Materiales y recursos

Aplicación de la simulación computacional en los cursos de Ingeniería Geotecnia

Docentes encargados

Marko López

Marko López

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Departamento Académico de Ingeniería

Guillermo Zavala

Guillermo Zavala

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Departamento Académico de Ingeniería

Jorge Zegarra

Jorge Zegarra

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Departamento Académico de Ingeniería

Los rápidos avances en los métodos numéricos convirtieron la simulación computacional en una herramienta práctica para el diseño en ingeniería. Así pues, existen numerosos programas disponibles. Sin embargo, ya sea por falta de tiempo, interés o habilidad del manejo de programas, no se llevan cursos de simulación computacional, relegándolos para el posgrado. El propósito de este proyecto de innovación fue proporcionar a los estudiantes los primeros pasos en la simulación computacional en el curso Mecánica de Suelos de la Facultad de Ciencias e Ingeniería. Para ello, se utilizó un programa computacional. Así, se logró resolver problemas complejos que carecían de soluciones analíticas o que solo contaban con soluciones conservadoras. Por lo general, después de cada tópico, se incluían soluciones realizadas manualmente. Por ello, este proyecto propuso realizar las mismas aplicaciones a través de un programa computacional, para luego comparar las soluciones obtenidas. De ese modo, esta metodología proporcionó los medios para obtener una mayor compresión de los conceptos de manera más profunda, sin requerir a los conocimientos avanzados de cursos como métodos numéricos, métodos de elementos finitos y modelos constitutivos, que se estudian en el postgrado y que constituyen la base de estos programas. En ese sentido, el objetivo principal de esta propuesta fue familiarizar, fortalecer y desarrollar capacidades de los alumnos con la simulación computacional. De manera específica, los objetivos específicos fueron: a) verificar problemas resueltos a mano de forma tradicional con métodos computacionales; b) elaborar la guía de prácticas con simulación computacional; c) elaborar tutoriales en videos con los pasos a modelar en el programa seleccionado; y d) proponer problemas de investigación en geomecánica computacional. Entonces, se llevó a cabo un análisis de ejercicios que pudieran modelar, simular y postprocesar en clase del curso Mecánica de Suelos. Se seleccionaron problemas tipo para su evaluación. El programa computacional debía ser gratuito o con licencia educacional. Se realizaron simulaciones en varios escenarios, cuyos resultados se compararon con las soluciones analíticas o empíricas realizadas de la forma tradicional. Por lo tanto, se elaboró una guía de problemas para realizarse en prácticas y se dejó una lista de problemas propuestos. También se elaboraron tutoriales en video con los pasos a modelar en el programa seleccionado. Por último, se implementó un sistema de evaluación con la ayuda de aplicativos como Socrative. El resultado de los productos desarrollados incluyeron: a) ejercicios de simulación computacional; b) tutoriales en video de los pasos a modelar (recurso digital); c) lista de problemas propuestos para realizar en investigación; y d) instrumento de evaluación del aplicativo Socrative.

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