La asignatura de Cálculo Dinámico de Estructuras es una parte esencial en el diseño y análisis de infraestructuras que deben soportar cargas dinámicas. Esta materia aborda la respuesta de las estructuras frente a fuerzas variables en el tiempo, tales como las causadas por movimientos de máquinas rotatorias, movimientos sísmicos, viento y otras excitaciones dinámicas. A través de esta asignatura, los estudiantes adquirirán los conocimientos y habilidades necesarios para analizar, diseñar y evaluar la seguridad y funcionalidad de las estructuras en condiciones dinámicas.

El curso comenzará con una introducción a los conceptos básicos de la dinámica estructural, incluyendo la teoría de vibraciones y las propiedades dinámicas de los sistemas estructurales. Los estudiantes explorarán tanto las vibraciones libres como las forzadas, y aprenderán a modelar y analizar sistemas de un grado de libertad (SDF) y múltiples grados de libertad (MDF). Estos fundamentos proporcionarán una base sólida para el análisis dinámico avanzado.

Los estudiantes aprenderán a utilizar espectros de respuesta. Se discutirán diferentes técnicas de análisis sísmico, incluyendo el análisis estático equivalente, el espectral y el dinámico no lineal, proporcionando una comprensión integral.

Para su adecuado seguimiento es necesario poseer un sólido conocimiento de las materias básicas de un grado en ingeniería, y fundamentalmente de Teoría de Estructuras y Resistencia de Materiales. El contenido permite conocer los fundamentos de los programas que actualmente se utilizan para el análisis estructural en todas las empresas de un amplio abanico de sectores, como el aeronáutico, del automóvil, mecánico en general o de construcción.

Para afrontar el estudio de la asignatura es necesario partir de unos conocimientos adquiridos con anterioridad en otras disciplinas y que se concretan en diferentes asignaturas de Física, Mecánica, Matemáticas, Elasticidad y Resistencia de Materiales y fundamentalmente Análisis de Estructuras, materia que es imprescindible haber cursado para iniciar el estudio de la asignatura.

Horario de atención al estudiante:

Lunes de 16:30h a 20:30h. Juan del Rosal,14, 28040, Madrid, Despacho 3 (Edificio de CC de la Educación).

Tel.: 91 398 9474

Email: esalete@ind.uned.es

Aula virtual. 

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones -y los conocimientos y razones últimas que las sustentan- a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG1 - Iniciativa y motivación

CG2 - Planificación y organización

CG3 - Manejo adecuado del tiempo

CG4 - Análisis y síntesis

CG5 - Aplicación de los conocimientos a la práctica

CG6 - Resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos

CG7 - Pensamiento creativo

CG8 - Razonamiento crítico

CG9 - Toma de decisiones

CG10 - Seguimiento, monitorización y evaluación del trabajo propio o de otros

CG11 - Aplicación de medidas de mejora

CG12 - Innovación

CG13 - Comunicación y expresión escrita

CG14 - Comunicación y expresión oral

CG15 - Comunicación y expresión en otras lenguas

CG16 - Comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica

CG17 - Competencia en el uso de las TIC

CG18 - Competencia en la búsqueda de la información relevante

CG19 - Competencia en la gestión y organización de la información

CG20 - Competencia en la recolección de datos, el manejo de bases de datos y su presentación

CG21 - Habilidad para coordinarse con el trabajo de otros

CG22 - Habilidad para negociar de forma eficaz

CG23 - Habilidad para la mediación y resolución de conflictos

CG24 - Habilidad para coordinar grupos de trabajo

CG25 - Liderazgo

CG26 - Conocimiento y práctica de las reglas del trabajo académico

CG27 - Compromiso ético y ética profesional

CG28 - Conocimiento, respeto y fomento de los valores fundamentales de las sociedades democráticas

CG29 - Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética, ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, mecánica de fluidos, electrónica industrial, automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial, urbanismo, infraestructuras, etc.

CG33 - Realizar la planificación estratégica y aplicarla a sistemas tanto constructivos como de producción, de calidad y de gestión medioambiental.

CG36 - Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial.

Competencias Específicas:

CE16 - Capacidad para la gestión de la Investigación, Desarrollo e Innovación tecnológica.

CE17 - Capacidad para el diseño, construcción y explotación de plantas industriales.

CE19 - Conocimientos y capacidades para el cálculo y diseño de estructuras.

CE23 - Conocimientos y capacidades para realizar certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes.

Como resultado del aprendizaje, el alumno deberá conocer y manejar con absoluta soltura los conceptos básicos del cálculo dinámico de estructuras y su aplicación. Debe pues ser capaz de realizar modelos estructurales que simulen de forma precisa el problema planteado, abordar su cálculo y, por último, hacer una interpretación crítica de los resultados obtenidos.

Al finalizar el curso, el alumno deberá ser capaz de 

• Comprender los Fundamentos del Análisis Dinámico:
  • Estudiar las vibraciones libres y forzadas en sistemas estructurales.
  • Analizar la respuesta de estructuras sometidas a cargas dinámicas.
• Aplicar Métodos de Solución:
  • Implementar métodos numéricos y analíticos para resolver problemas dinámicos.
  • Utilizar software especializado para el análisis dinámico de estructuras.
• Diseñar Estructuras:
  • Evaluar y diseñar estructuras para soportar cargas dinámicas.

La metodología a seguir se basa en el trabajo desarrollado por el alumno, no sólo con el aprendizaje de la parte teórica de cada capítulo, sino con la puesta en práctica de dicho conocimiento resolviendo los problemas y ejercicios asociados.

Es por ello que deberá llevarse en paralelo el avance en el aprendizaje de los contenidos teóricos y su puesta en práctica, mediante la resolución de ejercicios diseñados a tal efecto.

Una vez estudiado cada tema, se deben realizar los ejemplos resueltos incluidos en los apuntes de la asignatura. Por otra parte, es obligatorio realizar las Pruebas de Evaluación a Distancia propuestas que se entregarán en las fechas señaladas, así como presentar un Trabajo que versará sobre alguno de los temas estudiados.

Esto supondrá: Trabajo con los matriales didáticos e interacción con el equipo docente 50%, trabajo autónomo 20%, evaluación 30%.

Se proporcionarán apuntes y textos para el seguimiento de la asignatura, a través de la plataforma.

• Bathe K.J., Finite Element Procedures, Prentice Hall 1996
• Biggs J. M., Introduction to Structural Dynamics, McGraw-Hill,1975
• Chopra A.K., Dynamics of Structures, Prentice Hall 1995
• Clough R. W., Penzien J., Dynamics of Structures, McGraw-Hill,1975
• Humar J.L., Dynamics of Structures, Balkema 2002.
• Montans F., Muñoz I., A.1 FEM THEORY APPLIED TO STRUCTURE DYNAMIC ANALYSIS, EDITORIAL Fundación Universidad-Empresa, 2012.
• Newland D. E., Vibraciones aleatorias y análisis espectral, AC-Longman Group Limited, 1983
• Nigam N.C., Introduction to Random Vibrations, MIT Press Cambridge, 1983.
• Rao S., Vibration of Continuous Systems, Wiley 2007.
• Rao S., Mechanical Vibrations, 5th edition of Prentice-Hall 2010.

Nota. Esta bibliografía debe entenderse como de consulta y únicamente en algún caso como alternativa. El alumno deberá ponerse en contacto con el equipo docente de la asignatura antes de su utilización.

Como complemento al apoyo, se dispone de una plataforma virtual en la que se publicará documentación complementaria de apoyo como la siguiente:

    Ejercicios y problemas resueltos.
    Pruebas de evaluación a distancia.
    Novedades en bibliografía complementaria.