Mecánica de Vibraciones
(Curso Académico 2021 - 2022)
Mostrar Todo


Nota informativa: Atendiendo a la normativa de Protección de Datos y propiedad intelectual en la que se limita la publicación de imágenes de terceras personas sin su consentimiento, aquellos que difundan grabaciones de las sesiones de clase sin previo consentimiento de las personas implicadas, serán responsables ante la ley del uso prohibido de las citadas grabaciones.



1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 335662131
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología. Sección de Ingeniería Industrial
  • Titulación: Máster Universitario en Ingeniería Industrial
  • Plan de Estudios: 2017 (publicado en 31-07-2017)
  • Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
  • Itinerario/Intensificación: Tecnología Electromecánica
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Ingeniería Mecánica
  • Curso: 2
  • Carácter: Obligatoria especialidad
  • Duración: Primer cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 4,5
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e Inglés (Decreto 168/2008: un 5% será impartido en Inglés)
2. Requisitos para cursar la asignatura
No se han establecido
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: ISABEL TERESA MARTIN MATEOS

General:
Nombre:
ISABEL TERESA
Apellido:
MARTIN MATEOS
Departamento:
Ingeniería Industrial
Área de conocimiento:
Ingeniería Mecánica
Grupo:
1 (Teoría).
Contacto:
Teléfono 1:
922 318246
Teléfono 2:
Correo electrónico:
itmartin@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo B - AN.4A ESIT Tercera 3.064
Todo el cuatrimestre Lunes 08:30 10:30 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo B - AN.4A ESIT Tercera 3.064
Observaciones: El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo B - AN.4A ESIT Tercera 3.064
Todo el cuatrimestre Martes 08:00 11:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - Módulo B - AN.4A ESIT Tercera 3.064
Observaciones: El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma.
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Tecnología Electromecánica
  • Perfil profesional: Ingeniería Industrial
5. Competencias

Específicas: Tecnologías industriales

  • TI3 - Capacidad para el diseño y ensayo de máquinas.

Específicas: Tecnología electromecánica

  • TEM1 - Capacidad para comprender al mecánica de vibraciones.

Generales

  • CG8 - Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.

Básicas

  • 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.
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Profesora: Isabel Martín Mateos

Capítulo 1. Fundamentos de la vibración.
1.1 Introducción
1.2 Conceptos básicos: partes del sistema, grados de libertad, sistemas discretos y continuos.
1.3 Clasificación de las vibraciones
1.4 Procedimiento de análisis
1.5 Resortes
1.6 Descripción y análisis del movimiento armónico.

Capítulo 2 Vibración libre con un único grado de libertad
2.1 Introducción.
2.2 Vibración libre de un sistema de traslación no amortiguado
2.2.1 Utilizando la segunda ley de Newton.
2.2.2 Utilizando otros métodos. Método de la energía.
2.2.3 Ecuación del movimiento para un sistema en posición vertical.
2.2.4 Solución a la ecuación del movimiento.
2.2.5 Estudio armónico del movimiento.
2.3 Vibración libre en un sistema de torsión.
2.3.1 Ecuación del movimiento.
2.3.2 Solución a la ecuación.
2.4 Método de la energía de Rayleigh
2.5 Vibración libre con amortiguamiento viscoso.
2.5.1 Ecuación del movimiento.
2.5.2 Solución a la ecuación. Casos: sub amortiguado, crítico y sobreamortiguado.
2.5.3 Decaimiento logarítmico.
2.6 Vibración libre con amortiguamiento viscoso en un sistema de torsión.

Capítulo 3. Vibración excitada armónicamente.
3.1 Introducción.
3.2 Ecuación del movimiento.
3.3 Respuesta de un sistema no amortiguado bajo fuerzas armónicas
3.4 Respuesta de un sistema amortiguado bajo fuerzas armónica.
3.4.1 Respuesta total
3.4.2. Ancho de banda y factor calidad, Q
3.5 Respuesta de un sistema amortiguado bajo la acción de un mov. armónico en la base
3.5.1 Fuerza transmitida.
3.5.2 Movimiento relativo.

Capítulo 4. Sistemas con dos grados de libertad
4.1 Introducción.
4.2 Ecuación del movimiento para una vibración forzada con la ec. de Newton
4.3 Análisis de la vibración libre para un sistema no amortiguado.
4.4 Sistema torsional.

Capítulo 5. Sistemas de n grados de libertad
5.1 Introducción
5.2 Ecuación de movimiento con la 2ª Ley de Newton
5.3 Ecuación de movimiento matriciales
5.4 Problemas de autovalores y autovectores

Capítulo 6. Vibración en sistemas contínuos.
6.1 Vibraciones Transversales.
6.2 Vibraciones longitudinales.
6.3 Vibraciónes torsionales.


Capítulo7 Sistemas para el control de las Vibraciones.
7.1 Introducción
7.2 Análisis de los movimientos ondulatorios de un sistema en vibración con un grado
de libertad. Transmisibilidad.
7.3 Efectos de amortiguación interna.
7.4 Efecto de la rigidez del resorte y masa del equipo.
7.5 Diferencia entre la teoría y la práctica
7.6 Elección de aisladores de un montaje antivibrátil.
7.7 Rigidez estructural de los soportes.
7.8 Aislamiento acústico.
7.9 Guía práctica de selección de un sistema antivibrátil.

Capítulo 8. Detectores de vibración
8.1 Vibrómetro
8.2 Acelerómetro
8.3 Velocímetro

Capítulo 9. Métodos aproximados de cálculos de frecuencias.
9.1 Fórmula de Dunkerley
9.2 Método Rayleigh
9.3 Método de Holzer
 

Actividades a desarrollar en otro idioma

En cumplimiento de la normativa autonómica el 5% de la actividad docente se impartirá en Inglés
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La metodología docente de la asignatura consistirá en:

- Clases teóricas ( aprox 1,5 horas a la semana), donde se explican los aspectos básicos del temario, haciendo uso de los medios audiovisuales disponibles, principalmente el cañón de proyección, material impreso, etc. En estas clases se proporciona un esquema teórico conceptual sobre el tema. Todas las presentaciones y el resto del material que se utilice en clase estarán a disposición de los estudiantes en el Aula Virtual. Estas clases se desarrollarán con el grupo completo y será en las que se den los conocimientos fundamentales. También se trabajarán ejercicios donde se pongan de manifiesto los conceptos estudiados para su afianzamiento.

- Clases prácticas ( aprox 1,5 horas a la semana) se realizarán ejercicios, seminarios y otras actividades de forma autónoma por parte de los estudiantes para practicas los conocimientos que se han trabajado en las clases teóricas.

Docencia Virtual:

Esta asignatura contempla como docencia virtual diversas actividades que se encuentran en el aula virtual: foros, entrega de tareas, cuestionarios, ejercicios de repaso y evaluación etc.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 22,00 0,00 22,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 18,00 0,00 18,0 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 28,00 28,0 [CB10], [CG8], [TI3], [TEM1]
Estudio/preparación de clases prácticas 0,00 25,50 25,5 [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Preparación de exámenes 0,00 14,00 14,0 [CB10], [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Realización de exámenes 2,00 0,00 2,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Asistencia a tutorías 3,00 0,00 3,0 [CG8], [TI3], [CB9], [TEM1]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

- Manuales de Acústica ruidos y vibraciones. Pedro Flores Pereita  Ed. Gyc. 
-Mechanical Vibrations. Singiresu, S. Rao Ed. Addison Wesley Publishing Company

Bibliografía complementaria

 - Resistencia de Materiales. V. I. Feodosiev. Ed. Mir
-Problemas Vibraciones Mecánicas. William W. Seto. Ed. Schaum Mc,Graw-Hill

Otros recursos

Se recomienda a los estudiantes la visualización de tutoriales muy ilustrativos que se encuentran en internet.
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La Evaluación de la asignatura se rige por el Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna (BOC de 19 de enero de 2016), o el que la Universidad tenga vigente, además de por lo establecido en la Memoria de Verificación inicial o posteriores modificaciones.

Evaluación continua:

La evaluación del alumnado se realizará de acuerdo a los siguientes apartados:
- Prueba de desarrollo final,
- seminarios realizados en el aula,
- entrega de hojas de ejercicios,
- presentación de trabajos y
- actividades del aula virtual.
.

La consecución de los objetivos se valorará de acuerdo con los siguientes criterios:
a) Realización de prueba de desarrollo final (70%) durante las fechas de convocatoria.
b) Realización de los seminarios, hojas de problemas, presentación de trabajos, actividades propuestas en el actividades aula virtual y prácticas (30%)

En todas las pruebas de evaluación citadas anteriormente se evaluarán las competencias propias de esta asignatura. Dependiendo de la parte de la materia que se evalúe en cada caso estará más o menos vinculada la prueba a una o varias competencias. La ponderación será equivalente para todas las actividades de evaluación continua teniendo en cuenta la dificultad y extensión de las mismas de forma que supongan un trabajo similar y un reparto equitativo a lo largo del cuatrimestre.
Será necesario sacar como mínimo un 5 en la prueba escrita  para aprobar la asignatura. Si se sacase menos la nota será la de la prueba escrita.

Se realizará al menos una prueba de desarrollo de evaluación a lo largo del curso sin contar la final (semana 7). La recuperación de todas las pruebas de evaluación continua será a lo largo de la semana anterior al examen de desarrollo final donde se deberá entregar y realizar todo lo que se ha pedido durante el curso. Las pruebas de desarrollo se recuperan en el ejercicio de desarrollo final.

En referencia al Reglamento de Evaluación en lo que concierne a considerar presentado al estudiante a evaluación continua se considera suficiente que se haya realizado un 80% o más de las actividades consideradas de evaluación continua.

Evaluación Alternativa:

La evaluación Alternativa se realizará con una prueba de desarrollo (100 %) durante las fechas de convocatoria.


Recomendaciones:
- Resolver de forma sistemática los problemas que se irán proporcionando a lo largo del cuatrimestre, con la finalidad de afianzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas.
- Utilizar la bibliografía para afianzar conocimientos y, si es necesario, adquirir una mayor destreza en la materia.
- Acudir a las horas de tutorías para resolver las diversas dudas que puedan surgir a lo largo del curso.
- El alumno debería plantearse como estrategia de estudio la resolución de problemas conceptuales y de tipo práctico.
- Se recomienda la revisión de los exámenes y ejercicios disponibles en el aula virtual, la utilización de tutorías y el manejo de textos complementarios.
- Estudio, consulta de dudas, manejo de fuentes bibliográficas (libros e internet), trabajo en equipo.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas de desarrollo [CB9], [CG8], [TEM1], [TI3] Dominio de los conocimientos
teóricos y prácticos de la materia.
80,00 %
Trabajos y proyectos [CB9], [CG8], [TEM1], [TI3] Entrega de los seminarios, hojas de problemas y trabajos en grupo.
Se analizará:
- Calidad y corrección de la resolución de los problemas.
- Explicaciones Y justificaciones.
- Presentación.
20,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
El estudiante deberá:

1. conocer los conceptos básicos y los fundamentos de las vibraciones.

2. resolver diversos sistemas de uno y dos grados de libertad, libres y forzados con y sin amortiguación.

3. comprender y resolver sistemas de n grados de libertad por medios matriciales y resolverá problemas de autovectores y autovalores.

4. saber obtener las frecuencias naturales por distintos métodos y obtener el perfil de los modos.

5. conocer y trabajar los métodos de integración numérica.

6. poder hacer un análisis simple de control de vibraciones en diversos sistemas.

7. conocerá los fundamentos de los detectores de vibraciones más comunes.

8. podrá trabajar con libros escritos en inglés sin ningún problema pues debe de haberse familiarizado con el vocabulario correspondiente.
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

La asignatura se desarrolla en 15 semanas de clase según la siguiente estructura:

- 1,5 hora principalmente dedicada a teoría y ejemplos explicativos.
- 1,5 horas a la semana en las que se realizarán ejercicios y ejemplos.

- diversas actividades en el aula virtual que los alumnos realizarán de forma progresiva.


- El horario de la asignatura es: Lunes de 17:30 a 18:30 y Miércoles de 15:00 a 17:00 horas.

* La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente y la marcha del curso.

Primer cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: Tema 1 Capítulo 1. Fundamentos de la vibración.
1.1 Introducción
1.2 Conceptos básicos: partes del sistema, grados de libertad, sistemas discretos y continuos.
1.3 Clasificación de las vibraciones
1.4 Procedimiento de análisis
1.5 Resortes
1.6 Descripción y análisis del movimiento armónico.
3.00 3.00 6.00
Semana 2: Tema 2 Capítulo 2 Vibración libre con un único Vibración libre con un único grado de libertad
2.1 Introducción.
2.2 Vibración libre de un sistema de traslación no amortiguado
2.2.1 Utilizando la segunda ley de Newton.
2.2.2 Utilizando otros métodos. Método de la energía.Método de Lagrange
3.00 4.00 7.00
Semana 3: Tema 2 2.2.3 Ecuación del movimiento para un sistema en posición vertical.
2.2.4 Solución a la ecuación del movimiento.
2.2.5 Estudio armónico del movimiento.
2.3 Vibración libre en un sistema de torsión.
2.3.1 Ecuación del movimiento.
3.00 4.00 7.00
Semana 4: Tema 2 2.3.2 Solución a la ecuación.
2.4 Método de la energía de Rayleigh
2.5 Vibración libre con amortiguamiento viscoso.
2.5.1 Ecuación del movimiento.
2.5.2 Solución a la ecuación. Casos: sub amortiguado, crítico y sobreamortiguado.
Entrega de hoja de problemas de evaluación continua.
3.00 4.00 7.00
Semana 5: Temas 2 y 3 2.5.3 Decaimiento logarítmico.
2.6 Vibración libre con amortiguamiento viscoso en un sistema de torsión.

Capítulo 3. Vibración excitada armónicamente.
3.1 Introducción.
3.00 4.00 7.00
Semana 6: Tema 3 3.2 Ecuación del movimiento.
3.3 Respuesta de un sistema no amortiguado bajo fuerzas armónicas
3.00 4.00 7.00
Semana 7: Tema 3 3.4 Respuesta de un sistema amortiguado bajo fuerzas armónica.
3.4.1 Respuesta total
3.4.2. Ancho de banda y factor calidad, Q
Prueba escrita en horario de clase.
3.00 4.00 7.00
Semana 8: Tema 3 3.5 Respuesta de un sistema amortiguado bajo la acción de un mov. armónico en la base
3.5.1 Fuerza transmitida.
3.5.2 Movimiento relativo.
3.00 4.00 7.00
Semana 9: Tema 4 Capítulo 4 Sistemas para el control de las Vibraciones.
4.1 Introducción
4.2 Análisis de los movimientos ondulatorios de un sistema en vibración con un grado
de libertad. Transmisibilidad.
4.3 Efectos de amortiguación interna.
4.4 Efecto de la rigidez del resorte y masa del equipo.
4.5 Diferencia entre la teoría y la práctica
3.00 4.00 7.00
Semana 10: Tema 4 4.6 Elección de aisladores de un montaje antivibrátil.
4.7 Rigidez estructural de los soportes.
4.8 Aislamiento acústico.
4.9 Guía práctica de selección de un sistema antivibrátil.
Entrega de hoja de problemas de evaluación continua.
3.00 4.00 7.00
Semana 11: Tema 5 Capítulo 5. Sistemas con dos grados de libertad
5.1 Introducción.
5.2 Ecuación del movimiento para una vibración forzada con la ec. de Newton
5.3 Análisis de la vibración libre para un sistema no amortiguado.
3.00 4.00 7.00
Semana 12: Tema 5 y 6 5.4 Sistema torsional.
Capítulo 6. Sistemas de n grados de libertad
6.1 Introducción
6.2 Ecuación de movimiento con la 2ª Ley de Newton
6.3 Ecuación de movimiento matriciales
6.4 Problemas de autovalores y autovectores
3.00 4.00 7.00
Semana 13: Tema 7 Capítulo 7. Detectores de vibración
7.1 Vibrómetro
7.2 Acelerómetro
Ejemplos
3.00 4.00 7.00
Semana 14: Temas 7 Capítulo 7. Detectores de vibración
7.1 Vibrómetro
7.2 Acelerómetro
7.3 Velocímetro
Estudio y comentario de un artículo.
 
2.00 4.00 6.00
Semana 15: Tema 8
y repaso
Capítulo 8. Introducción a los Métodos de integración numérica en el tiempo.
8.1 Método de diferencias centrales con un grado de libertad.
8.2 Método Runge-Kutta con un grado de libertad.
Cuestionario aula virtual.
8.3 Método de diferencias centrales con n grados de libertad.
Revisión de los conceptos más complejos. Planteamiento y resolución de ejercicios.
2.00 4.00 6.00
Semana 16 a 18: Evaluación Evaluación y trabajo autónomo del estudiante para la preparación de la evaluación. Asimilación final de los conceptos estudiados. 2.00 8.50 10.50
Total 45.00 67.50 112.50
Fecha de última modificación: 24-06-2021
Fecha de aprobación: 28-07-2021