Titulo: Fundamentos y aplicaciones del método de elementos finitos
Programa del que depende: Ingeniería Mecánica
Modalidad: Presencial
Duración: 48 horas
Jornada: Diurna
PRESENTACIÓN:
Dentro del ciclo de diseño, es importante tener un adecuado método de validación que permita establecer el comportamiento mecánico de los componentes o máquinas con respecto a condiciones reales de carga. Los métodos computacionales surgen como una alternativa económica que obvia el requerimiento de prototipos reales. Dentro de estas técnicas, llamadas Computer Aided Engineering (CAE) se encuentra el método de los elementos finitos (MEF), que parte de un modelo 2D/3D para predecir comportamientos mecánicos, térmicos e hidráulicos, entre otros.
Desde el punto de vista del ingeniero, es tan importante saber manipular un programa de MEF (Algor, Ansys, Solidworks, Comsol) como tener las herramientas teóricas suficientes para poder interpretar sus resultados. A partir de esta consideración, el curso plantea presentar los fundamentos matemáticos mínimos y suficientes del método, sus aplicaciones en diferentes áreas del conocimiento (estructural, térmico y fluidos), su implementación en un software de MEF y su utilización en investigaciones de avanzada que procuran optimizar resultados de diseño.
BENEFICIOS:
1. Capacidad de identificar los principales aspectos que se requieren al implementar un análisis por elementos finitos.
2. Habilidad para identificar, dependiendo del problema abordado, el mejor tipo de elemento para discretizar el objeto en estudio.
3. Cálculo de la matriz de rigidez local para el tipo de elemento seleccionado, y creación de la matriz de rigidez global que representa al sistema en estudio.
4. Solución a los problemas lineales de ingeniería (de la forma Ax=b) utilizando el método de los elementos finitos.
5. Conocimiento de las aplicaciones en las cuales se está utilizando el MEF.
6. Utilización de una herramienta computacional para solucionar problemas con el MEF.
7. Establecimiento de una metodología de solución de problemas utilizando el MEF.
8. Identificación de posibles líneas de investigación en las cuales se pueda utilizar el MEF.
OBJETIVOS:
Objetivo principal:
Enseñarle al participante los principales aspectos, tanto teóricos como prácticos, del método de los elementos finitos.
Objetivos específicos:
1. Explicar la formulación teórica sobre la cual se fundamenta el método de los elementos finitos.
2. Identificar las principales ventajas y desventajas que ofrece cada tipo de elemento de discretización que se puede utilizar.
3. Mostrar la teoría de dinámica de fluidos computacional y su implementación con el método de los elementos finitos.
4. Estudiar casos prácticos de aplicación del método para obtener soluciones a problemas reales.
5. Aprender a utilizar software como Ansys y Openfoam.
PERFIL DEL ASPIRANTE:
Estudiantes, investigadores y personal del departamento de desarrollo e innovación en el sector empresarial. Se parte del hecho de que los participantes tienen conocimientos básicos en las siguientes áreas: mecánica de materiales (módulo I) y mecánica de fluidos (módulo II).
METODOLOGÍA:
El curso se desarrollará por medio de clases magistrales. En cada módulo se presentará la teoría que describe el comportamiento físico de cada problema, su implementación práctica en software de programación (Matlab, Openfoam, Ansys) y la solución tanto manual como en software de un problema práctico de ingeniería.
Duración:
El curso se desarrolla en dos módulos, con un total de 45 horas de clase presenciales.
Certificación
La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito otorgará certificados de este curso así:
De asistencia a quienes se matriculen por educación continuada, participen activa y cumplidamente como mínimo en el 90% de las sesiones programadas.
De contenido, créditos y nota a los estudiantes de pregrado y/o posgrado de la Escuela que deben realizar su inscripción por Servicios Académicos de la Escuela.De contenido, créditos y nota a los estudiantes de pregrado y/o posgrado de la cualquier universidad del país que se hayan matriculado como estudiante visitante o de intercambio.
CONTENIDO TEMÁTICO:
Módulo I. Método de los elementos finitos (MEF) y sus particularidades (24 h)
- Aplicaciones del método de elementos finitos.
- Ventajas del método de elementos finitos.
- Definición del método de rigidez.
- Condiciones de frontera.
- Derivación de la matriz de rigidez para el elemento resorte.
- Derivación de la matriz de rigidez para el elemento barra en coordenadas locales.
- Matriz de rigidez global.Cálculo del esfuerzo para una barra en el plano xy.
- Solución de un sistema de cerchas.Rigidez de una viga.Ejemplo de ensamblaje de la matriz de rigidez de una viga.
- Ejemplo de análisis de vigas usando el método directo de rigidez.
- Carga distribuida.Laboratorio: programación en Matlab del elemento viga.
- Laboratorio: solución de tutoriales en Ansys – Práctica libre.
- Elemento viga orientado arbitrariamente en 2D.
- Ejemplos de marcos planos rígidos.
Módulo II.
- Introducción a la simulación Estructural - Dinámica de fluidos – Teoría y aplicaciones con Ansys CFX y Mechanical (24 h)
- Este módulo estará orientado a la implementación práctica en software de simulación (Ansys) de los conocimientos adquiridos en los módulos I y II. Problemas físicos en las áreas estructural, térmica y de fluidos se abordarán mediante la realización de tutoriales y el acompañamiento del experto.Se busca crear una primera aproximación a los estudiantes sobre el uso del programa Ansys y mostrarles que la formulación matemática explicada en los módulos anteriores se aplica de forma directa para obtener la solución a los problemas abordados.
INVERSIÓN, DESCUENTOS Y FORMAS DE PAGO:
Inversión
La inversión por participante es $1.420.000 (un millón cuatrocientos veinte mil pesos). Este valor incluye material técnico, memorias en medio magnético, refrigerios y parqueadero.
Descuentos
5% por pronto pago hasta el 27 de junio de 2017.
5% para empresas que envíen tres o más participantes.
10% para afiliados de la Caja de Compensación Familiar Colsubsidio.
15% para graduados de la Escuela.
Nota: los descuentos no son acumulables.
FECHA, HORARIO, LÍMITE DE INSCRIPCIÓN:
Fechas y horario
El curso se desarrollará en el Campus de la Escuela, en dos módulos:
Primer módulo: entre el 10 y el 14 de julio de 2017, de 8:00 a.m. a 12:00 m. y de 2:00 a 4:00 p.m.
Segundo módulo: entre el 24 y el 26 de julio de 2017, de 8:00 a.m. a 12:00 m. y de 1:00 a 5:00 p.m.
