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Producto

Dinámica Mecánica

Segunda Edición

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  • Autor(es)
  • Carlos Francisco Rodriguez Herrera
    Jonathan Camargo Leyva

Disponibilidad de la publicación

A la venta en este portal

eBook (PDF) ISBN 9789587984002
$ 40.000

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Especificaciones por formato:

E-book (PDF)

    Estado de la publicación: Activo
    Año de edición: 2023
    Idioma: Español
    ISBN: 9789587984002
Cómo citar

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Este es un libro introductorio a la dinámica avanzada para estudiantes de posgrado. Su objetivo principal es presentar métodos para el modelamiento de sistemas mecánicos en dos y tres dimensiones, adecuados para la realización de análisis teóricos o para su solución por computador. A lo largo del libro se presentan las definiciones básicas y las derivaciones de los modelos con apoyo en ejemplos sencillos. La notación y gran parte de las derivaciones se inspiran en la presentación de los temas de Thomas R. Kane en la propuesta de sus ecuaciones (Kane y Levinson, 1985). Para facilitar la comprensión, también se incluye una aproximación más clásica basada en el uso de matrices de rotación. En cuanto al modelado cinético, se presentan tanto aproximaciones vectoriales (Newton-Euler y Kane) como analíticas (Lagrange).
Esta segunda edición tiene la coautoría de Jonathan Camargo, quien desarrolló una guía de acompañamiento del libro basada en Python a la que se accede a través de GitHub (https://github.com/IngenieriaUniandes/Dinamica_Mecanica_Material_Interactivo). La guía de acompañamiento permite resolver todos los ejemplos del libro usando herramientas modernas de simulación basadas en librerías de Python. Así mismo, incluye la visualización los movimientos y de los vectores asociados con los sistemas mecánicos resueltos en los ejemplos. Este desarrollo representa una herramienta muy innovadora y de gran utilidad pedagógica, pues apoya el aprendizaje de los temas presentados en el libro.

Carlos Francisco Rodriguez Herrera


Jonathan Camargo Leyva

1.   Introducción al modelamiento cinemático 1

1.1. Marcos de referencia y sistemas de coordenadas 1

1.2  Variables de movimiento 3

1.3  Derivadas de vectores 4

1.4  Derivadas parciales 6

1.5  Derivada total 12

1.6  Matrices de rotación 16

1.7  Cosenos directores 19

1.8  Diádicas de vectores 20

2.   Cinemática de cuerpos 23

2.1  Representación de la orientación de cuerpos 23

2.2  Velocidad angular 43

2.3  Velocidad angular y derivadas de vectores 46  

2.4  Velocidad angular simple 49

2.5  Teorema de adición de velocidades angulares 51

2.6  Relación entre la velocidad angular y las representaciones  de orientación 53

2.7  Aceleración angular 57

3.   Cinemática de puntos 61

3.1  Velocidad y aceleración de puntos 61

3.2  Velocidad y aceleración de puntos fijos en un cuerpo 65

3.3  Velocidad y aceleración de puntos móviles sobre un cuerpo 69

4.   Propiedades de masa e inercia 75

4.1  Centro de masa 75

4.2  Propiedades de inercia 78

5.   Formulación cinética de Newton-Euler 91

5.1  Formulación de Newton 91

5.2  Formulación de Euler 93

5.3  Casos especiales de la formulación de Euler 96

6.   Formulación cinética de Lagrange 101

6.1  Variables de configuración y coordenadas generalizadas 101

6.2  Restricciones de configuración y de movimiento 104

6.3  Elementos de cálculo variacional 104

6.4  Movimientos restringidos 107

6.5  Ecuaciones de Lagrange 109

6.6  Variables de movimiento 123

7.   Formulación cinética de Kane 127

7.1  Rapideces generalizadas 127

7.2  Velocidades parciales y velocidades angulares parciales 129

7.3  Fuerzas activas generalizadas 131  

7.4  Fuerzas inerciales generalizadas 133

7.5  Ecuaciones de Kane 135

7.6  Ecuaciones diferenciales de movimiento 138

8.   Modelado dinámico de sistemas de múltiples cuerpos 141

8.1  Ecuaciones iterativas de Newton-Euler 142

8.2  Formulación de Kane para sistemas multicuerpo 145

8.3  Uso de la formulación de Lagrange en sistemas multicuerpo 148

8.4  Derivación de un conjunto eficiente de ecuaciones dinámicas 15

09.   Ejercicios propuestos 153

10. Material interactivo 161

Instalación 162Instrucciones de uso 163

Referencias 167


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