Vibraciones Mecánicas

Guía Docente 2017-2018

Grado de Ingeniería Mecánica

Vibraciones Mecánicas: Guía Docente

FLORIDA UNIVERSITÀRIA – Grado en Ingeniería Mecánica

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ÍNDICE

1.- Datos de identificación .................................................................................................... 2

2.- Descripción y Objetivos Generales ................................................................................. 2

3.- Requisitos previos ........................................................................................................... 3

4.- Competencias ................................................................................................................. 3

5.- Resultados de aprendizaje .............................................................................................. 4

6.- Actividades formativas y metodología ............................................................................. 5

7.- Contenidos ...................................................................................................................... 6

8.- Evaluación del aprendizaje .............................................................................................. 7

9.- Propuesta de actuaciones específicas ............................................................................ 8

10. Bibliografía comentada ................................................................................................... 8

11. Normas específicas de la asignatura .............................................................................. 9

12. Consultas y atención al alumnado .................................................................................. 9

© FLORIDA UNIVERSITÀRIA Este material docente no podrá ser reproducido total o parcialmente, ni transmitirse por procedimientos electrónicos, mecánicos, magnéticos o por sistemas de almacenamiento y recuperación informáticos o cualquier otro medio, ni prestarse, alquilarse o cederse su uso de cualquier otra forma, con o sin ánimo de lucro, sin el permiso previo, por escrito, de FLORIDA CENTRE DE FORMACIÓ, S.C.V.

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1.- Datos de identificación

Asignatura Vibraciones Mecánicas

Materia/Módulo Ingeniería Mecánica y de Materiales II

Especialidad Mecánica

Carácter/tipo de formación Formación obligatoria

ECTS 4,5

Titulación Grado en Ingeniería Mecánica

Curso/Semestre Cuarto curso / Primer semestre

Unidad Ingeniería

Profesorado

Nombre: Andrea Querol Vives

Mail: aquerol@florida-uni.es

Despacho: D1.2

Horario de atención: Martes de 12:45h a 13:45h*

(*) se recomienda concertar cita tutoría vía email.

Idioma en el que se imparte Castellano

2.- Descripción y Objetivos Generales

Introducción La asignatura forma parte de la materia Ingeniería Mecánica y de Materiales II, de 22,5 ECTS, que se imparte a lo largo de los cuatrimestres 3º (4,5 ECTS), 4º (4,5 ECTS), 5º (4,5 ECTS), 6º (4,5 ECTS) y 7º (4,5 ECTS). Esta materia tiene por objeto la adquisición de competencias avanzadas en ingeniería mecánica tanto en el campo de materiales (Ciencia de Materiales II, 3º cuatrimestre), de la tecnología de la fabricación (Sistemas y Procesos de Fabricación, 4º cuatrimestre) y en el diseño de máquinas (Diseño de Máquinas I y II, 5º y 6º cuatrimestres). Esta materia se completa con la asignatura Vibraciones Mecánicas, de 4.5 ECTS en el 7º cuatrimestre.

Los objetivos generales son los siguientes:

­ Conocer los fundamentos teóricos de la vibración mecánica libre, forzada y amortiguada en sistemas mecánicos de un único grado de libertad.

­ Conocer y saber aplicar los procesos de modelización de sistemas mecánicos de N grados de libertad y en sistemas continuos.

­ Conocer los procesos experimentales de medición de vibraciones en sistemas mecánicos y saber analizar e interpretar sus resultados.

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3.- Requisitos previos

Se requieren conocimientos básicos de matemáticas y física. El estudiante habrá cursado las asignatura de Diseño de Máquinas I y II, así como Máquinas y Mecanismos. Estas tres asignaturas son los antecedentes inmediatos requeridos para una óptima adquisición de las competencias de la asignatura Vibraciones Mecánicas.

4.- Competencias

COMPETENCIAS MODELO EDUCATIVO FLORIDA

G1. Uso de las TICs

G2. Comunicación oral

G3. Comunicación escrita

G4. Comunicación en idioma extranjero

G5. Trabajo en Equipo

G6. Resolución de conflictos

G7. Aprendizaje permanente

G8. Compromiso y responsabilidad ética

G9. Iniciativa, Innovación y Creatividad

G10. Liderazgo

COMPETENCIAS DEL TÍTULO

BÁSICAS Y GENERALES

64G Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.

ESPECÍFICAS

42(E) Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas

63(E) Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones

E1 Saber modelizar y resolver vibraciones libres en sistemas mecánicos de un único grado de libertad

E2 Saber modelizar y resolver vibraciones forzadas por fuerza armónica en sistemas mecánicos de un único grado de libertad.

E3 Saber modelizar y resolver vibraciones forzadas por fuerza general en sistemas mecánicos de un único grado de libertad.

E4 Saber modelizar y resolver vibraciones, libres o forzadas, amortiguadas en sistemas mecánicos de un único grado de libertad.

E5 Saber modelizar y resolver vibraciones, libres o forzadas, amortiguadas en sistemas mecánicos de dos grados de libertad.

E6 Saber modelizar y resolver vibraciones, libres o forzadas, amortiguadas en sistemas mecánicos de N grados de libertad.

E7 Saber obtener las frecuencias naturales y modos de vibración de un sistema mecánico de N grados de libertad.

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E8 Saber modelizar y resolver vibraciones, libres o forzadas, amortiguadas en sistemas mecánicos continuos.

E9 Conocer y saber aplicar procedimientos de control o reducción de vibraciones en sistemas mecánicos arbitrarios.

E10 Conocer y saber aplicar los procedimientos de medición de vibraciones en un sistema mecánico arbitrario.

E11 Saber utilizar software de simulación específico para análisis de vibraciones en sistemas mecánicos arbitrarios.

5.- Resultados de aprendizaje

RESULTADOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS

R1 Modelizar el comportamiento vibratorio de sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación utilizando procedimientos dinámicos y saber obtener la frecuencia natural de vibración.

G5-G8 E1, 42(E),63(E)

R2 Modelizar el comportamiento vibratorio de sistemas mecánicos de un grado de libertad de rotación utilizando problemas dinámicos y saber obtener la frecuencia natural de vibración.

G5-G8 E1, 42(E),63(E)

R3 Modelizar el comportamiento vibratorio de sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o de rotación utilizando procedimientos energéticos. G5-G8

E1, 42(E),63(E)

R4 Simular el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o de rotación utilizando software específico. 64(G), G1,G5-G8

E1, E11, 42(E),63(E)

R5 Modelizar el comportamiento vibratorio de sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o rotación sometidos a acciones externas armónicas y saber obtener la frecuencia de resonancia.

G5-G8 E2, 42(E),63(E)

R6 Simular el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o de rotación sometido a acciones externas armónicas utilizando software específico.

64(G), G1,G5-G8

E2, 42(E),63(E)

R7 Modelizar el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o de rotación sometido a una acción externa arbitraria. G5-G8

E3, 42(E),63(E)

R8 Simular el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos de un grado de libertad de traslación o de rotación sometido a una acción externa arbitraria utilizando software específico.

64(G), G1,G5-G8

E3, 42(E),63(E)

R9 Modelizar el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos amortiguados de un grado de libertad de traslación o de rotación y saber obtener el coeficiente crítico de amortiguamiento.

G5-G8

E4, 42(E),63(E)

R10 Simular el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos amortiguados de un grado de libertad de traslación o de rotación utilizando software específico. 64(G), G1,G5-G8

E4, 42(E),63(E)

R11 Modelizar el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos amortiguados de un grado de libertad de traslación o de rotación sometido a acciones externas periódicas arbitrarias.

G5-G8

E4, 42(E),63(E)

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R12 Simular el comportamiento vibratorio en sistemas mecánicos amortiguados de un grado de libertad de traslación o de rotación sometido a acciones externas periódicas arbitrarias utilizando software específico.

64(G), G1, G5-G8

E4, 42(E),63(E)

R13 Modelizar el comportamiento vibratorio de un sistema mecánico amortiguado y/o forzado de dos grados de libertad y saber obtener las frecuencias naturales y modos normales de vibración.

G5-G8

E5, 42(E),63(E)

6.- Actividades formativas y metodología

El volumen de trabajo del alumnado en el módulo corresponde a las horas establecidas en

el diseño curricular. Esta carga de trabajo se concreta entre:

Actividades formativas presenciales (clases teóricas y prácticas, seminarios, proyectos

integrados, tutoría,…..).

Actividades formativas de trabajo autónomo (estudio y preparación de clases,

elaboración de ejercicios, proyectos, preparación de lecturas, preparación de

exámenes…..).

De acuerdo con lo formulado, el trabajo queda distribuido entre las siguientes actividades y

porcentajes de aplicación:

ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL

Modalidad

Organizativa Metodología Porcentaje

CLASE TEÓRICA Exposición de contenidos por parte del profesorado. 40%

CLASES PRÁCTICAS

Sesiones grupales de trabajo supervisadas por el profesorado. (Construcción significativa del conocimiento mediante la interacción y la actividad del alumno/a)

30%

SEMINARIOS / TALLERES

Sesiones monográficas supervisadas y con participación compartida. Conferencias/Seminarios de personas expertas, Visitas a empresas, Asistencia a ferias, Asistencia a Jornadas/Congresos, Debates, Seminarios de desarrollo de competencias específicas o transversales.

10%

TRABAJO EN EQUIPO / PROYECTO INTEGRADO

Realización de un proyecto para resolver un problema o abordar una tarea mediante la planificación, diseño y realización de una serie de actividades.

10%

TUTORÍA

Atención personalizada y en pequeño grupo. Instrucción realizada con el objetivo de revisar, reconducir materiales de clase, aprendizaje y realización de trabajos, etc. Consultas puntuales del alumnado.

10%

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Tutorías programadas

TOTAL (40% del total) 100%

ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO

Modalidad

Organizativa Metodología Porcentaje

TRABAJO EN GRUPO Preparación individual y en grupo de ensayos, resolución de problemas, proyectos, etc. Para entregar y exponer en las clases prácticas.

50%

TRABAJO INDIVIDUAL / AUTONOMO

Estudio del alumno/a. 50%

TOTAL (60% del total) 100%

7.- Contenidos

Relación de contenidos

Tema-1. Introducción. Fundamentos de vibraciones Concepto de vibración

Modelado y análisis de vibraciones

Clasificación de las vibraciones

Ejemplos de aplicación

Tema-2. Sistemas de 1 grado de libertad

Modelado de sistemas de 1 gdl

Cálculo de la respuesta para sistemas de 1 gdl

Vibraciones libres. Frecuencia natural y tasa de amortiguamiento

Vibraciones forzadas. Respuesta a excitación armónica. Otros tipos de excitación

Tema-3. Introducción a los sistemas de N grados de libertad

Modelado de sistemas de N gdl

Sistemas no amortiguados

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Amortiguamiento viscoso proporcional

Amortiguamiento viscoso general

Planificación temporal

ACTIVIDADES

FORMATIVAS RESULTADOS DE APRENDIZAJE TEMAS

Nº DE

SESIONES

(horas)

Clases teóricas R1-R21 1-3 30

Resolución de problemas

R1-R21 1-3 15

Proyecto en equipo R17 1-3 6

8.- Evaluación del aprendizaje

Sistema de evaluación

SISTEMAS DE EVALUACIÓN Y CUALIFICACIÓN

Instrumentos de evaluación Resultados de

aprendizaje evaluados Porcentaje

Pruebas escritas (pruebas objetivas, de desarrollo y de respuestas cortas, mapas conceptuales, etc.) R1-R21 60%

Colección de problemas resueltos R1-R21 20%

Proyecto en equipo R17 20%

Sistema de Calificación

La evaluación de la asignatura será de carácter continuo y se programará 1 sesión evaluable, con una puntuación de 5 puntos (60% de la nota). Pueden ser cuestiones teóricas de desarrollo o tipo test y problemas. Se requiere una nota mínima de un 4,5 sobre 10 para tener en cuenta la nota de los problemas y del proyecto que se describen a continuación.

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Se plantearán una colección de problemas cuya resolución corresponde al estudiante en sus horas de trabajo autónomo. Al finalizar el curso, la colección de problemas resueltos presentada por el estudiante tendrá una puntuación máxima de 2 puntos. Además, se realizará un proyecto de investigación, en grupos de 2 alumnos, cuyo objetivo vendrá determinado por el contenido de la asignatura. La realización de este proyecto tendrá una puntuación máxima de 2 puntos. La calificación final de la asignatura se obtiene como suma de los elementos de evaluación descritos anteriormente y el aprobado consiste en la obtención de una calificación superior o igual a 5. En caso contrario, el estudiante deberá presentarse a alguna de las convocatorias oficiales para poder obtener una calificación final igual o superior a 5. En cualquier caso, todo estudiante, haya seguido o no la evaluación continua propuesta, podrá presentarse a alguna de las convocatorias oficiales de evaluación de la asignatura y tendrá derecho, con independencia de la calificación de la evaluación continua, a que la calificación final de la asignatura sea la obtenida en alguna de las dos convocatorias oficiales. En caso de que un estudiante, habiendo aprobado el curso por evaluación continua, decidiese presentarse a alguna de las dos convocatorias oficiales para aumentar su calificación, deberá presentarse a la primera de ellas y prevalecerá siempre la calificación ya obtenida en la evaluación continua en caso de que ésta no fuese superada por los resultados de la prueba de la calificación oficial.

9.- Propuesta de actuaciones específicas

El seguimiento de la asignatura está fundamentado en la asistencia a las sesiones teórico-prácticas y prácticas de evaluación, de acuerdo a la metodología desarrollada en la asignatura de aprendizaje basado en problemas. Por ello, la asistencia a estas sesiones se considera muy importante en el seguimiento continuo de la materia impartida. Los estudiantes que no puedan asistir a clase de forma regular deberán ponerse en contacto con el profesor de la asignatura durante las 4 primeras semanas de clase para definir su evaluación, la cual se adaptará a la particularidad de cada estudiante, definiendo por escrito el acuerdo al que hayan llegado profesor y alumno/a.

10. Bibliografía comentada

Bibliografía básica:

MECHANICAL VIBRATIONS Singiresu S. Rao Editorial Prentice Hall

Bibliografía Complementaria:

MECANICA VECTORIAL PARA INGENIEROS. Vol. 2 F.B.Beer – E.R.Johnston

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Editorial McGraw-Hill VIBRACIONES MECÁNICAS TEORÍA y 225 problemas resueltos William W. Seto Serie Schaum

11. Normas específicas de la asignatura

La metodología de la asignatura está basada en el aprendizaje de los elementos teóricos y prácticos a través de la resolución de problemas, por lo que el estudiante debe asistir provisto de calculadora NO PROGRAMABLE a todas las sesiones de la asignatura. Dado que se pretende utilizar habitualmente un software de simulación, es conveniente que se asista a las sesiones teórico-prácticas con un ordenador portátil.

12. Consultas y atención al alumnado

Las citas se concertarán previamente, por correo electrónico; para estudiar la posibilidad

de concertar cita otros días y a otras horas, se debe consultar disponibilidad horaria, vía

email.