Programas Sintéticos
Programas Sintéticos
Puntaje requerido: 21
AERODINÁMICA DE SUPERFICIES PORTANTES Y CUERPOS (01)
Solución general de las ecuaciones del flujo potencial. Métodos numéricos (Paneles). Singularidades y coeficientes de influencia. Soluciones numéricas (Solver para problemas 2D y 3D). Flujo potencial no estacionario. Aplicaciones especiales del modelo de flujo potencial: el arrollado de la estela, la interacción con la capa límite, alas a elevados ángulos de ataque, etc.
MÉTODOS NUMÉRICOS (02)
Introducción. Tipos de ecuaciones diferenciales; análisis de la ecuación de Convección Difusión Reacción (CDR). Discretización mediante los métodos de Diferencias Finitas, Volúmenes Finitos, Elementos Finitos y Métodos sin Mallas. Implementación de las técnicas estudiadas a las ecuaciones de la mecánica de sólidos (ecuaciones de elasticidad) y de fluidos (ecuaciones de Navier Stokes compresibles, incompresibles, viscosos y no viscosos). Tratamiento de las condiciones de contorno. Discretización de términos transitorios y aplicación de las condiciones iniciales.
EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (03)
MECÁNICA DE LOS MATERIALES COMPUESTOS. (04)
Generalidades sobre materiales y procesos. Micromecánica y mecánica de láminas. Macromecánica de un laminado: rigidez de una placa laminada, determinación de las tensiones, tipos habituales de laminados, gráficos de módulos aparentes. Criterios de falla y resistencia de un laminado. Teoría de vigas de materiales compuestos. Placas y cáscaras de materiales compuestos.
DINÁMICA DE LOS SISTEMAS MECÁNICOS (05)
Formulación de las Ecuaciones de Movimiento. Vibraciones en sistemas lineales discretos. Sistemas lineales en espacio de estado. Simulación computacional. Vibraciones en sistemas continuos. Modelos de amortiguamiento. Técnica de reducción de vibraciones. Sistemas giróscopos e interacción. Dinámica experimental.
FUNDAMENTOS DE DINÁMICA ORBITAL (06)
Leyes de Kepler. Ley de Newton de la Gravitación. Leyes de Newton. Movimiento Relativo. Problema de 2 Cuerpos. Momento angular. Ley de la energía. Tipos de órbitas. Sistema de referencia perifocal. Coeficientes de Lagrange. Problema restringido de 3 cuerpos. Posición en la Órbita en Función del Tiempo. Sistemas de referencia geocéntricos. Vector de estado. Elementos orbitales. Transformación de coordenadas. Efectos del achatamiento terrestre. Traza sobre la Tierra. Determinación Orbital Preliminar. Teoría de Perturbaciones
DINÁMICA DE VEHÍCULOS AEROESPACIALES (07)
Maniobras Impulsivas. Transferencia de Hohmann y Bi-Elíptica. Phasing Maneuvers. Transferencias con una línea de ápsides común. Rotación de la línea de ápsides. Trayectoria de interceptación. Maniobra de cambio de planos. Maniobras orbitales no-impulsivas. Movimiento Relativo y Rendezvous. Trayectorias Interplanetarias. Esfera de influencia; Método Pached Conics; Partidas planetarias; Análisis de sensibilidad; Rendezvous planetario; Flyby planetario; Efemérides planetaria; Trayectorias interplanetarias en 3D – No-Hohmann. Dinámica de Cuerpos Rígidos. Cuaterniones. Dinámica de Actitud. Dinámica de Vehículos Lanzadores.
DINÁMICA AVANZADA DE GASES: (08)
Ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos compresibles. Sistemas de ecuaciones hiperbólicas. Propiedades de las ecuaciones de Euler. Ecuaciones para flujos químicamente activos. Conservación de masa. Cantidad de movimiento y energía en mezclas reactivas. Propiedades de transporte. Problemas de Riemann para las ecuaciones de Euler.
SOLUCIONADORES DE RIEMANN EN MECÁNICA DE FLUIDOS (09)
Métodos Conservativos. Método de Godunov. Método de Godunov para las Ecuaciones de Euler. Solucionadores de Riemann aproximados. Solucionadores de Riemann HLL y HLLC. Solucionador de Riemann de Roe. Aplicación a Ecuaciones de Euler dependientes del tiempo, unidimensionales y multidimensionales.
Puntaje requerido: 9
DINÁMICA DE LOS FLUIDOS VISCOSOS (13)
Ecuaciones fundamentales para Flujo Viscoso Compresible. Soluciones de las ecuaciones para flujos viscosos Newtonianos. Capas límites laminares (con y sin gradientes de presión). Estabilidad de los flujos laminares. Transición de laminar a turbulento. Descripción física y matemática de la turbulencia. Flujo turbulento promediado (procedimiento convencional y según Favre). Ecuaciones para capas límites turbulentas en dos dimensiones. Perfiles de velocidades. Leyes empíricas para la fricción y la disipación en capas límites turbulentas. Sistemas de ecuaciones aplicables a cálculos prácticos de capas límites de flujo y temperatura. Turbulencia en escurrimientos libres.
TURBULENCIA (14)
Introducción. El modelado de la turbulencia, su historia. Ecuaciones de flujo promediadas (RANS). Escalas del movimiento turbulento. El problema de cierre entre incógnitas y ecuaciones. Modelos algebraicos. Modelos con una y dos ecuaciones. Efectos compresibles. Más allá de la aproximación de Boussinesq, relaciones constitutivas no lineales. Consideraciones numéricas, escalas temporales múltiples. Nuevos desarrollos, simulación numérica directa. Concepto y aplicaciones de “large eddies”.
INTRODUCCIÓN A LA MAGNETOHIDRODINÁMICA (15)
Parámetros del plasma. Plasma como fluido. Equilibrios magnetohidrostáticos. Ecuaciones de la Magnetohidrodinámica (MHD). Ondas MHD. Ondas de choque y discontinuidades. Calentamiento y Reconexión magnética. Aplicaciones al Viento Solar y Teoría de dínamo.
FLUJO HIPERSÓNICO CON EFECTOS DE GAS REAL (16)
Caracterización del flujo hipersónico. Definición del entorno aero-termodinámico. El campo de movimiento en la región de estancamiento. La distribución de presión. La capa límite y la transferencia de calor convectiva. Fuerzas y momentos aerodinámicos. Interacciones viscosas. Aerotermodinámica y su influencia en el diseño. Experimentos y mediciones en flujo hipersónico.
MECÁNICA DE LOS MATERIALES AVANZADA (17)
Introducción. Equilibrio: análisis general de tensiones, deformaciones y sus relaciones elásticas. Concentración de tensiones. Tensiones de contacto. Inestabilidad de elementos esbeltos: pandeo como proceso de cambio de forma estructural, criterio de estabilidad basado en energía potencial. Mecánica de fracturas: criterios de falla y fractura, propagación de fisuras. Fatiga: factores de concentración efectivos bajo cargas repetidas, enfoque de la teoría de la estabilidad. Elementos de plasticidad: respuesta no lineal del material, criterios de fluencia, teorías de plasticidad. Elementos de visco-plasticidad: modelos, visco-plasticidad asociada y no asociada. Elementos de mecánica de daño: parámetros de daño, modelos de daño estructural. Creep en metales.
VIBRACIONES ALEATORIAS (18)
Vibraciones en estructuras. Instrumental de medición, comportamiento dinámico de sensores, adquisición de datos, muestreo de señales. Modelos de sistemas lineales: simulación y predicción. Sistemas lineales en tiempo discreto. Modelos en el dominio de la frecuencia: herramientas de análisis de señales, correlación, transformada rápida de Fourier, coherencia. Procesos aleatorios aplicados a la modelización de ruido en señales. Análisis modal. Algoritmos de identificación de parámetros. Filtro de Kalman. Identificación en el dominio de la frecuencia. Identificación de sistemas mecánicos no lineales. Diseño de experimentos dinámicos. Identificación de daño en estructuras mediante ensayos dinámicos.
AEROELASTICIDAD (19)
Introducción: tipos de problemas aeroelásticos, concepto de operadores aeroelásticos. Aeroelasticidad estática: cargas aerodinámicas en superficies sustentadoras flexibles, divergencia, torsión, efectividad e inversión de alerones, divergencia de alas finitas, paneles planos y curvos. Aeroelasticidad dinámica: inestabilidades de naturaleza estática y dinámica. “Flutter” de una sección alar típica, de una superficie alar finita y de superficies de control. “Flutter” de paneles planos y curvos en régimen supersónico. Problemas dinámicos de un avión, problemas de ráfagas. Respuesta de un aeroplano flexible a una ráfaga discreta. Tópicos especiales: “vortex shedding”, “galloping”, “buffeting”, oscilaciones inducidas por vórtices. Implementación computacional de modelos numéricos aerodinámicos y estructurales. Aeroelasticidad no lineal.
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS APLICADO A SÓLIDOS Y ESTRUCTURAS (20)
Método de residuos ponderados con aplicación a una ecuación diferencial sencilla. Problemas unidimensionales: formulación variacional del problema con condiciones en ambos extremos, discretización por elementos finitos. Problemas bidimensionales y tridimensionales: formulación variacional con valores sobre el contorno, discretización por elementos triangulares y rectangulares. Elementos hexaédricos y tetraédricos. Desarrollo de un programa de elementos finitos para la resolución de un sistema de ecuaciones simétrico. Elementos estándar para análisis de estructuras: elemento de barra sin flexión en 3D, elementos de viga en 3D, elementos de placa, elementos de lámina en 3D. Discretización parcial y problemas dependientes del tiempo. Introducción a problemas no lineales.
PROGRAMACIÓN DE APLICACIONES CIENTÍFICAS EN COMPUTADORAS PARALELAS (21)
Introducción a la programación en paralelo. Memoria compartida. Memoria distribuida. Openmp. Mpi. Introducción patrones de paralelismo. Patrones de paralelismo a nivel de diseño y estructura del algoritmo. Patrones de paralelismo a nivel implementación. Programación de una aplicación paralela
MECÁNICA DE LOS FLUIDOS COMPUTACIONAL (22)
Introducción a los modelos matemáticos y a los métodos numéricos en mecánica de los fluidos: principales métodos de discretización de operadores espaciales y temporales. Análisis de la estabilidad, convergencia y precisión de los esquemas. Generación de mallas en CFD: técnicas para mallas estructuradas y no estructuradas. Métodos computacionales para flujo potencial: subsónico y transónico estacionario. Métodos computacionales para flujo invíscido: esquemas centrados con y sin discretización temporal, tratamiento de las condiciones de contorno, estabilización espacial y esquemas de alta resolución. Métodos computacionales para fluidos viscosos: discretización numérica de las Ec. de Navier-Stokes (casos incomprensible y comprensible, tratamiento unificado de ambos). Modelado de la turbulencia.
SISTEMAS DE PROPULSIÓN (23)
Teoría de la propulsión: leyes fundamentales, clasificación general de los sistemas propulsores, cálculo de la fuerza y de la potencia propulsora en un medio arbitrario, rendimientos, aplicación a vehículos aéreos y espaciales. Propulsión convencional: propulsores aeróbicos, motores cohetes, motores de ciclo combinado (turbo-cohete, estato-cohete). Propulsión avanzada: propulsores eléctricos, electrotérmicos, electromagnéticos, propulsión nucleotérmica y laser, vela solar, “tethers”. Conceptos propulsivos “exóticos”: limitaciones de los conceptos clásicos, propuestas compatibles con la física. Aplicaciones del PPC.
