Mecànica de Sòlids Computacional (250956) – Curs 2025/26 PDF

Objectius d'aprenentatge

El curs se centra en els mètodes numèrics aplicats al modelatge del comportament de materials no lineals en sòlids. Es fa especial èmfasi en la integració dels models constitutius i l'addició de la no linealidad en el mètode dels elements finits. El curs cobreix tant els aspectes teòrics essencials així com l'aplicació pràctica d'aquests. * L'alumne serà capaç d'entendre i assimilar els fonaments de la mecànica de sòlids identificant els aspectes més importants en la modelación d'un material, com els mecanismes de dissipació associats al comportament no lineal. *Ha de ser capaç d'interpretar el significat físic de les propietats del material i identificar correctament els mètodes numèrics per a la solució dels problemes de mecànica de sòlids amb la seva aplicació en l'elasticitat i conèixer els fonaments de la mecànica de fluids * Conèixer els fonaments teòrics i pràctics del mètode dels elements finits per a l'anàlisi d'estructures sota càrregues dinàmiques i estàtiques; identificar els aspectes teòrics fonamentals per a cada topologia estructural i els aspectes computacionals inherents a aquestes Identificar adequadament les teories associades a cada topologia estructural per a la correcta anàlisi amb el mètode dels elements finits (MEF), per ser capaç d'analitzar les topologies estructurals comunament trobades en la practica mitjançant el MEF utilitzant codis comercials i al temps ser capaç de desenvolupar un codi propi amb els aspectes bàsics. * Conèixer els fonaments del comportament de les aproximacions numèriques a la dinàmica de fluids: Les seves equacions, les discretitzacions espacials i temporals i els aspectes matemàtics més rellevants com l'estabilització de la convecció i la incompresibilitat, entenent els aspectes més importants en la discretització espacial i temporal així com identificar les correctes condicions de contorn i els mètodes més adequats per a la solució dels diversos problemes de dinàmica de fluids. * L'alumne desenvolupés habilitats pràctiques per manejar tensors, formular i realitza anàlisis de diversos problemes d'enginyeria en sòlids i fluïts. * Modelatge constitutiu dels materials. * Elasticitat i visco elasticitat. * Dany continuo i visco dany. * Plasticitat i visco plasticitat. * Estabilitat del material. * Tècniques computacionals en el modelatge de materials no lineals en sòlids. * Temes avançats: Mecànica del contacte i extensió a deformacions finites. Recursos per a l'aprenentatge: o Apunts de classe o Belytschko T., Liu W.K., Moran B., Non-linear Finite Elements for Continua and Structures, Wiley, 2002 o Simo J.C, Hughes T.J.R., Computational Inelasticity, Springer, 1997

Competències

Específiques

Coneixements de modelització numèrica pràctica. Capacitat per adquirir coneixements en modelització numèrica avançada aplicada a diferents àrees de l'enginyeria tals com: o enginyeria civil i mediambiental o enginyeria mecànica i aeroespacial o Nanoenginyeria i bioenginyeria o enginyeria naval i marina, etc

Coneixements de l'estat de l'art en algoritmes numèrics. Capacitat per posar-se al dia en les últimes tecnologies numèriques per a la resolució de problemes d'enginyeria i ciències aplicades.

Coneixements de modelització de materials. Capacitat per adquirir els coneixements relatius als models físics moderns de ciència de materials (models constitutius avançats) en mecànica de sòlids i de fluids.

Experiència en simulacions numèriques. Adquisició de soltesa en les eines de simulació numèrica modernes i la seva aplicació en problemes multidisciplinaris d'enginyeria i ciències aplicades.

Interpretació de models numèrics. Comprendre l'aplicabilitat i les limitacions de les diferents tècniques de càlcul per ordinador.

Experiència en la programació de mètodes de càlcul. Capacitat per adquirir formació en el desenvolupament i utilització de programes de càlcul existents, així com de pre i post processadors, coneixement de llenguatges de programació i de llibreries de càlcul estàndard.

Hores totals de dedicació de l'estudiantat

		Hores	Percentatge
Aprenentatge dirigit	Grup gran	45h	100.00 %
Aprenentatge autònom		80h

Metodologia docent

L'assignatura consta de 3 hores a la setmana de classes presencials a l'aula. S'alternaran classes de teoria, problemes i laboratori d'acord amb la programació de la assignatura. Tot i que la majoria de les sessions s'impartiran en l'idioma indicat a la guia, potser les sessions en què es compti amb el suport d'altres experts convidats puntualment es duguin a terme en un altre idioma.

Mètode de qualificació

El calendari d'avaluació i el mètode de qualificació s'aprovaran abans de l'inici de curs.

La qualificació de l'assignatura s'obté a partir de la mitjana ponderada de les qualificacions d'avaluació continuada. L'avaluació continuada consisteix en la avalució de diferents activitats (treballs individuals), de caràcter additiu i formatiu, realitzades durant el curs. La no realització d'alguna de les actvitats asignades com d'avaluació continuada comportará una nota d'avaluació global de l'assignatura de "No Presentat" (NP).

Horari d'atenció

Horari a convenir amb els professors de l'assignatura.

Bibliografia

Bàsica

Simo, J.C.; Hughes, T.J.R. Computational inelasticity. New York: Springer, 1998. ISBN 0387975209.
Belytschko, T.; Liu, W.K.; Moran, B.; Elkhodary, K. Nonlinear finite elements for continua and structures. 2nd ed. Chichester: Wiley, 2014. ISBN 9781118632703.

Complementària

Chaves, E.W.V. Notes on continuum mechanics. Barcelona: Springer : CIMNE, 2013. ISBN 9789400759855.