Plan de estudios mecánico para el examen científico de ISRO
1. MATEMÁTICAS DE INGENIERÍA
Álgebra lineal: Álgebra de matrices, sistema de ecuaciones lineales, valores propios y vectores propios.
Cálculo: Serie Taylor, Serie Fourier, derivadas parciales, derivadas totales, integrales definidas e impropias, integrales múltiples.
Cálculo vectorial: integrales de gradiente, divergencia y curvatura, líneas y superficies, teoremas de Green, Gauss y Stokes.
Ecuaciones diferenciales: EDO lineales, EDO no lineales de primer orden, problemas de valor inicial y límite, transformada de Laplace, PDE-Laplace, ecuaciones de onda y difusión.
Métodos numéricos: solución del sistema de ecuaciones lineales, interpolación, integración numérica, método Newton-Raphson, método Runge-Kutta.
Probabilidad y estadística: distribución gaussiana, de Weibul y sus propiedades, método de mínimos cuadrados, análisis de regresión, análisis de varianza.
2. MECÁNICA APLICADA Y DISEÑO
Mecánica de ingeniería: sistemas de fuerza equivalentes, conceptos de cuerpo libre, ecuaciones de equilibrio, armaduras y marcos, trabajo virtual y energía potencial mínima. Cinemática y dinámica de partículas y cuerpos rígidos, impulso y momento (lineal y angular), métodos de energía, movimiento de fuerza central.
Resistencia de los materiales: tensión y deformación, relación tensión-deformación y constantes elásticas, círculo de Mohr para tensión plana y deformación plana, diagramas de fuerza de corte y momento de flexión, tensiones de flexión y cizalladura, desviación de la torsión de vigas de ejes circulares, cilindros delgados y gruesos, Teoría de columnas de Euler, métodos de energía de deformación, tensiones térmicas.
Teoría de máquinas: desplazamiento, velocidad y aceleración, análisis de mecanismos planos, análisis dinámico de mecanismo de manivela deslizante, levas planas y seguidores, perfiles de dientes de engranajes, cinemática y diseño de engranajes, reguladores y volantes, balanceo de masas reciprocantes y giratorias. : Vibración libre y forzada de sistemas de libertad de un solo grado, efecto de amortiguación, aislamiento de vibración, resonancia, velocidad crítica de rotores.
Diseño de elementos de máquina: diseño para carga estática y dinámica, teorías de falla, resistencia a la fatiga; diseño de juntas atornilladas, remachadas y soldadas; diseño de ejes y llaves; diseño de engranajes rectos, rodamientos y rodamientos de contacto deslizantes; frenos y embragues; correas, cuerdas y transmisiones por cadena.
3. 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; Ecuación diferencial de continuidad e impulso; Ecuación de Bernoullis; 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 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; 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; Ciclos de compresión Carnot, Rankine, Otto, Diesel, Brayton y Vapor.
Ingeniería de plantas de energía: generadores de vapor; Ciclos de potencia de vapor; Turbinas de vapor; principios de impulso y reacción, diagramas de velocidad, composición de presión y velocidad; Recalentamiento y factor de recalentamiento; Condensadores y calentadores de alimentación.
Motores IC: requisitos e idoneidad de combustibles en motores IC, clasificaciones de combustible, requisitos de mezcla de combustible y aire; Combustión normal en motores SI y CI; Cálculos de rendimiento del motor.
Refrigeración y aire acondicionado: compresores de refrigerantes, dispositivos de expansión, condensadores y evaporadores; Propiedades del aire húmedo, cuadro psicrométrico, procesos psicométricos básicos.
Turbomachinery: componentes de turbinas de gas; Procesos de compresión, compresores centrífugos y de flujo axial; Turbinas de flujo axial, teoría elemental; Turbinas hidraulicas; Ecuación de Euler-Turbine; Velocidad específica, turbinas Pelton-wheel, Francis y Kaplan; Bombas centrífugas.
4. FABRICACIÓN E INGENIERÍA INDUSTRIAL
Materiales de ingeniería: Estructura y propiedades de los materiales de ingeniería y sus aplicaciones, tratamiento térmico.
Fundición de metales: procesos de fundición (prescindibles y no prescindibles): patrones, moldes y núcleos, calentamiento y vertido, solidificación y enfriamiento, diseño de compuerta, consideraciones de diseño, efectos.
Procesos de formación: diagramas de tensión-deformación para material dúctil y quebradizo, deformación plástica y criterios de rendimiento, fundamentos de los procesos de trabajo en frío y en caliente, procesos de conformado de metal a granel (forja, extrusión de laminado, dibujo), procesos de trabajo de chapa (punzonado, corte, doblado , embutición profunda, acuñación, hilatura, estimación de carga utilizando métodos de deformación homogénea, defectos). Procesamiento de metales en polvo: atomización, compactación, sinterización, operaciones secundarias y de acabado. Conformado y conformado de plásticos: extrusión, moldeo por inyección.
Procesos de unión: Física de soldadura, procesos de soldadura por fusión y no fusión, soldadura fuerte, soldadura adhesiva, consideraciones de diseño en soldadura, defectos de calidad de soldadura. Mecanizado y máquina herramienta
Operaciones: Mecánica de mecanizado, Herramientas de corte de puntos únicos y múltiples, Geometría y materiales de herramienta, Vida útil y desgaste de la herramienta, fluidos de corte, Maquinabilidad, Economía del mecanizado, procesos de mecanizado no tradicionales.
Metrología e inspección: límites, ajustes y tolerancias, mediciones lineales y angulares, comparadores, diseño de medidores, interferometría, medición de forma y acabado, medición de roscas de tornillo, métodos de alineación y prueba.
Ingeniería de herramientas: Principios de sujeción del trabajo, Diseño de plantillas y accesorios. Computadora
Fabricación integrada: conceptos básicos de CAD, CAM y sus herramientas de integración.
Análisis de fabricación: análisis de impresión de piezas, análisis de tolerancia en fabricación y montaje, análisis de tiempo y costo.
Estudio de trabajo: Estudio de método, estudio de tiempo de medición de trabajo, muestreo de trabajo, evaluación de trabajo, calificación de mérito.
Planificación y control de producción: modelos de pronóstico, planificación de producción agregada, programación maestra, planificación de requisitos de materiales.
Control de inventario: modelos deterministas y probabilísticos, sistemas de control de inventario de inventario 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.