Diseño y fabricación de prototipos para experimentos de flexión y fatiga, elaboración de manual de prácticas experimentales sobre elasticidad y plasticidad aplicando herramientas computacionales.

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Título :	Diseño y fabricación de prototipos para experimentos de flexión y fatiga, elaboración de manual de prácticas experimentales sobre elasticidad y plasticidad aplicando herramientas computacionales.
Autor :	LARA RODRIGUEZ, GABRIEL ANGEL NOVELO PERALTA, OMAR
Fecha de publicación :	2018
Resumen :	Actualmente para las materias de Comportamiento Mecánico y Conformado Mecánico, es obligatorio para los estudiantes presentar el laboratorio correspondiente de la materia, el cual es altamente heterogéneo en cuanto a las prácticas de laboratorio que cada profesor imparte y los conceptos que deben comprobarse y demostrarse. Estos conceptos deben estar basados en los planes de estudios de las materias, lo cual no es llevado a cabo por los profesores que imparten el laboratorio. El proyecto que se propone, tiene como principal objetivo homogenizar la enseñanza en los laboratorios y aprovechar al máximo los equipos de laboratorio y los recursos que nos brinda la universidad (Software UNAM) , así como la generación de infraestructura construida por los propios profesores y alumnos (Prototipos de equipos para Flexión y Fatiga mecánica). Como principal actividad es realizar reuniones con los profesores que imparten el laboratorio y ofrecerles cursos de capacitación en el uso de softwares. Así mismo, se establecerán los alcances de las prácticas y la escritura del manual de prácticas para las dos materias antes citadas. Cabe mencionar que estas materias están seriadas y son del área mecánica (Elasticidad y Plasticidad). Como segunda actividad es la simulación de las prácticas del laboratorio utilizando el software basado en la Teoría de los elementos finitos, el cual la universidad brinda licencias a estudiante y profesores para su aplicación. Estas actividades ayudarán a homogenizar la enseñanza y brindar a los alumnos un pensamiento analítico y crítico, así como las herramientas teórico prácticas que hoy en día requieren para competir en el mundo laboral de nuestro país.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6098
metadata.dc.contributor.responsible:	LARA RODRIGUEZ, GABRIEL ANGEL
metadata.dc.coverage.temporal:	2018-2020
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	1. Escritura de manual de prácticas de elasticidad y plasticidad . 2. Fabricación de prototipos de pruebas en flexión y fatiga. 3. Mejor aprovechamiento de la infraestructura del laboratorio de pruebas mecánicas de la Facultad de Química de la carrera Ingeniería Metalúrgica (Edificio “E”). 4. Formación del grupo de mecánica en la carrera de Ingeniería Metalúrgica. 5. Captación de un mayor número de estudiantes que deseen especializarse en el área de metalurgia mecánica. 6. Desarrollo de proyectos académicos en el área metalurgia mecánica, que sean aplicables a resolver problemas nacionales.
metadata.dc.description.hypothesis:	La implementación de un manual de prácticas en el que se promueva el uso de medios computacionales y experimentales, diseñado por los profesores de laboratorio y teoría de las materias: 1)Comportamiento mecánico. 2)Conformado mecánico. 3)Teoría de fallas. Mejoramiento de la enseñanza de las materias del área mecánica, optimizando la asimilación del conocimiento y haciendo una enseñanza homogénea.
metadata.dc.description.strategies:	La metodología de este proyecto se basa en la enseñanza teórico-práctica y simulación de ensayos mecánicos, para una mejor comprensión de las teorías de elasticidad y plasticidad, esto fundamentado en las tres materias de mecánica que se imparten en la carrera (Ingeniería Metalúrgica) se basan en estas teorías. En primera instancia se realizarán reuniones colegiadas con los profesores que imparten el laboratorio, generando lluvia de ideas para que en función de las experiencias individuales de cada profesor en el aula, establecer los alcances de cada practica siguiendo el temario. Como resultado de las reuniones se obtendrá el planteamiento de las prácticas, así como el alcance de estas. También se establecerán los requerimientos de materiales para fabricación de probetas normalizadas (Normas ASTM). Material didáctico para el laboratorio. Otro de los resultados de las reuniones con profesores que imparten laboratorio será la planeación, diseño y construcción de prototipos de equipos para prácticas de Flexión y Fatiga. Programación de cursos de capacitación y adiestramiento en el uso de software basado en la teoría de los elementos finitos. Las licencias de estos softwares se obtendrán del portal de Software UNAM. De esta manera, los profesores de laboratorio podrán instruir a los alumnos sobre la aplicación de software con las principales herramientas. Escritura y aplicación de prácticas de laboratorio experimental y teórico en grupos de estudiantes. Realizando simulación con software de elementos finitos. Establecidas las prácticas de laboratorio, los profesores formarán un grupo especializado de mecánica aplicada para la captación de estudiantes que desarrollen tesis y/o proyectos, que mejoren sus habilidades y aplicación del conocimiento en elasticidad y plasticidad. Con esto, los estudiantes tendrán un valor agregado en sus conocimientos, lo que proporcionará herramientas para ser competitivos en el mundo laboral y poder contribuir en la solución de problemas nacionales. Fabricación de prototipos de flexión y fatiga, así como la elaboración de manual de prácticas para demostrar experimentalmente las teorías de elasticidad y plasticidad. (Temas principales de las materias: Comportamiento mecánico, Conformado mecánico, Teoría de fallas)
metadata.dc.description.goals:	Primer Año: Se realizaron reuniones con profesores que imparten las materias correspondientes al área mecánica para definir los alcances que deben tener las prácticas del laboratorio. Se logró estandarizar los temas para cada materia y la implementación de herramientas computaciones como un medio para mejorar la enseñanza-aprendizaje en la impartición de las materias que comprenden el área mecánica de la carrera Ingeniería Química Metalúrgica de la facultad de Química. Los profesores: Dr. Antonio Enrique Salas Reyes., M. en I. Gerardo San juan San Juan., Ing. Itzel Reyes Chaparro., Ing. Agustín Ruiz Ramírez y Dr. Gabriel Ángel Lara Rodríguez. Resultado de estas reuniones se obtuvo como "valor agregado" una propuesta del nuevo temario de la materia de “Comportamiento Mecánico” en la que se contemplan los alcances del presente proyecto agregando la utilización de herramientas computaciones como software especializados basados en la teoría de elementos finitos.(MEF) Los cursos no se pudieron programar debido a las diversas actividades de cada profesor. Sin embargo se decidió elaborar anexos en el manual de prácticas, en donde se muestra una guía ¡Paso a Paso! Para realizar dibujos de piezas, y la utilización de las principales aplicaciones para el análisis mecánico de las piezas utilizadas con ello los estudiantes podrán realizar las prácticas mediante el software de análisis mecánico por MEF. Se fabricaron tres prototipos para ensayos de flexión en voladizo, los cuales se anexan planos de diseño y construcción, cabe mencionar que los diseños los realizaron los estudiantes que trabajaron en el proyecto dando seguimiento a la manufactura y la puesta en marcha. Se informa que no fue posible instrumentar los tres prototipos debido a los altos costos de los transductores (celda de carga y LVDT) y los aditamentos como fuentes de voltaje y amplificadores de señal, sin embargo fue posible dejar dos equipos funcionado. Se desarrollará un nuevo proyecto para dar continuidad a la instrumentación y construcción de nuevos prototipos. Participaron cinco estudiantes de la Facultad de Química con estudios de la carrera Ingeniería Química Metalúrgica, realizando tesis y servicio social. Se anexan documentos probatorios de los estudiantes registrados en el proyecto. Segundo Año:Para resumir las actividades del segundo año, se presenta el manual de prácticas, en el que se trabajaron con diferentes temas fundamentales que se seleccionaron mediante un consenso con los profesores que imparten las materias y los laboratorios. Actualmente se están implementando y siendo de gran ayuda en la presente contingencia sanitaria que sufre nuestro país. Los alumnos trabajando con las clases en línea han podido continuar con el desarrollo de las prácticas de modelado por elemento finito, apoyando la mejora en la enseñanza. Así mismo, esta experiencia nos servirá para la mejorar y actualizar de las prácticas e implantarlas en plataforma en linea.
metadata.dc.description.selfAssessment:	El presente proyecto cumplió con un 90% de las metas, debido a que sólo faltó la implementación de cursos a profesores, lo cual se tendrá que ajustar en función de la carga de trabajo de cada profesor. Se pudieron completar dos equipos de los 3 prometidos. Se evaluará y se propondrá otro proyecto para la ampliación de estos prototipos. Referente a la formación del grupo especializado de mecánica, se conformó por los profesores que participaron en las reuniones, sin embargo se requiere de un espacio físico para la implementación de infraestructura como los equipos prototipo y equipo de cómputo, desarrollados en el presente proyecto. Esto se tratará y solicitará con la coordinación del Departamento de Ingeniería Metalúrgica.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Primer Año: 1. El primer año se estandarizarán en conjunto con los profesores los conceptos y temas que deben ser comprobados en el laboratorio. 2. Iniciarán los cursos de capacitación para la aplicación y uso del software de elemento finito para profesores de laboratorio. 3. Se fabricarán dos prototipos de equipos para realización de prácticas de flexión simple y fatiga. 4. Fabricación de 3 equipos de cada uno para uso en el laboratorio. 5. Los equipos se fabricarán en el Instituto de Investigaciones en Materiales, estos serán fabricados de manera sencilla con perfiles de acero y poleas. Los elementos de medición de carga y desplazamiento serán mediante una celda de carga y un sensor de desplazamiento "transductor de desplazamiento variable lineal", o medidores de desplazamiento analógicos. 6. En la fabricación se invitarán a los estudiantes a trabajar en el diseño y fabricación de los equipos con lo que podrán liberar servicio social y/o realización de tesis. Segundo Año: 1. Se establecerán las prácticas realizando documentos en el que se especifique el procedimiento: Título, Introducción, Objetivos, Materiales y Equipo Utilizado, Desarrollo experimental, Resultados y discusión, conclusiones. Estas prácticas serán modeladas y validadas mediante los softwares de elemento finito. 2. Los profesores en conjunto con los alumnos, trabajaran en el modelado de las prácticas de laboratorio mediante los softwares de elemento finito. 3. Los profesores de laboratorio formarán un grupo especializado para la captación de estudiantes que desarrollen tesis en temas relacionados a la metalurgia mecánica de aleaciones metálicas en un régimen elástico o plástico.
metadata.dcterms.provenance:	Instituto de Investigaciones en Materiales
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	NOVELO PERALTA, OMAR
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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