Plan de estudios de ingeniería mecánica (ME)
INGENIERÍA MATEMÁTICA
Álgebra lineal : álgebra matricial, sistemas de ecuaciones lineales, valores propios y vectores propios.
Cálculo : funciones de variable única, límite, continuidad y diferenciabilidad, teoremas de valor medio, evaluación de integrales definidas e impropias, derivadas parciales, derivadas totales, máximas y mínimas, gradiente, divergencia y curvatura, identidades vectoriales, derivadas direccionales, línea, superficie y Integrales de volumen, teoremas de Stokes, Gauss y Green.
Ecuaciones diferenciales : ecuaciones de primer orden (lineales y no lineales), ecuaciones diferenciales lineales de orden superior con coeficientes constantes, ecuaciones de Cauchy’s y Euler, problemas de valor inicial y límite, transformadas de Laplace, soluciones de ecuaciones de ondas y calor unidimensionales y ecuación de Laplace.
Variables complejas : funciones analíticas, teorema integral de Cauchy, series de Taylor y Laurent.
Probabilidad y estadística : definiciones de teoremas de probabilidad y muestreo, probabilidad condicional, media, mediana, modo y desviación estándar, variables aleatorias, distribuciones de Poisson, normales y binomiales.
Métodos numéricos : soluciones numéricas de ecuaciones algebraicas lineales y no lineales. Integración por trapezoidales y la regla de Simpson, métodos de un solo paso y múltiples pasos para ecuaciones diferenciales.
MECÁNICA APLICADA Y DISEÑO
Mecánica de ingeniería: diagramas de cuerpo libre y equilibrio; cerchas y marcos; Trabajo virtual; cinemática y dinámica de partículas y de cuerpos rígidos en movimiento plano, incluyendo impulso y momento (lineal y angular) y formulaciones de energía; impacto.
Resistencia de los materiales: tensión y tensión, relación tensión-tensión y constantes elásticas, círculo de Mohr para tensión plana y tensión plana, cilindros delgados; diagramas de fuerza cortante y momento flector; esfuerzos de flexión y corte; desviación de vigas; torsión de ejes circulares; La teoría de las columnas de Euler; métodos de tensión de energía; tensiones térmicas
Teoría de máquinas: análisis de desplazamiento, velocidad y aceleración de mecanismos planos; análisis dinámico del mecanismo de manivela deslizante; trenes de engranajes; volantes
Vibraciones: vibración libre y forzada de sistemas de un solo grado de libertad; efecto de amortiguamiento; aislamiento de vibraciones; resonancia, velocidades críticas de ejes.
Diseño: Diseño para carga estática y dinámica; teorías del fracaso; resistencia a la fatiga y el diagrama SN; principios del diseño de elementos de la máquina, tales como juntas atornilladas, remachadas y soldadas, ejes, engranajes rectos, rodamientos de contacto rodantes y deslizantes, frenos y embragues.
MECÁNICA DE FLUIDOS Y CIENCIAS TÉRMICAS
Mecánica de fluidos: propiedades de fluidos; estática de fluidos, manometría, flotabilidad; análisis de control de volumen de masa, momento y energía; aceleración de fluidos; ecuaciones diferenciales de continuidad y momento; La ecuación de Bernoulli; flujo viscoso de fluidos incompresibles; capa límite; flujo turbulento elemental; flujo a través de tuberías, pérdidas de carga en tuberías, curvas, etc.
Transferencia de calor : modos de transferencia de calor; conducción de calor unidimensional, concepto de resistencia, analogía eléctrica, conducción de calor inestable, aletas; parámetros adimensionales en la transferencia de calor por convección libre y forzada, diversas correlaciones para la transferencia de calor en el flujo sobre placas planas y a través de tuberías; capa límite térmica; efecto de turbulencia; transferencia de calor radiativo, superficies negras y grises, factores de forma, análisis de red; rendimiento del intercambiador de calor, métodos LMTD y NTU.
Termodinámica: Zeroth, primera y segunda leyes de la termodinámica; sistema y procesos termodinámicos; Ciclo de Carnot. Irreversibilidad y disponibilidad; comportamiento de gases ideales y reales, propiedades de sustancias puras, cálculo de trabajo y calor en procesos ideales; Análisis de ciclos termodinámicos relacionados con la conversión de energía.
Aplicaciones: Power Engineering : Steam Tables, Rankine, Brayton ciclos con regeneración y recalentamiento. Motores IC : Otto estándar de aire, ciclos diésel. Refrigeración y aire acondicionado : ciclo de refrigeración por vapor, bombas de calor, refrigeración por gas, ciclo Brayton inverso; aire húmedo: cuadro psicrométrico, procesos psicrométricos básicos. Turbomachinery: turbinas Pelton-wheel, Francis y Kaplan: principios de impulso y reacción, diagramas de velocidad.
FABRICACIÓN E INGENIERÍA INDUSTRIAL
Materiales de ingeniería : Estructura y propiedades de materiales de ingeniería, tratamiento térmico, diagramas de tensión-deformación para materiales de ingeniería.
Fundición de metales: diseño de patrones, moldes y núcleos; solidificación y enfriamiento; Diseño vertical y de compuerta, consideraciones de diseño.
Formación: deformación plástica y criterios de rendimiento; fundamentos de los procesos de trabajo en frío y en caliente; estimación de carga para procesos de conformado de metal a granel (forja, laminado, extrusión, dibujo) y chapa (corte, embutición profunda, doblado); principios de la pulvimetalurgia.
Unión: Física de soldadura, soldadura fuerte; pegamento adhesivo; Consideraciones de diseño en soldadura.
Operaciones de mecanizado y máquina herramienta: Mecánica de mecanizado, herramientas de corte de puntos simples y múltiples, geometría y materiales de herramienta, vida útil y desgaste de la herramienta; economía del mecanizado; principios de procesos de mecanizado no tradicionales; principios de mantenimiento del trabajo, principios de diseño de plantillas y accesorios.
Metrología e inspección: límites, ajustes y tolerancias; mediciones lineales y angulares; comparadores; diseño de calibre; interferometria; medición de forma y acabado; métodos de alineación y prueba; Análisis de tolerancia en fabricación y montaje.
Fabricación integrada por computadora: conceptos básicos de CAD / CAM y sus herramientas de integración.
Planificación y control de la producción: modelos de pronóstico, planificación de producción agregada, programación, planificación de requisitos de materiales.
Control de inventario: modelos deterministas y probabilísticos; sistemas de control de inventario de stock de seguridad.
Investigación de operaciones: programación lineal, método simplex y dúplex, transporte, asignación, modelos de flujo de red, modelos de colas simples, PERT y CPM.