G1011445 - Taller de Simulación Numérica (Materias Optativas) - Curso 2012/2013

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 15.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 43.00
• Horas de Tutorías: 2.00
• Total: 60.0

Otros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007
• Departamentos: Matemática Aplicada
• Áreas: Matemática Aplicada
• Centro: Facultad de Matemáticas
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulaciones de Grado/Máster
• Docencia y Matrícula: null

Profesores

Nombre	Coordinador
Quintela Estevez, Peregrina.	SI

Horarios

Nombre	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exámenes
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	NO
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Tutorías	NO	NO

Programa

Existen programas da materia para los siguientes idiomas:

Castellano

Gallego

Inglés

Objetivos de la asignatura
Simular numéricamente modelos matemáticos en diversas áreas de la física, química, biología, medicina, ingeniería, finanzas, y ciencias sociales, en general, formulados en ecuaciones en derivadas parciales.
Contenidos
Simulación numérica de modelos matemáticos en ciencias aplicadas e ingeniería.
La elección de los problemas y métodos de resolución cubrirán los siguientes tópicos:
- Problemas estacionarios, evolutivos, en una o varias dimensiones con diferencias finitas y elementos finitos.
- Simulación de fenómenos no lineales y/o acoplados con incógnitas escalares, vectoriales y/o tensoriales.
- Ejemplos en mecánica de sólidos, fluidos, térmica, acústica, electromagnetismo y finanzas.
-Aplicabilidad a distintos sectores: Automoción, Energía, Medioambiente, Construcción, Ingeniería Civil, Biomatemática, Finanzas, …
-Manejo de paquetes de software libre (SALOME o similar) y comercial (MATLAB y COMSOL).
Para cada uno de los problemas considerados se hará una breve descripción del problema real, la escritura concisa del correspondiente modelo matemático, se identificarán los datos disponibles y relevantes, se hará una descripción práctica del método numérico a utilizar, su resolución en ordenador utilizando paquetes de cálculo, el análisis y la crítica de los resultados calculados, la validación del modelo, y la redacción y presentación de conclusiones.

Bibliografía básica y complementaria
BERMÚDEZ, A., Continuous Thermomechanics. Birkhäuser Verlag. 2005.
BIRD, R.B., STEWART, W.E.,LIGHTFOOT, E.N., Fenómenos de Transporte . Ed. Reverté, 1980..
GURTIN, M.E., An Introduction to Continuum Mechanics. Academic Press. New York, 1981.
JOHNSON, C. Numerical solution of partial differential equations by finite element method. Cambridge Univ. Press. 1987.
KUO K.K., Principles of combustion. Wiley-Interscience. New York. 1986.
KRIZEK, M - NEITTAANMAKI, P. Finite element approximation of variational problems and applications. Longman Scientific & Technical. 1990.
LOGAN, J.D., Applied partial differential equations. Springer. 1998.
MANEVITCH, L.I., ANDRIANOV, I.V., OSHMYAN, V.G., Mechanics of periodically heterogeneous structures. Springer. 2002.
MEIROVITCH, L., Fundamentals of Vibrations. Mc Graw Hill. New York. 2001.
MORAND H., OHAYON R., Intéractions Fluides-Strcutures. Masson. Paris. 1996.
MORENO GONZÁLEZ, C., Cálculo Numérico II. UNED. 1999.
PIERCE A., Acoustics. Acoustical Society of America. New York. 1991.
QUARTERONI, A., SALERI, F., Scientific Computing with MATLAB. Springer. 2003.
QUINTELA ESTÉVEZ, P. Matemáticas en Ingeniería con MATLAB. Serv. Publicaciones Universidad de Santiago de Compostela. 2000.
QUINTELA ESTÉVEZ, P. Métodos Numéricos en Ingeniería. Tórculo Edicións. Santiago de Compostela. 2001.
RAVIART, P.A. - THOMAS, J.M. Introduction à l’ánalyse numérique des équations aux dérivées partielles. Masson. 1983.
TIMOSHENKO S., GOODIER, J.N., Teoría de la Elasticidad. Urmo S.A. de Ediciones. Bilbao. 1981.
VIAÑO, J.M – FIGUEIREDO, J., Implementação do método de elementos finitos. Notas. 2000.
WILLIAM J. PALM III, Mechanical vibration. John Wiley & Sons, Inc. 2007.
WILMOTT P., HOWISON S., DEWYNNE J, The mathematics of financial derivatives. A student introduction. Cambridge University Press, Cambridge, 1995.
ZIEGLER H. An Introduction to Thermomechanics. North Holland. Amsterdam, 1981.
Manuales de Software: Guías de usuario del software.
Revistas científicas de ciencias aplicadas e ingeniería.
Publicaciones periódicas de distintas sociedades científicas: Boletín de la Sociedad Española de Matemática Aplicada, ECMI Newsletter (boletín del European Consortium for Mathematics in Industry), Boletín de la Real Sociedad Española de Matemáticas, etc.

Competencias
Generales
Conocer los conceptos, métodos y resultados más importantes de distintas ramas de las Matemáticas, junto con cierta perspectiva histórica de su desarrollo.
Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
Comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Matemáticas tanto a un público especializado como no especializado.
Estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos, nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica.

Específicas
Comprender y utilizar el lenguaje matemático.
Conocer demostraciones rigurosas de algunos teoremas clásicos en distintas áreas de la Matemática.
Idear demostraciones de resultados matemáticos, formular conjeturas e imaginar estrategias para confirmarlas o negarlas.
Identificar errores en razonamientos incorrectos proponiendo demostraciones o contraejemplos.
Asimilar la definición de un nuevo objeto matemático, relacionarlo con otros ya conocidos, y ser capaz de utilizarlo en diferentes contextos.
Saber abstraer las propiedades y hechos sustanciales de un problema, distinguiéndolas de aquellas puramente ocasionales o circunstanciales.
Proponer, analizar, validar e interpretar modelos de situaciones reales sencillas, utilizando las herramientas matemáticas más adecuadas a los fines que se persigan.
Planificar y ejecutar algoritmos y métodos matemáticos para resolver problemas en el ámbito académico, técnico, financiero o social.
Utilizar aplicaciones informáticas de cálculo numérico y simbólico, visualización gráfica, optimización y software científico, en general, para experimentar en Matemáticas y resolver problemas.

Transversales
Utilizar bibliografía y herramientas de búsqueda de recursos bibliográficos generales y específicos de Matemáticas, incluyendo el acceso por Internet.
Gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles, estableciendo prioridades, caminos alternativos e identificando errores lógicos en la toma de decisiones.
Comprobar o refutar razonadamente los argumentos de otras personas.
Trabajar en equipos interdisciplinares, aportando orden, abstracción y razonamiento lógico.
Leer textos científicos tanto en las lenguas oficiales como en otras de relevancia en el ámbito científico, especialmente la inglesa.

Metodología de la enseñanza
4 horas presenciales a la semana en las que se van intercalando las clases de pizarra (1h por semana), las prácticas de ordenador (2h por semana) y las tutorías en grupos reducidos y muy reducidos en el laboratorio de informática (1h por semana, dos sesiones de las cuales serán con grupos muy reducidos).
El alumno dispondrá de una Web virtual, en la que se pondrá a su disposición diverso material relativo a la asignatura; además podrá utilizarla como punto de encuentro con el profesor y con otros estudiantes de la materia.
Los alumnos realizarán 2 trabajos tutorizados y un informe sobre cada uno de ellos. Además, deberán hacer una presentación en clase a lo largo del curso.

Sistema de evaluación
Examen final (10 puntos): El examen final será teórico-práctico, en el que se plantearán cuestiones teóricas, prácticas, y de manejo de paquetes de software para la concepción y puesta en práctica de lo estudiado durante el curso (por tanto, en un aula informática).
Trabajo Personal (5 puntos): incluye la evaluación del trabajo del alumno a lo largo del curso así como la evaluación del informe de los 2 trabajos prácticos que se realizan a lo largo del curso. Los alumnos repetidores con calificación superior o igual a 3 en los trabajos realizados en el curso anterior, podrán conservarla para el curso actual.
La calificación final de la materia será el máximo entre la nota del examen final y la obtenida haciendo la suma del 50% de la nota del examen con la calificación obtenida en los trabajos.

Tiempo de estudio y trabajo personal
TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA Horas
Clases de pizarra en grupo grande 15
Clases con ordenador/laboratorio en grupo reducido 30
Tutorías en grupo reducido con ordenador/laboratorio 13
Tutorías en grupos muy reducidos o individualizadas 2
Total horas trabajo presencial en el aula 60

TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO Horas
Estudio autónomo individual o en grupo: 25
Escritura de ejercicios, conclusiones u otros trabajos: 20
Programación/experimentación u otros trabajos en ordenador/laboratorio 30
Lecturas recomendadas, actividades en biblioteca o similar 10
Preparación de presentaciones orales, debates o similar 5
Total horas trabajo personal del alumno 90

Observaciones
Haber cursado los cursos de ecuaciones diferenciales, métodos numéricos y modelización matemática.