumno: 6 2.1 Las ecuaciones de continuidad, momentum, energía y difusión de masa. 2.2 Ecuaciones para transferencia de calor turbulenta. 2.3 El concepto de capa límite y ecuaciones de capa límite 2.4 Las ecuaciones integrales de continuidad, momentum y energía. Horas de trabajo adicional del alumno: 7 3.1 Soluciones por similitud para una placa isotérmica u otras condiciones de frontera. 3.2 Soluciones integrales de la capa límite externa laminar. 3.3 Soluciones numéricas de la capa límite externa laminar. Horas de trabajo adicional del alumno: 7 4.1 Flujo laminar desarrollado en una tubería. 4.2 Flujo laminar desarrollado en ductos con otras geometrías. 4.3 Longitud de entrada térmica para un flujo completamente desarrollado en una tubería. 4.4 Longitudes de entrada térmica e hidrodinámica en una tubería. 4.5 Soluciones numéricas de flujo en ductos. Horas de trabajo adicional del alumno: 7 5.1 La estructura de la capa límite turbulenta 5.2 Teoría de Prandtl 5.3 Distribución de esfuerzos cortantes en la pared 5.4 Solución aproximada de la capa límite 5.5 La analogía de Reynolds 5.6 Ley de pared para la capa límite turbulenta 5.7 Capa límite bidimensional con gradiente de presión cero y diferente de cero Horas de trabajo adicional del alumno: 7 6.1 Flujo completamente desarrollado 6.2 Longitud de entrada térmica para un flujo completamente desarrollado 6.3 Longitudes de entrada térmica e hidrodinámica 6.4 Soluciones numéricas Horas de trabajo adicional del alumno: 7 7.1 Similitud en flujos por convección natural. 7.2 Ecuaciones de capa límite laminar en convección natural 7.3 Soluciones por similitud

149

6

8

Convección natural: flujo turbulento Horas teóricas: 4

9

Convección a través de un medio poroso. Horas teóricas: 4

7.4 Soluciones aproximadas integrales 7.5 Problemas de convección natural externa 7.6 Problemas de convección natural interna 7.7 Soluciones numéricas. Horas de trabajo adicional del alumno: 7 8.1 Ecuaciones de capa límite turbulenta en convección natural 8.2 Transferencia de calor incluyendo el efecto de turbulencia en una placa. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 9.1 Conservación de masa 9.2 Convección forzada 9.3 Capa límite de convección natural 9.4 Cavidad de medio poroso calentado por la pared lateral y por la pared inferior. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

Metodología de desarrollo del curso. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales.

7

Sugerencias de evaluación. • • •

8

70 % Exámenes en clase 10 % Proyecto en casa 20 % Tareas semanales.

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi.

O. Oosthuizen y David Naylor. Introduction to Convective Heat Transfer Analysis. Mc. Graw Hill Book Co. 1999. W. M. Kays. “Convective Heat and Mass Transfer”. McGraw Hill Book Co. 1980. * Adrián Bejan. “Convection Heat Transfer”. John Wiley & Sons Co. 1984.* H. Schlichting. “Boundary Layer Theory”. McGraw Hill Co. 1968. E.K. Ecker. “Heat and Mass Transfer”. McGraw Hill Co. 1959. Tuncer Cebeci, Peter Bradshaw. “Physical and Computational Aspects of Convective Heat Transfer”. Springer Verlag, 1984.

Software de apoyo: i. ii. 9

Fortran Matlab, etc

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se requieren prácticas

150

Nombre de la asignatura optativa:

RADIACIÓN I. Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

36

Créditos SATCA

6

MCIME-0226

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999

Participantes Dr. Claudio A. Estrada Gasca y Academia de Ing. Mecánica

Observaciones, cambios o justificación Actualización y reestructuración de contenido temático

CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003

Dr. Claudio A. Estrada Gasca y Academia de Ing. Mecánica

Revisión y actualización del contenido de la materia

CENIDET 26/Ene/2005

Dra. Gabriela Álvarez García

Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

2

Pre-requisitos y corequisitos. Métodos Numéricos Aplicados a Ecuaciones Diferenciales Parciales

3

Objetivo de la asignatura. Estudiar la transferencia de calor por radiación, enfatizando la aplicación de la teoría de transferencia radiativa en el intercambio radiativo entre superficies y recintos cerrados en presencia de medios atenuantes y no atenuantes.

4

Aportación al perfil del graduado El estudio de la transferencia de calor por radiación aporta el conocimiento de la teoría de transferencia radiativa en el intercambio radiativo entre superficies y recintos cerrados en presencia de medios atenuantes y no atenuantes y permite al estudiante poder realizar contribuciones originales en

36

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

151

el área de Ingeniería Mecánica, competitiva nacional e internacionalmente tanto en lo académico como lo industrial.

5

Contenido temático.

1

Temas Introducción Horas teóricas: 5

2

Radiación de cuerpo negro Horas teóricas: 5

3

Definiciones de propiedades de superficies no-negras. Horas teóricas: 5

4

Predicciones de propiedades radiativas de la teoría clásica electromagnética Horas teóricas: 5

5

Propiedades radiativas de materiales reales Horas teóricas: 5

6

Introducción a intercambio radiativo Horas teóricas: 5

7

Intercambio radiativo entre superficies negras isotérmicas. Horas teóricas: 5

8

Intercambio radiativo n cavidades con superficies difusas-grises. Horas teóricas: 4 Intercambio radiativo entre superficies parcialmente especulares y grises Horas teóricas: 4

9

Subtemas 1.1 Importancia de la radiación térmica 1.2 Complejidades inherentes a los problemas de radiación 1.3 Modelo ondulatorio y modelo cuántico. 1.4 Espectro electromagnético. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 2.1 Definición y propiedades de cuerpo negro. 2.2 Características emisivas de un cuerpo negro. 2.3 Dispositivo experimental de un cuerpo negro Horas de trabajo adicional del alumno: Horas de trabajo adicional del alumno: 6 3.1 Definición y propiedades de emisividad, absortividad y reflectividad. 3.2 Relaciones entre reflectividad, absortividad y emisividad. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 4.1 Las ecuaciones de Maxwell 4.2 Propagación de onda electromagnética. 4.3 Polarización, reflexión y transmisión. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 5.1 Propiedades radiativas de metales. 5.2 Propiedades radiativas de no-metales opacos 5.3 Superficies espectrales opacas y transmisión selectiva. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 6.1 Factores de forma o configuración 6.2 Métodos de evaluación de los factores de forma. 6.3 Algebra de factores de forma 6.4 Método de cuerdas cruzadas 6.5 Método de esfera interna 6.6 Método de esfera unitaria. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 7.1 Intercambio radiativo entre dos elementos de área diferenciales. 7.2 Intercambio de energía entre dos superficies. 7.3 Intercambio radiativo en una cavidad cerrada. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 8.1 Radiación entre áreas finitas 8.2 Radiación entre áreas infinitas. Horas de trabajo adicional del alumno: 6 9.1 Factores de configuración especulares. 9.2 Cavidades con superficies parcialmente especulares. 9.3 Analogía eléctrica. 9.4 Escudos radiativos 9.5 Hojas semitransparentes (ventanas).

152

10

6

Intercambio radiativo entre superficies no difusas y no grises. Horas teóricas: 5

Horas de trabajo adicional del alumno: 6 10.1 Teoría de cavidad para superficies no difusas con propiedades espectralmente dependientes. 10.2 Superficies no ideales direccionalmente. 10.3 Análisis para superficies con características arbitrarias. Horas de trabajo adicional del alumno:6

Metodología de desarrollo del curso. El desarrollo del curso será a través de la exposición de los temas y se hará uso, cuando así se requiera, de medios audiovisuales.

7

Sugerencias de evaluación. • •

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

iv. 9

70 % Examen parcial 30 % Tareas

Siegel, R.Y. y Howell J.R. Thermal Radiation Heat Transfer. Mc. Graw Hill Book Co. 1981. Modest, M.F. Radiative Heat Transfer. Mc. Graw Hill Co. 1993. Hottel H.C. Radiant Heat Transmition. Mc. Graw Hill Book Co. 1954. iv. Chandrasekhar F.B. Radiative Heat Transfer. Dover Publications. 1960

Prácticas propuestas. Prácticas Horas Prácticas: 0

No se proponen prácticas

153

Nombre de la asignatura optativa:

MEDICIÓN Y EXPERIMENTACIÓN

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

37

Créditos SATCA

6

MCIME-0227

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET 20/Ago/1999 CENIDET Iniciado en 2002 Concluido el 19/Jul/2003 CENIDET 26/Ene/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Academia de Ing. Mecánica del CENIDET

Actualización del contenido

Dr. Jorge Bedolla Hernández y Academia de Ing. Mecánica

Revisión y actualización del contenido de la materia (ampliación)

Dr. Jorge Bedolla Hernández Dr. Martín E. Baltazar López Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Materias básicas de primer semestre.

3

Objetivo de la asignatura. Planear, desarrollar y analizar experimentos relacionados con vibraciones, esfuerzos y deformaciones en sistemas mecánicos, para estimar su comportamiento y desempeño. Involucrando como parte de los experimentos los parámetros y fenómenos físicos que se presentan en los mecanismos, máquinas y sistemas mecánicos en general.

4

Aportación al perfil del graduado

37

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

154

La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado ya que al adquirir habilidades experimentales en el área de mecánica, podrá desarrollar cualquier tesis que involucre pruebas de laboratorio. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a:  Desarrollar la capacidad analítica a través de la realización de pruebas y prácticas de laboratorio.  Identificar los parámetros críticos a la hora de desarrollar un método experimental, lo cual permite mejorar su trabajo de investigación.  Adquirir un criterio de síntesis y análisis, mediante el desarrollo de experimentos, no solamente en ingeniería mecánica, sino de manera general, en cualquier área en donde se requiera la aplicación de técnicas experimentales.

5

Contenido temático. 1

Temas Conceptos generales en mediciones Objetivo: Que el alumno analice y aplique los tópicos y elementos principales requeridos en el desarrollo de mediciones y experimentos, así como en la presentación de resultados mediante análisis de datos e informes escritos. Horas teóricas: 8

2

3

Medición de fuerza, esfuerzos y momentos Objetivo: El alumno cuantificará las variables de fuerza, esfuerzos y momentos en elementos y sistemas mecánicos, utilizando herramientas analíticas para su estimación, además de extesnsometría y fotoelásticidad para su verificación. Horas teóricas: 8 Medición de presión. Objetivo: El alumno será capaz de cuantificar presión en elementos y sistemas mecánicos, con herramientas analíticas y experimentales Horas teóricas: 6

Subtemas 1.1 Conceptos generales de mecánica de sólidos. 1.2 Conceptos generales de medición. 1.3 Elaboración de reportes. 1.4 Aplicación de instrumentos de medición. 1.5 Configuración y descripción funcional de los instrumentos de medición. 1.6 Características generales de los instrumentos. 1.7 Modelos y semejanza. 1.8 Estadística 1.9 Procesamiento de datos. 1.10 Análisis de datos 1.11 Adquisición de datos, lectura, grabación y almacenamiento 1.12 Procesamiento de datos y graficación (uso de Matlab). Horas de trabajo adicional del alumno: 10 2.1 Extensometría eléctrica 2.2 Métodos ópticos 2.3 Fotoelasticidad Horas de trabajo adicional del alumno: 10

3.1 Tipos de Instrumentos de Presión 3.2 Características de funcionamiento Horas de trabajo adicional del alumno: 8

155

4

Aplicaciones de Lasers en instrumentos de medición Objetivo: Acceder a los principios de funcionamiento del Láser e inferirá la importancia de su aplicación en instrumentos de medición. Horas teóricas: 8 Mediciones dimensionales, velocidad y aceleración Objetivo: El alumno analizará mediciones de velocidad, longitud y aceleración de partes o componentes de sistemas mecánicos, mediante las correspondientes herramientas analíticas y los dispositivos e instrumentos de medición, además de asociar los componentes de incertidumbre del proceso. Horas teóricas: 6 Medición de movimiento y vibración. Objetivo: El alumno planeará y desarrollará experimentos que involucren la medición de movimiento y vibración de componentes mecánicos, para lo cual aplicara herramientas analíticas, de software y hardware de los sistemas de adquisición de datos que apliquen. Horas teóricas: 6

5

6

7

6

Manipulación de datos, cálculo y compensación de dispositivos. Objetivo: El alumno manejará datos obtenidos de pruebas experimentales, requeridos en el análisis de resultados, a partir de los cuales se realizan los cálculos, y en caso necesario los adecuará con dispositivos de compensación (software o hardware). Horas teóricas: 6

4.1 Tipos de Lasers 4.2 Componentes de los diversos tipos de Lásers 4.3 Coherencia 4.4 Interferometría 4.5 Técnicas de Medición por Láser 4.6 Aplicaciones Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Mediciones longitudinales 5.2 Sensores de desplazamiento. 5.3 Acelerómetros. Horas de trabajo adicional del alumno: 6

6.1 Conceptos generales de vibraciones mecánicas 6.2 Características y uso del analizador de espectros y osciloscopio. 6.3 Características y uso de sensores de desplazamiento. 6.4 Características y uso de acelerómetros. 6.5 Características y uso de amplificadores, acopladores y demoduladores. 6.6 Características y uso de excitador electromagnético. 6.7 Características y uso del martillo de impacto. 6.8 Obtención de frecuencias naturales. 6.9 Balanceo de máquinas rotatorias. 6.10 Excitación forzada. 6.11 Identificación de modos de vibración. Horas de trabajo adicional del alumno: 8 7.1 Acondicionamiento de señales 7.2 Cálculos estadísticos Horas de trabajo adicional del alumno: 8

Metodología de desarrollo del curso.  

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantarán problemas que tendrán respuestas en los datos de mediciones experimentales, para lo cual se planearán y desarrollaran prácticas de laboratorio, de las cuales se obtendrá como producto final un reporte

156

escrito que contenga el planteamiento del problema, la forma de resolverlos y los resultados obtenidos. 7

Sugerencias de evaluación. 

10 % Solución analítica de problemas de medición de parámetros físicos presentes en los sistemas mecánicos. 30 % Exámenes. 10 % Planeación de prácticas de laboratorio 50 % Elaboración de reportes sobre las prácticas de la laboratorio desarrolladas.

   8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii. iv. v. vi. vii.

Doebelin, O.E., Measurement Systems, Application and Design, New York, Mc Graw Hill, 1990. Holman, J.P., Métodos Experimentales para Ingenieros, New York, Mc Graw Hill, 1978. Johnson, C.D. Process Control Instrumentation Technology, New York, John Wiley Sons, 1977. Dally, J.W. Experimental Stress Analysis, Mc Graw Hill, 1978. Shigley, J.E., Diseño en Ingeniería Mecánica, Mc Graw Hill. Kobayashi, Handbook on Experimental Mechanics, Society for experimental Mechanics, Prentice-Hall, 1987. Cloud,G., Optical Methods of Engineering Analysis, Cambridge University Press,1998

Publicaciones Periódicas. i. ii. iii.

Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. Experimental Mechanics, an International Journal of the SEM Experimental Techniques

Software i. ii. iii.

iv. 9

Matlab Mathcad Autocad Paquetes de elemento finito

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas sean realizadas por equipos para estar en concordancia con la finalidad de fomentar la discusión y enriquecimiento de las que surjan para solucionar los problemas que se plantean y que se traducen en prácticas de laboratorio. Además de tener concordancia entre los participantes en las prácticas, el equipo y los materiales disponibles para realizarlas. En este sentido, se proponen las siguientes prácticas:

1. Conceptos generales de medición Horas Prácticas: 3 2. Medición de fuerza, esfuerzos y momentos Horas Prácticas: 4 3. Medición de presión. Horas Prácticas: 3

Prácticas Aplicación de modelos y semejanza Análisis de datos Mediciones de fuerza esfuerzos y momentos con extensometría Mediciones con fotoelasticidad Mediciones de presión

157

4. Aplicaciones de Lásers en instrumentos de medición. Horas Prácticas: 4 5. Mediciones dimensionales, 6. Medición de movimiento y vibración. Horas Prácticas: 4 7. Manipulación de datos, cálculo y compensación de dispositivos. Horas Prácticas: 3

Interferometría

Mediciones de velocidad Mediciones de aceleración Mediciones de vibración Mediciones de frecuencias de frecuencias naturales Mediciones de vibración forzada Mediciones de respuesta a la frecuencia (FRF) Almacenamiento y manejo de datos.

158

Nombre de la asignatura optativa:

MEDICIÓN Y EXPERIMENTACIÓN II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

38

Créditos SATCA

6

MCIME-0227

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

1.

Historial de la asignatura.

Fecha revisión / actualización CENIDET Iniciado el 26/Ene/2004 Concluido el 31/Mar/2004 CENIDET 26/Ene/2005 CENIDET 31/Oct/2005 DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

2

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

Dr. José Jassón Flores Prieto Elaboración del contenido de la materia Dr. José Jassón Flores Prieto M.C. Jesús Arce Landa Dr. José Jassón Flores Prieto M.C. Jesús Arce Landa Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Revisión y Actualización de Planes de Estudios 2005 Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Materias básicas.

3

Objetivo de la asignatura. Planear, desarrollar y analizar experimentos relacionados con la medición de propiedades termofísicas, y las propiedades ópticas de los materiales, para estimar su comportamiento y desempeño. Involucrando como parte de los experimentos los parámetros y fenómenos físicos que se presentan en los sistemas térmicos.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye de manera especial en el perfil del egresado ya que al adquirir habilidades experimentales en el área de mecánica, podrá desarrollar cualquier tesis que involucre pruebas de

38

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

159

laboratorio. Dichas habilidades son además propias del perfil deseable del egresado. Específicamente el curso coadyuva a: • Desarrollar la capacidad analítica a través de la realización de pruebas y prácticas de laboratorio. • Identificar los parámetros críticos a la hora de desarrollar un método experimental, lo cual permite • mejorar su trabajo de investigación. • Adquirir un criterio de síntesis y análisis, mediante el desarrollo de experimentos, no solamente en • ingeniería mecánica, sino de manera general, en cualquier área en donde se requiera la aplicación de técnicas experimentales.

5

Contenido temático. 1

Temas Conceptos generales en mediciones Objetivo: Que el alumno analice y aplique los tópicos y elementos principales requeridos en el desarrollo de mediciones y experimentos, así como en la presentación de resultados mediante análisis de datos e informes escritos. Horas teóricas: 8

2

Tipos de variables Objetivo: El alumno identifique y cuantifique las variables más importantes de los distintos procesos. Horas teóricas: 8

3

Medición de Presión. Objetivo: El alumno será capaz de medir y cuantificar la presión en elementos y sistemas de medición y control, con herramientas analíticas y experimentales.

Subtemas 1.1 Conceptos generales de medición. 1.2 Instrumentos de medición. 1.3 Características generales de los instrumentos. 1.4 Configuración y descripción funcional de los instrumentos de medición. 1.5 Adquisición de datos, lectura, grabación y almacenamiento. 1.6 Procesamiento de datos. 1.7 Análisis de datos. 1.8 Procesamiento de datos y graficación. 1.9 Elaboración de reportes. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 2.1 Definición de variable. 2.2 Tipos de variables. 2.2.1 Presión. 2.2.2 Temperatura. 2.2.3 Flujo. 2.2.4 Nivel. 2.2.5 Velocidad. 2.2.6 Fuerza. 2.2.7 Torsión. 2.2.8 Viscosidad. 2.2.9 Humedad Relativa. 2.2.10 P H. 2.2.11 Vacío. 2.2.12 Consistencia. 2.3 Elementos primarios de medición. 2.4 Elementos secundarios de medición. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Tipos de presión. 3.2 Unidades de medición. 3.3 Elementos primarios de medición. 3.4 Elementos secundarios de medición. 3.5 Instrumentos de medición. 3.6 Características generales. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

160

Horas teóricas: 8 Medición de Temperatura El alumno será capaz de medir y cuantificar la temperatura en elementos y sistemas de medición y control, con herramientas analíticas y experimentales Horas teóricas: 8 Medición de Flujo. Objetivo: El alumno cuantificará la magnitud de flujo en su concepto general de sistemas mecánicos y eléctricos mediante herramientas analíticas y los dispositivos e instrumentos de medición, además de asociar los componentes de incertidumbre del proceso. Horas teóricas: 8 Medición de humedad relativa. Objetivo: El alumno cuantificará la magnitud de la humedad relativa en su concepto general de sistemas cerrados y abiertos mediante herramientas analíticas y los dispositivos e instrumentos de medición. Horas teóricas: 8

4

5

6

6

4.1 Escalas de temperatura. 4.2 Elementos primarios de medición. 4.3 Elementos secundarios de medición. 4.4 Instrumentos para su medición. 4.5 Técnicas de medición. 4.6 Aplicaciones Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Tipos de cantidades variables de flujo. 5.2 Elementos primarios de medición. 5.3 Flujo másico. 5.4 Flujo eléctrico. 5.5 Flujo de calor. 5.6 Flujo radiativo. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

6.1 Tipos de elementos primarios de medición. 6.2 Tipos de elementos secundarios de medición. 6.3 Instrumentos de medición. 6.4 Características y uso de instrumentos. 6.5 Técnicas de medición. 6.6 Aplicaciones. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. • •

Se presentarán los conceptos fundamentes teóricos para el desarrollo del curso. Se plantarán problemas que tendrán respuestas en los datos de mediciones experimentales, para lo cual se planearán y desarrollaran prácticas de laboratorio, de las cuales se obtendrá como producto final un reporte escrito que contenga el planteamiento del problema, la forma de resolverlos y los resultados obtenidos. 7

Sugerencias de evaluación. • 10 % Planeación de prácticas de laboratorio. • 40 % Desarrollo de las prácticas. • 10 % Elaboración de reportes sobre las prácticas de la laboratorio desarrolladas. • 40 % Exámenes.

8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii.

Doebelin, O.E., Measurement Systems, Application and Design, New York, Mc Graw Hill, 1990. Holman, J.P., Métodos Experimentales para Ingenieros, New York, Mc Graw Hill, 1978.

161

iii. iv. v. vi.

Johnson, C.D. Process Control Instrumentation Technology, New York, John Wiley Sons, 1977. Kobayashi, Handbook on Experimental Mechanics, Society for experimental Mechanics, PrenticeHall, 1987. Cloud,G., Optical Methods of Engineering Analysis, Cambridge University Press,1998

Publicaciones Periódicas. i. ii.

Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. Experimental Techniques

Software i. ii.

iii. 9

Genie Autocad vii. Lab-view

Prácticas propuestas. Se sugiere que las prácticas propuestas sean realizadas por equipos para estar en concordancia con la finalidad de fomentar la discusión y enriquecimiento de las que surjan para solucionar los problemas que se plantean y que se traducen en prácticas de laboratorio. Además de tener concordancia entre los participantes en las prácticas, el equipo y los materiales disponibles para realizarlas. En este sentido, se proponen las siguientes prácticas:

8. Ensayo de mediciones. Horas Prácticas: 4 9. Medición de conductividad térmica. Horas Prácticas: 12 10. Medición de la capa límite (térmica). Horas Prácticas: 4 11. Medición de propiedades ópticas. Horas Prácticas: 3 12. Medición de la eficiencia de sistemas térmicos. Horas Prácticas: 7 13. Manipulación de datos, y cálculo de incertidumbres. Horas Prácticas: 4

Prácticas Uso adecuado de los distintos instrumentos existentes en el laboratorio para el desarrollo de prácticas. Determinación de la conductividad térmica de materiales aislantes. Determinación de la capa límite térmica en una placa caliente.

Determinación de las propiedades ópticas de materiales opacos y semitransparentes. Determinación de parámetros característicos térmicos de un calentador solar. (Eficiencia, Constante de tiempo y ángulo de incidencia modificado). Almacenamiento y manejo de datos. Reporte de prácticas.

162

Nombre de la asignatura optativa:

DISEÑO DE DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

39

Créditos SATCA

6

MCIME-0228

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Metodología del diseño

3

Objetivo de la asignatura. Que el estudiante conozca las bases teóricas y prácticas del diseño de dispositivos de la sujeción, empleando elementos normalizados que cumplan con los requisitos necesarios para la producción en serie y en gran serie.

4

Aportación al perfil del graduado La asignatura proporciona los conocimientos y capacita al estudiante para aplicar los fundamentos y las bases sobre diseño de dispositivos de la sujeción tomando en cuenta elementos normalizados de amplio uso y aplicación en procesos industriales y en la ingeniería y que contribuyen a su formación de conocimientos indispensables en su trabajo y desempeño profesional. La asignatura contribuye a generar y desarrollar en el estudiante una capacidad de análisis, investigación y resolución de problemas de la mecánica del medio continuo.

5

Contenido temático. Temas

Subtemas

39

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

163

1

Datos necesarios para un dispositivo de sujeción. Horas teóricas: 12

2

La colocación en posición de las piezas. Horas teóricas: 12

3

Diseño de herramientas de corte Horas teóricas: 12

4

Elementos de Fijación. Horas teóricas: 12

6

1.1 Consideraciones generales en el diseño de herramental. 1.2 Análisis de las propiedades mecánicas de los materiales metálicos y no metálicos. 1.3 Importancia de los acabados superficiales (tersura de la superficie maquinada). 1.4 Descripción de las normas y reglas utilizadas en el diseño de herramental. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 2.1 Definición y clasificación de los instrumentos de medición y verificación. 2.2 Clasificación de sistemas y tipos de ajustes. 2.3 Descripción y análisis del límite de desgaste. 2.4 Diseño y construcción de verificadores para contornos exteriores simples y especiales. 2.5 Diseño y construcción de verificadores para contornos interiores y simples especiales. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 3.1 Definición y clasificación de las herramientas de corte. 3.2 Descripción y análisis de los factores que influyen en el rendimiento de las herramientas de corte. 3.3 Análisis teórico del desgaste y corrección de las herramientas de corte. 3.4 Diseño y construcción de herramientas de una arista de corte. 3.5 Diseño y construcción de herramientas de varias aristas de corte. Horas de trabajo adicional del alumno: 15 4.1 Descripción y análisis del método de posicionamiento. 4.2 Normas y reglas fundamentales para el diseño de dispositivos de sujeción. 4.3 Diseño de dispositivos de posicionamiento (centrado y cierre). 4.4 Diseño de dispositivos para el centrado de fijación de la pieza de trabajo. 4.5 Diseño de dispositivos de fijación elástica. Horas de trabajo adicional del alumno: 15

Metodología de desarrollo del curso. • • •

Se expondrán los temas con diferentes medios audiovisuales. Se plantearán problemas de fenómenos físicos ligados a Sistemas Térmicos aplicados a la realidad circundante y/o proyectos de investigación. Se programarán trabajos de investigación y empleo de paquetes de software que permitan comparar las soluciones analíticas con su representación grafica.

164

7

Sugerencias de evaluación. • •

• 8

Bibliografía y Software de apoyo. i. ii. iii.

9

60 % Examen escrito 20 % Evaluar modelo físico y solución. 20 % Evaluar informes de investigación, del taller y de computadora

WILSON, Frank W., Principios Fundamentales para el Diseño de Herramientas, 3a. edición,México, CECSA, 1975 MILLAND, P., Vademécum del Proyectista y Constructor de Herramientas, 3a. edición, España, Gustavo Gili, 1968 GERHARD, et al., Herramientas de Troquelar Estampar y Embutir, 6a. edición, España, Gustavo Gili, 1977

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

165

Nombre de la asignatura optativa:

TECNOLOGÍA DEL CONTROL DE LA CALIDAD I. Optimación de Sistemas Mecánicos II. Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

40

Créditos SATCA

6

MCIME-0229

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Ninguno

3

Objetivo de la asignatura. Al término del curso, el alumno tendrá los conocimientos, actitudes y habilidades para participar en el diseño, desarrollo, implantación y evaluación de los sistemas de calidad, en una empresa de bienes y servicios, así como también desarrollar ciclos de mejora, en la búsqueda de la excelencia y ser de clase mundial.

4

Aportación al perfil del graduado La materia contribuye al conocimiento, implementación, evaluación y administración de los modelos, normas y sistemas de calidad, en las organizaciones. Además de integrar, dirigir y mantener equipos de trabajo interdisciplinarios y multidisciplinarios en las organizaciones.

5

Contenido temático.

40

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

166

1

2

3

4

5

Temas Gestión de la Calidad Objetivo: El alumno conocerá el proceso de gestión de calidad, y su importancia dentro de una organización, en búsqueda de la excelencia. Horas teóricas: 8 El control de calidad en las empresas Objetivo: Aplicará las herramientas principales del control de la calidad en productos, procesos y sistemas, para la mejora continua y toma de decisiones. Horas teóricas: 8 Control estadístico del proceso (CEP) Objetivo: Aplicará las herramientas del CEP, que le permitan mantener un proceso dentro de los límites establecidos. Horas teóricas: 8 La ingeniería de calidad Objetivo: Analizar los factores que determinan la calidad de un producto y servicio, mediante modelos matemáticos que permitan mejorar, mantener y evaluar el nivel de calidad, con el propósito de satisfacer las necesidades del cliente Horas teóricas: 8 Diseño, implementación y evaluación de los sistemas de calidad Objetivo El alumno aprenderá a diseñar, implantar y evaluar un Modelo para la Calidad Horas teóricas: 8

Subtemas 1.1 Evolución del concepto y de los sistemas de Calidad. 1.2 Normas ISO 9000, ISO 14000, e ISO 18000. 1.3. Productividad, Tecnología, y la internacionalización de la Calidad, en búsqueda de ser de Clase Mundial Horas de trabajo adicional del alumno: 10 2.1 Concepto y objetivo del control de Calidad. 2.2 Factores del Control de Calidad. 2.3 Políticas y Objetivos de Calidad. 2.4 Etapas del desarrollo del Control. 2.5 Costos de Calidad. 2.6 Definición del proyecto de trabajo de Control de Calidad. Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Introducción al CEP. 3.2 Conceptos estadísticos funda- mentales. 3.3 Funciones de distribución de probabilidades y Test de hipótesis. 3.4 Gráficos de control, X-R, np, C y U. 3.5 Habilidad de proceso. 3.6 Aceptación por muestreo Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Introducción a la ingeniería de calidad. 4.2 Función de pérdida. 4.3 Ingeniería de calidad fuera de línea y en la línea. 4.4 Arreglos Ortogonales. 4.5 Análisis de datos empleando arreglos ortogonales. Horas de trabajo adicional del alumno: 10

5.1 Modelo de Calidad en las organizaciones. 5.2 Sistema de Clientes. 5.3 Liderazgo. 5.4 Planeación estratégica y operativa 5.5 Información y conocimiento. 5.6 Personal. 5.7 Procesos. 5.8 Responsabilidad social. 5.9 Competitividad de la organización. 5.10 Casos de estudio de la evaluación de un sistema de calidad 5.11 Pr implementación de un sistema.

167

Horas de trabajo adicional del alumno: 10

6

6

Auditoria de calidad Objetivo: Comprenderá al sistema de auditoría como una evaluación exhaustiva del cumplimiento de la norma ISO, y sus diversas etapas. Horas teóricas: 8

6.1 Principios genéricos para auditar Sistemas de Calidad ISO. 6.2 Gestión de la Auditoria 6.3 Presentación de un informe de auditoría.

Horas de trabajo adicional del alumno: 10

Metodología de desarrollo del curso. Considerar solamente en forma enunciativa algunos temas marcados de TQM. Propiciar la búsqueda y selección de información previa a la clase de los temas del programa. Realizar sesiones grupales de discusión de problemas reales relacionados con la calidad. Analizar manuales de calidad y de procedimientos de diferentes empresas, por medio de sesiones grupales.

7

Sugerencias de evaluación.

 

Examen Teórico (Programados y exámenes sorpresa). Exposición del alumno.



Entrega en tiempo y forma del reporte de investigación final. (Por equipo y su respectiva presentación y defensa del proyecto). Asistencia a clases. Y se pondera a calificación final en 10%

 8

Bibliografía y Software de apoyo.

i. ii. iii. iv.

v. vi. vii.

Lo hecho en México esta bien hecho. (Diaz Mérigo, Angel), DIME. Lecturas complementarias: La Calidad total (Carlos Gonzales), Mc Graw Hill. Unidad 2 Hörnell, Erik - La competitividad a través de la productividad – Folio / Financial Times. La Estadística Aplicada a la Empresa - Laureano Escudero /// Control de Calidad y Estadística Industrial - Acheson J. Duncan /// Administración de Operaciones y Producción - Hamid Noori y Russell Radford Jack Levin. Fundamentos de estadística en la investigación social. Harla Jr. Adam E. Evert Ruch, William A. Productividad y calidad; su medición como base del mejoramiento. Trillas, Douglas Montgomery; Diseño de Experimentos, Interamericana.

168

viii. ix.

x. 9

Modelo del Premio Nacional de Calidad (Versión 2005), Fideicomiso del Premio Nacional de Calidad. Robert R. Blake, Jane Srygley Mouton y Robert L. Allen. Cómo Trabajar en Equipo: Una Teoría para Impulsar la Productividad en su Grupo Empresarial. Norma.. Normas ISO 9000, 14000, 18000 y sus sistemas de auditoria.

Prácticas propuestas. Prácticas 1.- Gestión de la Identificar a empresas mexicanas que han implementado Calidad sistemas de calidad y su evolución del mismo. 2.- El Control de Calidad enPresentar las proyectos de implementación de practicas de Empresas calidad enfocadas al control. 3.- Control estadístico Entrevistar a responsables del area de calidad en de proceso. organizaciones competitivas, sobre la importancia de la implantación del CEP y su evolución en las mismas. 4.- La ingeniería de Investigar empresas en México que implementan la técnica Calidad. Taguchi, y sobre todo el diseño experimental.. 5.- Diseño, Investigar los beneficios obtenidos en aquellas empresas Implementación y que han participado en evaluaciones de los diversos Evaluación de los premios de calidad. Sistemas de Calidad 6.- Auditoria de Calidad Investigar los diversos organismos certificadores y auditores reconocidos internacionalmente.

169

Nombre de la asignatura optativa:

SISTEMAS AVANZADOS DE MANUFACTURA

Línea de investigación o trabajo:

I.

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

48

60

100

Clave

41

Créditos SATCA

6

MCIME-0230

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

2

Pre-requisitos y corequisitos.

3

Objetivo de la asignatura. El alumno será capaz de comprender y aplicar las técnicas para mejorar la calidad y la productividad en los diferentes procesos de manufactura de las empresas de clase mundial.

4

Aportación al perfil del graduado Metodología del diseño

5

Contenido temático. 1

Temas Procesos básicos de manufactura. Programación CNC Horas teóricas: 8

Subtemas 1.1 Partes principales de una máquina de CNC. 1.2 Procedimiento para la elaboración de una pieza en una maquina CNC 1.2.1 Precauciones y cuidados al preparar una maquina CNC. 1.2.2 Procedimiento para cero maquina en torno y fresadora 1.2.3 Precauciones y qué hacer cuando la

41

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

170

2

Tecnología CAD-CAM Horas teóricas: 8

3

Sistemas de inspección visual Horas teóricas: 8

4

Almacenes Automáticos Horas Teóricas: 10

5

6

Integración de Celda de Manufactura Flexible Horas Teóricas: 8

maquina esta fuera de carrera 1.2.4 Procedimiento y criterios para determinar el cero pieza en torno y fresadora 1.2.5 Procedimiento para hacer la compensación de herramientas en torno y fresadora 1.2.6 Desarrollo de criterios sobre las diferentes formas de preparación de las maquinas CNC. 1.3 Calculo de los parámetros de corte 1.4 Estructura de un programa CNC 1.4.1 Códigos g de preparación. 1.4.2 Códigos g de programación simple. 1.4.3 Códigos m. 1.4.4 Códigos s, t y f 1.4.5 Códigos de parámetros de corte. 1.4.6 Códigos de subrutinas 1.4.7 Ciclos enlatados Horas de trabajo adicional del alumno: 10 2.1 Manejo de la pantalla 2.1.1 Dibujo 2D 2.1.2 Dibujo 3D 2.1.3 Planos mecánicos 2.2 Tipos de maquinados 2.3 Parámetros de maquinados 2.4 Simulación de maquinados 2.5 Cambiar a control numérico 2.6 Ejecución y edición en post-procesador 2.7 Enviar programa a máquina CNC 2.8 Maquinado de pieza Horas de trabajo adicional del alumno: 10 3.1 Principios y limitaciones de un sistema de inspección con visión 3.2 Condiciones ambientales del área de inspección 3.3 Generación de patrones de inspección de piezas Horas de trabajo adicional del alumno: 10 4.1 Criterios de codificación 4.2 Programación de materiales 4.3 Políticas de trabajo Horas de trabajo adicional del alumno: 10 5.1 Comunicación entre las estaciones de la celda 5.2 Programación de producción 5.3 Interpretación y monitoreo de señales del proceso 5.4 Arranque de cada una de las estaciones de la celda 5.5 Robots Horas de trabajo adicional del alumno:10 6.1 Herramientas de la interfase 6.2 Dibujo de objetos 6.3 Ligas entre objetos y señales de PLC’S

171

Generación de pantallas de control del proceso Horas Teóricas: 8 6

6.4 Jerarquías de accesos de edición Horas de trabajo adicional del alumno: 10

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

7

Sugerencias de evaluación. Se expondrán las estrategias, los procedimientos y las actividades de evaluación que, retomados de la experiencia de los cuerpos académicos, sean adecuados para una evaluación correcta.

8

Bibliografía y Software de apoyo. Se enumerarán la bibliografía y el software de apoyo recomendado, además de las fuentes de información de distinta índole (hemerográficas, videográficas, electrónicas, etc.).

9

Prácticas propuestas.

Horas Prácticas: 0

Prácticas La práctica se enfocará principalmente al desarrollo del prototipo.

172

Nombre de la asignatura optativa:

SEMINARIO I I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

16

20

100

Clave

42

Créditos SATCA

4

MCIME-0301

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

1.

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

05/Sep/2011

2

Participantes Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST Carlos Alberto Ronquillo Salas, Jorge Alberto Gálvez Choy, Herlinda Silva Poot, José de Jesús Casas Jiménez, Cristobal Aguirre Calderón, Oscar Mario Rodríguez Elías, Rocío Antonio Cruz, Beatriz Barrientos Becerra, Javier Ortíz Hernández, Socorro Sáenz Sánchez

Observaciones, cambios o justificación Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Ninguno

3

Objetivo de la asignatura. Analizar las tendencias en investigación del área y orientación del programa de estudios correspondiente, considerando el papel de la ciencia y la tecnología y su relación con el proceso de innovación en el mundo contemporáneo y sus implicaciones éticas, ambientales, sociales y

42

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

173

económicas, para elaborar el planteamiento del problema del proyecto de investigación o de trabajo.

4

Aportación al perfil del graduado La asignatura contribuye a la conformación de una actitud crítica, responsable y propositiva en el egresado, ante las implicaciones éticas, ambientales, sociales y económicas del proceso de generación y aplicación del conocimiento científico e innovación tecnológica. Así mismo, le permitirá utilizar estos conocimientos en el desarrollo del proyecto de tesis.

5

Contenido temático. Unidad y Tema 1. El papel de la ciencia y la tecnología en el mundo contemporáneo

2. Prospectiva de la investigación científica y tecnológica en el área de estudio

3. Conceptos y teoría de innovación

4. Planteamiento del problema de investigación o de trabajo 6

Subtemas 1.1 El proceso tecnocientífico 1.2 Logros y retos de la Ciencia y la Tecnología 1.3 Desarrollo Sustentable 1.4Ética y responsabilidad social 2.1 Análisis y limitación de tendencias acorde a las líneas de investigación o de trabajo del programa 2.2 Identificación de áreas de oportunidad en el campo de investigación o de trabajo del programa 2.3 Selección y valoración de áreas de oportunidad desde un enfoque de desarrollo sustentable y de responsabilidad ética y social 3.1 Conceptos de innovación 3.2 Modelos de innovación 3.3 Aspectos 3.4 El entorno de la innovación en México 4.1 Conceptualización y análisis del sistema

Metodología de desarrollo del curso Lectura comentada Estudio de casos Foros de discusión Elaboración de ensayos Exposición de temas Investigación documental Técnicas de análisis para valoración de áreas de oportunidad Extrapolación de tendencias

Metodología de desarrollo del curso. Las estrategias y las actividades para lograr el aprendizaje de los estudiantes no son limitativas y deben enriquecerse en función del bagaje profesional y las habilidades del docente. Lectura recomendada: Consiste en un intercambio de opiniones entre los estudiantes, a partir de una lectura previa que puede ser realizada en forma individual o en pequeños grupos. El profesor muestra cómo realizar una lectura que incluya preguntas y comentarios acerca del contenido propio del texto, afirmando o negando de manera argumentada los puntos de vista que el autor presenta. El propósito de esta técnica es identificar los argumentos sustantivos que tanto los estudiantes como el profesor

174

consideren pertinentes. Foros de discusión: A partir de temas propuestos por el profesor, ya sea en línea a través de alguna plataforma para foros o en clase, cada estudiante defiende su punto de vista en función del tema planteada, a través de la argumentación clara y precisa. La finalidad de esta metodología es ejercitar las habilidades para la discusión constructiva. Estudio de casos: Se da a través del planteamiento de casos en forma oral 0 escrita, con el fin de entender un problema, su solución e implicaciones en función de su impacto ambiental, económico, social y ético. Se recomienda la elección de casos de actualidad en el contexto nacional. Análisis bibliográfico, Aplicar técnicas de meta-análisis que Ie permitan al estudiante valorar y seleccionar la bibliografía requerida para la elaboración del estado del arte en un área específica. Ensayo: Es una forma de trabajo escrito que tiene como finalidad persuadir acerca de la importancia de las propias ideas expuestas mediante argumentos sobre un tema. Técnica de análisis para la valoración de áreas de oportunidad (análisis FODA): Es una herramienta ampliamente usada para la formulación de estrategias y la toma de decisiones, que puede ser aplicada en la proyección de soluciones a problemas científicos y tecnológicos. EI análisis FODA es un método que primero identifica factores internos de la organización u objeto de estudio (recursos, capacidad, etc.) como fortalezas 0 debilidades y c1asifica los factores externos (cambios socioeconómicos, ambientales, entre otros) como oportunidades y amenazas. Análisis de patentes: Consiste en identificar las bases de datos y patentes a nivel nacional e internacional sobre el tema de interés; acceder a dichas bases, as! como seleccionar y organizar la información pertinente que se obtenga de las fuentes de información identificadas. Extrapolación de Tendencias: Es una metodología o técnica que permite, a partir del conocimiento de un fenómeno en el pasado y el presente, establecer un posible comportamiento futuro del mismo. Metodología de marco lógico: La Metodología de Marco Lógico es una herramienta para facilitar el proceso de conceptualización, diseño, ejecución y evaluación de proyectos. En el caso de esta asignatura, se utilizara la elaboración del árbol de problemas para la identificación de áreas de oportunidad en el campo de interés, Investigación documental: Es la revisión bibliográfica de diversas fuentes documentales, que permiten identificar una serie de problemáticas ubicadas en un campo del conocimiento. Para objeto de esta asignatura, la revisión se enfoca principalmente a artículos científicos. 7

Sugerencias de evaluación.  

 8

Participación activa en las actividades programadas como foros, lectura comentada, entre otras a fin de evidenciar habilidades argumentativas. Elaboración de documentos tales como ensayos, reportes de investigación, fichas síntesis, entre otros, que muestren el manejo y aplicación de conceptos revisados en la asignatura. Desarrollo y defensa de la propuesta preliminar del planteamiento del problema del proyecto de investigación o de trabajo.

Bibliografía y Software de apoyo.

175

i. ii. iii. iv. v. vi.

vii.

viii. ix.

x. xi. xii. xiii. xiv. xv. xvi. xvii.

Chalmers, A. F. (1982) i Que es esa cosa llamada ciencia? Madrid, España. Siglo XXI Editores. Liz, Manuel. (1995) Conocer y Actuar a Través de la Tecnología. En: Broncano, Francisco. Nuevas meditaciones sobre la ciencia. Ed. Trotta. Madrid. Gutiérrez Garza, E. 2010. De las teorías del desarrollo al desarrollo sustentable. México, Siglo XXI. Olive, León. 2007. La ciencia y la tecnología en la sociedad del conocimiento. Ética, política y epistemología. México, FCE. Jonas, Hans. 2004. EI principia de responsabilidad: ensayo de una ética para la civilización tecnológica. España, Editorial Herder. García Palacios, E. M., González Galbarte, J.C., López Cerezo, J.A., Lujan, J.L., Gordillo Mariano, M., Osorio, C. y Valdés, C. (2001). Ciencia, Tecnología y Sociedad: una aproximación conceptual. Organización de Estados Iberoamericanos, S.A., Madrid, Espana. Página 3 de 6 Chia, J. Y Escalona, C. (2009). La medición del impacto de la ciencia, la tecnología y la innovación en Cuba: análisis de una experiencia. Revista CTS 5(13), pp 83-96. (http://www.oei.es/cienciayuniversidad/spip.php?article899). Castells, M. (1994). Silicon Valley, donde todo comenzó. En: Castells, M. y Hall, P. Las Tecnópolis del mundo. Alianza, Madrid, España. Ortegón, E., Pacheco, J. Y Prieto, A. (2005). Metodología del marco 1ógico para la planifieación, el seguimiento y la evaluación de proyectos y programas. ILPES, Santiago de Chile, Chile. Christensen, C. 2003. The innovator's solution. Boston, MA.: Harvard Bussiness School Press. Chesbrough, H. 2006. Open innovation. Boston, MA.: Harvard Bussiness School Press Von Hippel, E. 1988. The sources of innovation. New York: Oxford University Press. Escorsa, P. Y Valls, J. 2003. Tecnología e innovación en la empresa. Ediciones UPC. Jalife, M. 1998. Cometarios a la ley de la propiedad industrial. McGraw-Hili, Mexico, Mexico. Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. www.impi.gob.mx Bazdresch, C. y Meza, L., 2011. La tecnología y la innovación como motores del crecimiento de México. Fondo de Cultura Económica. Sagasti, F., 2011. Ciencia, tecnología, innovación. Políticas para América Latina. Fondo de Cultura Económica.

Bibliografia complementaria i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii. ix.

Díaz, R. 2009. Desarrollo sustentable. Mexico, McGraw-Hill lnteramericana. Edward, A. R. Y D.W. Orr. 2005. The Sustainability Revolution: Portrait of a Paradigm Shift. USA, Kindle Edition. Esquirol, J.M. 2006. EI respeto 0 la mirada atenta: una ética para la era de la ciencia y la tecnología. España, GEDISA. Quintero Soto, M.L. y C. Fonseca Hernández. 2008. Desarrollo sustentable: aplicaciones e indicadores. México, Porrúa. Medina, M. et al. (2000). Ciencia Tecnología / Naturaleza, Cultura en el Siglo XXI. Anthropos, UAM, Madrid, España. Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C. y Baptista Lucio, P. (2005). Metodología de la investigación. McGraw Hill, México, México. Friedman, T. 2005. The world is flat. New York: Farrar, Straus and Giraux. Drucker, P. 2002. The discipline of innovation. Harvard Bussiness Review. Rangel Medina, D. 1998. Derecho intelectual. McGraw-Hili, Mexico, Mexico.

176

x. xi. xii.

xiii. 9

CEPAL, 2009. Innovar para crecer. Santiago de Chile; Naciones Unidas. Van Agtmael, A. 2007. The emerging markets century. New York; Free Press. Organización Mundial de la Propiedad Intelectual. www.wipo.int Instituto Nacional del Derecho de Autor. www.indautor.gob.mx

Actividades propuestas. 1, 1.1 1, 1.3

1, 1.4 2,2.1,2.2

2,2.3

3,3.1 3,3.2 3,3.3

3,3.4

4,4.1 4,4.2

4,4.3

Prácticas 1. Comentar las lecturas señaladas en clase, identificando los argumentos más relevantes desde diferentes puntos de vista. 2. A partir de la selección de un caso vinculado a su área, desarrollar un ensayo, considerando un enfoque hacia el desarrollo sustentable. 3. Participar en foros de discusión, argumentando y defendiendo su punta de vista acerca de un tema. 4. Analizar casos de estudio de carácter tecno científico e identificar sus implicaciones éticas, 5. Identificar fuentes de información relacionadas con su área de trabajo, y hacer un listado priorizándolas (bases de datos bibliográficas, congresos, revistas, etc.). 6. Realizar una revisión de bibliografía en las fuentes encontradas para identificar temas de actualidad y relevancia en su área de investigación 0 de trabajo; realizar un documento escrito. 7. Aplicar alguna técnica para valorar los temas seleccionados en términos de su impacto ambiental, económico, social y ético, 8. Exposición ante el grupo del tema seleccionado, argumentando con claridad su pertinencia y viabilidad. 9. Elaborar un mapa conceptual en que se presenten los puntos más significativos del concepto innovación. 10. Estudio de casos de los diferentes modelos de innovación 11. Realizar búsquedas en bases de datos y búsquedas sobre patentes a nivel nacional e internacional sobre el tema de investigación o de trabajo para verificar su originalidad e impacto. 12. Elaborar ensayo sobre el entorno de la innovación en México con estadísticas sobre patentes, apoyos a la investigación-innovación, estructura de financiamiento (ángeles, venture, etc.) 13. Conceptualizar el problema específico a tratar dentro de la temática seleccionada. 14. Elaborar un documento describiendo el problema, justificándolo y delimitándolo en el espacio y el tiempo, así como en función de su impacto ambiental, económico, social y ético. 15. Buscar en bancos de datos, patentes, entre otros, si existen trabajos que busquen resolver el problema planteado, o que estén relacionados con el mismo. 16. Elaborar el árbol de problemas con la técnica de marco 1ógico. 17. Elaborar un escrito sobre el estado del arte del problema planteado, y sus posibles soluciones.

177

Nombre de la asignatura optativa:

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN II I. II.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

16

20

100

Clave

43

Créditos SATCA

4

MCIME-0302

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Es indispensable que el estudiante cuente con una propuesta de tesis aprobada por la Academia.

3

Objetivo de la asignatura. Que el estudiante dé inicio a su trabajo de tesis bajo la coordinación y supervisión de su director, lo que le permitirá dar seguimiento estricto en tiempo y forma al calendario de actividades planteado en su propuesta. Deberá a su vez, exponer al menos una vez durante el semestre ante su Comité Tutorial, el avance alcanzado durante el desarrollo de sus actividades que lo llevarán a lograr el objetivo de su proyecto de tesis.

4

Aportación al perfil del graduado La asignatura le permite al estudiante verificar el avance programado

5

Contenido temático. La asignatura no tiene un contenido temático específico ya que está compuesta de asesorías personalizadas del director de tesis y de al menos una presentación en el semestre ante el Comité Tutorial. Aún cuando la calificación depende enteramente del asesor, el Comité Tutorial analizará y evaluará la pertinencia del contenido de la presentación de acuerdo a lo planteado en la propuesta, así

43

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

178

como el avance logrado por el alumno, como un indicador de la congruencia de las actividades y el tiempo empleado. 6

Metodología de desarrollo del curso. La metodología deberá estar definida por reuniones periódicas entre el estudiante y el asesor.

7

Sugerencias de evaluación. La evaluación dependerá enteramente del criterio del asesor, en función del avance logrado.

8

Bibliografía y Software de apoyo. Publicaciones Periódicas: Las necesarias de acuerdo al tema de investigación, y que ayuden a proporcionar un panorama bastante amplio del estado del arte. Software: El necesario acorde a la línea de investigación, el tema y el avance de la investigación.

9

Prácticas propuestas. En esta asignatura no existen como tales prácticas de laboratorio, y lo que se realiza es por un lado las entrevistas semanales con el director de tesis, las presentaciones ante el grupo de investigación y la defensa de avance ante el Comité Tutorial.

179

Nombre de la asignatura optativa:

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN III I.

Línea de investigación o trabajo:

Tiempo de dedicación del estudiante a las actividades de:

Optimación de Sistemas Mecánicos II. Análisis y Diseño Térmico de Edificaciones y Sistemas Solares Relacionados

DOC (horas)

TIS (horas)

TPS (horas)

16

20

100

Clave

44

Créditos SATCA

4

MCIME-0303

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

1.

2

Historial de la asignatura. Fecha revisión / actualización

Participantes

Observaciones, cambios o justificación

DGEST (Cd. Guzmán) 19/Mar/2010

Presidentes de las Academias de Ingeniería Mecánica del Sistema DGEST

Consolidación de los Programas de Posgrado de DGEST

Pre-requisitos y corequisitos. Seminario de Investigación II.

3

Objetivo de la asignatura. Dar seguimiento y continuidad al proyecto de investigación con el fin de cumplir en tiempo y forma, con los objetivos planteados en la propuesta.

4

Aportación al perfil del graduado La asignatura contribuye de manera especial en el perfil del egresado ya que le permite dar seguimiento a la programación de actividades de su proyecto de tesis, con el fin de cumplir con los objetivos definidos.

5

Contenido temático. La asignatura no tiene un contenido temático específico ya que está compuesta de asesorías personalizadas del director de tesis, participación en presentaciones de avance ante el grupo de investigación y al menos una presentación en el semestre ante el Comité Tutorial, que definirá en su

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Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos, documento aprobado por la XXXVIII sesión ordinaria de la Asamblea General de la ANUIES, 30 de octubre de 2007

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conjunto la calificación de la asignatura. 6

Metodología de desarrollo del curso. El estudiante y su director de tesis tendrán reuniones individuales de al menos una hora semanal.  El estudiante someterá su avance en reuniones del grupo de investigación al menos una vez al mes.  El estudiante defenderá ante el Comité Tutorial su avance de propuesta de tesis doctoral al final del semestre.

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Sugerencias de evaluación. •

•

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Durante la defensa del avance de propuesta de tesis doctoral, se promediarán las calificaciones del director de tesis y los miembros del Comité Tutorial. En el periodo marcado para esta asignatura, se espera que el estudiante tenga idea de la(s) hipótesis a considerar para el proyecto y algunas alternativas de diseño del experimento a realizar para la validación de la(s) hipótesis de partida.

Bibliografía y Software de apoyo. Publicaciones Periódicas: Las necesarias de acuerdo al tema de investigación, y que ayuden a proporcionar un panorama bastante amplio del estado del arte. Software: El necesario acorde a la línea de investigación, el tema y el avance de la investigación.

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Prácticas propuestas. En esta asignatura no existen como tal prácticas de laboratorio, y lo que se realiza es por un lado las entrevistas semanales con el director de tesis, las presentaciones ante el grupo de investigación y la defensa de avance ante el Comité Tutorial.

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2.5 Mapa curricular por línea de investigación o de trabajo. En la estructura académica del Plan de Estudios para la obtención del grado de Maestro en Ciencias, el estudiante deberá aprobar 100 créditos, el plan de estudios está distribuido en 4 semestres en: Asignaturas básicas (24 créditos), Asignaturas optativas (24 creditos), Seminario de Investigación (12 créditos) y Tesis (40 créditos). La distribución del mapa curricular se muestra en la siguiente tabla. Tabla. Mapa Curricular SEMESTRE 1

SEMESTRE 2

SEMESTRE 3

SEMESTRE 4

Básica 1

Optativa 1

Básica 2

Optativa 2

Seminario de

Seminario de

Básica 3

Optativa 3

Investigación 2

Investigación 3

Básica 4

Optativa 4 Seminario de Investigación 1

Tesis de grado

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