Profesor: Dr. Gerardo Silva Navarro

Objetivos :

Proporcionar los fundamentos y herramientas básicas para resolver problemas que se originan en el Diseño Mecánico, desde la concepción hasta el diseño de mecanismos,

elementos de máquinas e integración de sistemas mecatrónicos. El curso contempla elementos de mecánica de materiales, cinemática, vibraciones, elemento finito y optimización.

Duración : ≥60 horas

CONTENIDO

1. Introducción. ~4 hrs.

1.1. Introducción general.

1.2. Clasificación de la Mecánica.

1.3. Evolución de la Mecánica.

1.4. Definiciones de Mecatrónica.

1.5. Enfoques y filosofía de la Mecatrónica.

1.6. Componentes de un sistema mecatrónico.

1.7. Procedimiento clásico de diseño.

1.8. El diseño integrado.

1.9. Consideraciones importantes en el diseño.

1.10. Factor de seguridad.

1.11. Algunos casos documentados de fallas.

1.12. Códigos y normas.

1.13. El papel del diseño mecánico en Mecatrónica.

2. Diseño de elementos de máquinas. ~40 hrs.

2.1. Tornillos y sujetadores.

2.2. Uniones soldadas y adherentes.

2.3. Resortes.

2.4. Ejes, flechas y cojinetes.

2.5. Engranes y trenes de engranes.

2.6. Transmisiones mecánicas con elementos flexibles.

3. Aplicación de métodos de elemento finito. ~10 hrs.

3.1. Introducción.

3.2. Análisis de esfuerzos y equilibrio.

3.3. Condiciones de frontera.

3.4. Energía potencial.

3.5. Método de Rayleigh-Ritz.

3.6. Método de Galerkin.

3.7. Casos de esfuerzo unidimensional, plano y tridimensional.

3.8. Programas para análisis y simulación.

4. Introducción a optimización de elementos de máquinas. ~6 hrs.

4.1. Introducción general.

4.2. Definición del problema de optimización.

4.3. Técnicas de optimización clásicas.

4.4. Técnicas de programación lineal.

4.5. Técnicas de programación no lineal.

4.6. Aspectos prácticos de la optimización.

BIBLIOGRAFÍA

1. R.E. Bishop, The Mechatronics Handbook, CRC Press, Boca Raton, FL, 2002.

2. T. Chandrupatla, A.D. Belegundu, Introducción al Estudio del Elemento Finito en Ingeniería, 2ª Edición, Prentice Hall, México, 1999.

3. A.D. Dimarogonas, Machine Design: A CAD Approach, 1st edition, Wiley-Interscience, NY, 2000.

4. R.C. HibbelerMecánica de Materiales, 3ª Edición, Prentice Hall, México, 1998.

5. S. MoaveniFinite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, 2nd edition, Pearson Education, NJ, 2003.

6. R.L. NortonDiseño de Máquinas, 1ª Edición, Prentice Hall, México, 1999.

7. O.D. Nwokah, Y. Hurmuzlu, The Mechanical Systems Design Handbook: modeling, measurement, and control, CRC Press, Boca Raton, FL, 2001.

8. S.S. RaoThe Finite Element Method in Engineering, Elsevier-Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2005.

9. S.S. RaoEngineering Optimization: Theory and Practice, 3rd Edition, Wiley-Interscience, NY, 1996.

10. J.E. Shigley, C.R. MischkeDiseño en Ingeniería Mecánica, 5ª Edición, McGraw-Hill, México, 1990.

11. J.E. Shigley, C.R. MischkeMechanical Engineering Design, 6th Edition, McGraw-Hill, NY, 2001.

12. J.E. Shigley, J.J. Uicker, Teoría de Máquinas y Mecanismos, McGraw-Hill, México, 1988.

13. J.E. Shigley, C.R. Mischke, Standard Handbook of Machine Design, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1996.

14. G. Silva-Navarro. Notas del curso de Diseño Mecánico. CDROM.

Dr. Gerardo Silva Navarro

Investigador Titular

CINVESTAV-IPN

Departamento de Ingeniería Eléctrica / Sección de Mecatrónica

Tel. 5747 3800 Ext. 3787

Correo electrónico: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

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