Fundamentos de InformáticaFundamentos de Informática

Seminario 5

Herramientas Software para la Ingeniería

1

Introducción

2

La ingeniería (Wikipedia) es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la invención, perfeccionamiento y utilización de la técnica industrial en todos sus diversos aspectos incluyendo la resolución de problemas que afectan directamente a los seres humanos en su actividad cotidiana.

En ella, el conocimiento, manejo y dominio de las matemáticas, la física y otras ciencias, obtenido mediante estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formas eficientes de utilizar los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad y del ambiente.

Introducción

3

Los ingenieros intentan encontrar las mejores soluciones a los problemas concretos, creando los modelos matemáticos apropiados de los problemas que les permiten analizarlos rigurosamente y probar las soluciones potenciales.

Si existen múltiples soluciones razonables, los ingenieros evalúan las diferentes opciones de diseño sobre la base de sus cualidades y eligen la solución que mejor se adapta a las necesidades.

Se emplean prototipos, modelos a escala, simulaciones, pruebas destructivas y pruebas de fuerza. Las pruebas aseguran que los artefactos (diseños) funcionarán como se había previsto.

Introducción

4

Funciones del Ingeniero:

Investigación: Búsqueda de nuevos conocimientos y técnicas, de estudio y en el campo laboral.

Desarrollo: Empleo de nuevos conocimientos y técnicas.

Diseño: Especificar las soluciones.

Producción: Transformación de materias primas en productos.

Construcción: Llevar a la realidad la solución de diseño.

Introducción

5

Funciones del Ingeniero (continuación):

Operación: Proceso de manutención y administración para optimizar productividad.

Ventas: Ofrecer servicios, herramientas y productos.

Administración: Participar en la resolución de problemas.

Planificación: Organizar, programar, dirigir y controlar la construcción y montaje industrial de todo tipo de obras de ingeniería.

Introducción

6

Para hacer diseños estándar y fáciles, los ordenadores tienen un papel importante.

Por ejemplo los ordenadores: pueden ayudar en tareas de modelado de componentes, diseño de mecanismos, cálculo de estructuras y volúmenes, dibujado de planos, optimización de modelos, cálculo matemático, resolución de sistemas complejos de ecuaciones, control de procesos y mecanismos, control de calidad, automatismos, redacción de documentos técnicos, comunicación, simulación, etc.

Algunos Ejemplos

7

Diseño / Modelado 2D y 3D: AutoCAD, CATIA, 3Dstudio, SolidWork, ISAMI (propio de Airbus), Allplan, Revit (Autodesk), …

Cálculo de estructuras: NASTRAN / PATRAN, Abaqus, Nasgro (Fatiga), CYPE CAD, TRICALC, PROCEDIMIENTOS UNO, …

Gestión de proyectos: Microsoft Project, PRESTO, ARQUÍMEDES (Cype Cad), MENPHIS, …

Algunos Ejemplos

8

Dinámica de fluidos: Fluent, MSC Dytran, …

Sistemas de información geográfica: ARCGIS, …

Simulación de sistemas: MATLAB, Simulink, …

Diseño mecánico: CATIA, AutoDesk, …

Otras herramientas: Statistica, SPSS, R, GNUPlot, …

Redacción de informes técnicos: LATEX, …

AD-HOC: basadas en inteligencia artificial, …

Algunos Ejemplos

Algunos Ejemplos (Reales)

10

Diseño y validación de piezas (CATIA + NASTRAN + PATRAN):

Algunos Ejemplos (Reales)

11

Diseño y validación de piezas (CATIA + NASTRAN + PATRAN):

Algunos Ejemplos (Reales)

12

Simulación mecánica: CATIA

http://www.youtube.com/watch?v=nqBLYj1sql0

Algunos Ejemplos (Reales)

13

Simulación de tráfico:

http://www.youtube.com/watch?v=S7iq-ufSpr8

Algunos Ejemplos (Reales)

14

Reconocimiento de formas y control de calidad: MATLAB

http://www.youtube.com/watch?v=fj_DLBPVsYw

http://www.youtube.com/watch?v=w8W-_1gYLvw

Algunos Ejemplos (Reales)

15

Control de acceso a un parking o cámaras DGT: MATLAB

http://www.youtube.com/watch?v=JQUmRJOOalY

Algunos Ejemplos (Reales)

16

Diseño de autovías: AutoCAD + Dynamite VSD

http://www.youtube.com/watch?v=bt6rcd34MuM

Algunos Ejemplos (Reales)

17

Diseño de autovías: AutoCAD + Dynamite VSD

http://www.youtube.com/watch?v=bt6rcd34MuM

Alternativas OpenSource

18

AutoCAD vs QCAD

CATIA vs Brl-CAD

MATLAB vs FREEMAT vs ???

Cuestiones a Tener en Cuenta

19

Todos las herramientas software comentadas en este seminario se apoyan en “cosas” que se han visto en la asignatura: algoritmos, funciones, subrutinas, usos de ficheros, bases de datos, etc.

Por ejemplo, la mayoría de estas herramientas permiten que el usuario programe sus propias subrutinas/funciones para tareas específicas. Algunas usan bases de datos para guardar información adicional de forma eficiente, por ejemplo, los sistemas de información geográfica las usan para guardar información de sitios relevantes (ciudades: coordenadas topográficas, densidad de problación, altitud, clima, …).

Gestión de ficheros para datos de configuración exportación de resultados y modelos.

Recursos Electrónicos

20

Recursos en la Web para ingenieros:

http://www.icivilengineer.com/Freeware/

http://www.google.com/Top/Science/Technology/ Software_for_Engineering/

http://www.portalplanetasedna.com.ar/ingenieria_civil.htm

http://www.openden.com/opensource/Structural+Engineering,+Architecture

Posibles tareas voluntarias a realizar:

Haz un breve resumen (de 2 a 3 páginas) de lo visto en el seminario.

Analiza brevemente alguno de los software o herramientas vistas (de 2 a 3 páginas). Por ejemplo, di para qué se usa, en qué ámbitos, qué se necesita para usarlo (windows, linux, Mac), si es libre o de pago, si es muy usuado, …

Busca alternativas basadas en software libre o código abierto para alguna para alguna de las herramientas vistas durante el seminario. Por ejemplo otra alternativa (diferente a FreeMAT) para MATLAB. Comenta brevemente alguna de sus características (de 2 a 3 páginas).

21

Tareas a Realizar

Estos trabajos solo pueden ser realizados por los asistentes al seminario.

Se entregará a través de la plataforma de docencia, a través de “Entrega de Trabajos”.

Plazo: hasta el día del examen (inclusive).