Utilización del programa de CAD SolidWorks como herramienta para la explicación de contenidos y conceptos teóricos en ingeniería gráfica

En muchas ocasiones las explicaciones conceptuales relativas a la materia de Expresión Gráfica basadas en la comprensión del espacio, resultan difíciles de entender para el alumno, posiblemente debido a que aún no ha desarrollado suficientemente la capacidad para la interpretación del espacio, algo que si bien en parte es innato, también se ejercita y se aprende. Es por ello que los profesores que imparten dicha materia suelen apoyar sus explicaciones en representaciones gráficas del espacio más comprensibles como por ejemplo las perspectivas, también frecuentemente utilizadas en enunciados de exámenes o prácticas. Por otra parte, a día de hoy, disponemos de potentes herramientas de trabajo gráfico basados en el uso del ordenador como son los programes informáticos de CAD, entre ellos Solidworks, que incorporan espacios virtuales para el trabajo tridimensional y además tienen un funcionamiento basado en parámetros dimensionales y condiciones geométricas que se pueden interrelacionar. De la combinación de los conceptos expuestos surge la idea de utilizar los espacios virtuales tridimensionales y la capacidad paramétrica del programa Solidworks, como herramienta para generar módulos didácticos de apoyo para la explicación de contenidos fundamentados en la comprensión del espacio, con la intención de mejorar la eficacia en la comprensión de las explicacione

Contenidos necesarios de geometría para el diseño asistido en 3D

El Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), la reducción de horas lectivas en los planes de estudios, la formación de los estudiantes que ingresan en las carreras técnicas y la demanda externa en el conocimiento del diseño asistido, han aumentado el creciente interés por determinar los contenidos de geometría necesarios para el desarrollo de las facultades y destrezas del estudiante de ingenierías. La incorporación del modelado geométrico mediante CAD 3D en las prácticas de las asignaturas del área de expresión gráfica, requiere una sólida formación en geometría métrica y descriptiva. En la presente comunicación se analiza la herramienta de diseño asistido utilizado en la construcción de modelos tridimensionales. Se describen los métodos y procedimientos necesarios para la resolución de enunciados de ejercicios prácticos de modelado y se indica qué conceptos de geometría en el plano y el espacio son necesarios para su eficiente y correcta aplicación. Asimismo, se realiza un estudio de los métodos utilizados en la representación mediante doble proyección y en la construcción de modelos geométricos tridimensionales mediante CAD 3D. Por último se relacionan los métodos empleados de la representación bidimensional que han sido sustituidos en el diseño por ordenador 3D. The establishment of the European Higher Education Area (EHEA), the reduction of class hours in syllabuses, the level of training of students starting technical degrees and the high demand for persons with a knowledge of computer-assisted design make it increasingly important to determine how much geometry engineering students must be taught to bring their faculties and skills up to the required level. The incorporation of CAD 3D geometric modelling in the practicals for graphic expression subjects means that students must have already acquired a good grounding in metrics and descriptive geometry. The present communication analyses the computer-assisted design tool used to construct three dimensional models. It describes the methods and procedures for solving practical modelling problems and indicates the concepts of plane and space geometry that students must be familiar with in order to apply these methods and procedures effectively. It studies the methods used in two-dimensional representation and in the construction of three dimensional geometric models using 3D CAD. Finally, it lists the methods used in two-dimensional representation that have been replaced in 3D computer-assisted designPostprint (published version

Computer-aided sketching: incorporating the locus to improve the three-dimensional geometric design

This article presents evidence of the convenience of implementing the geometric places of the plane into commercial computer-aided design (CAD) software as auxiliary tools in the computer-aided sketching process. Additionally, the research considers the possibility of adding several intuitive spatial geometric places to improve the efficiency of the three-dimensional geometric design. For demonstrative purposes, four examples are presented. A two-dimensional figure positioned on the flat face of an object shows the significant improvement over tools currently available in commercial CAD software, both vector and parametric: it is more intuitive and does not require the designer to execute as many operations. Two more complex three-dimensional examples are presented to show how the use of spatial geometric places, implemented as CAD software functions, would be an effective and highly intuitive tool. Using these functions produces auxiliary curved surfaces with points whose notable features are a significant innovation. A final example provided solves a geometric place problem using own software designed for this purpose. The proposal to incorporate geometric places into CAD software would lead to a significant improvement in the field of computational geometry. Consequently, the incorporation of geometric places into CAD software could increase technical-design productivity by eliminating some intermediate operations, such as symmetry, among others, and improving the geometry training of less skilled usersPostprint (published version

Impact properties and water uptake behavior of old newspaper recycled fibers-reinforced polypropylene composites

Natural fiber-reinforced thermoplastic composites can be an alternative to mineral fiber-based composites, especially when economic and environment concerns are included under the material selection criteria. In recent years, the literature has shown how lignocellulosic fiber-reinforced composites can be used for a variety of applications. Nonetheless, the impact strength and the water uptake behavior of such materials have been seen as drawbacks. In this work, the impact strength and the water uptake of composites made of polypropylene reinforced with fibers from recycled newspaper have been researched. The results show how the impact strength decreases with the percentage of reinforcement in a similar manner to that of glass fiber-reinforced polypropylene composites as a result of adding a fragile phase to the material. It was found that the water uptake increased with the increasing percentages of lignocellulosic fibers due to the hydrophilic nature of such reinforcements. The diffusion behavior was found to be Fickian. A maleic anhydride was added as a coupling agent in order to increase the strength of the interface between the matrix and the reinforcements. It was found that the presence of such a coupling agent increased the impact strength of the composites and decreased the water uptake. Impact strengths of 21.3 kJ/m3 were obtained for a coupled composite with 30 wt % reinforcement contents, which is a value higher than that obtained for glass fiber-based materials. The obtained composites reinforced with recycled fibers showed competitive impact strength and water uptake behaviors in comparison with materials reinforced with raw lignocellulosic fibers. The article increases the knowledge on newspaper fiber-reinforced polyolefin composite properties, showing the competitiveness of waste-based materialsPostprint (published version

Investigación en docencia: trabajos en desarrollo

A pesar de que la investigación en docencia ha venido siendo despreciada sistemáticamente en la evaluación de los trabajos del profesorado implicado en esas labores, parece que por fin se ha dejado una puerta abierta para revertir la situación. Dentro de ese contexto, un grupo de profesores relacionados con la docencia y la investigación en el ámbito del diseño (los que suscriben este documento) viene trabajando en varios temas, que están a caballo del desarrollo de las herramientas de CAD y la mejora de la eficiencia en el desarrollo de la docencia. Creemos que este es un buen foro para dar a conocer esos temas de trabajo que en el futuro próximo pueden significar mejoras sustanciales en los dos campos, contribuyendo así a la mejora de las herramientas y a su acercamiento al “modus operandi” de los diseñadores. Esta comunicación pretende por tanto dar a conocer las vertientes sobre las que se aplica esta filosofía de trabajo y los logros actuales alcanzados

Integración del diseño asistido y las TIC en la ingeniería gráfica

Presentamos el resultado del estudio y el análisis que el impacto tecnológico del Diseño Asistido y del empleo de las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han supuesto en la docencia de la Ingeniería Gráfica. Se muestra la influencia de las tecnologías informáticas en la metodología docente y en la mejora de la enseñanza y el aprendizaje del área de conocimiento. Así mismo, se describen nuevos contenidos y posibilidades en la actividad investigadora. Se detallan los efectos, en la actividad académica, de la utilización de las herramientas de CAD, el desarrollo de las TIC y su integración en las Aplicaciones Didácticas Interactivas (ADI). Para realizar el estudio se han consultado las programaciones docentes que están disponibles en las páginas WEB de las Escuelas de Ingeniería del territorio español. Con la finalidad de determinar la utilización y las oportunidades que representan el CAD, las TIC y las ADI en el área de conocimiento, se han consultado las ponencias relacionadas con dichos temas extraídos de entre las presentadas en los anteriores congresos de INGEGRAF-ADMPostprint (author’s final draft

Educational software to learn the essentials of engineering graphics

This paper presents a novel educational software package which develops an Interactive Didactic Application (IDA) generated in the Polytechnic University of Catalonia (UPC), and which contains the essentials of Engineering Graphics according to ISO norms. It is an interactive multimedia application which adapts easily to all engineering studies, according to the needs of each course, and which is the nucleus of Computer Assisted Teaching (CAT).Peer ReviewedPostprint (author’s final draft

Aplicación práctica de métodos 2D para el modelado geométrico 3D

Se presenta el resultado de la metodología empleada en la docencia de la geometría descriptiva y en la aplicación de sus contenidos en las prácticas de CAD 2D y CAD 3D, propuestos en la titulación de aeronáuticos de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Industrial y Aeronáutica (ETSEIAT) de Terrassa. Con el propósito de favorecer el desarrollo de las habilidades y el razonamiento en la aplicación de los contenidos teóricos propios del área, se ha propuesto un tipo de enunciados que requieren el uso del diseño asistido en tres dimensiones y al mismo tiempo la necesidad de pensar y emplear métodos utilizados en el trazado en dos dimensiones. La combinación de métodos de trazado empleados en doble proyección y los métodos de construcción 3D, ha producido unos resultados que favorecen y estimulan el estudio de conceptos teóricos. El estudiante se da cuenta de que el dominio de las herramientas por sí solo no le resuelve el problema y esta situación favorece la necesidad de recurrir al estudio de la geometría métrica y del espacio. Se muestran enunciados prácticos y sus soluciones, así como los conceptos que intervienen y su aplicación en CAD 2D y CAD 3D. We present the results of the methodology used to teach descriptive geometry subjects and to apply the knowledge acquired in these subjects in 2D and 3D CAD practicals in the Degree in Aeronautics of the School of Industrial and Aeronautical Engineering of Terrassa (ETSEIAT). In order to promote the development of students’ skills and reasoning in applying the theoretical content of the subject, the problems proposed are of a type that requires students to use three dimensional computer-assisted design whilst thinking in terms of two-dimensional design and applying two-dimensional methods. Combining 2D and 3D design methods has shown good results that favour and stimulate the acquisition of theoretical knowledge. Students’ realisation that simply mastering the tools will be not enough to solve the problems they encounter encourages them to study metric and spatial geometry. Practical problems and their solutions are shown, together with the concepts needed to solve them and examples of their application in 2D and 3D CADPostprint (published version

Diseño gráfico mediante tratamiento de listas numéricas y su aplicación al diseño textil

De todos es conocida la fuerte relación existente entre el diseño, la geometría y las matemáticas, pero hay disciplinas en las que esta realidad se hace mucho más evidente. Una de estas disciplinas es la de Diseño Textil. Este grupo de trabajo ha creado una aplicación interactiva en la que la base de datos sobre la que subyace el diseño son listas de datos, y diseñar consiste en manipular mediante un juego de índices los elementos de las listas. Estos elementos no son más que cifras numéricas, compuestos en base a colores indexados en formato estándar. En el desarrollo del proyecto resulta también imprescindible el color como elemento fundamental para las presentaciones de los diseños, tanto a nivel de pantalla como de impresora. Esta ponencia pretende evidenciar que, con conocimientos informáticos, una buena base matemática y un sistema racional de tratamiento de los índices de las listas numéricas, se puede generar una aplicación que permita transmitir el conocimiento en diferentes ámbitos sustentados en imágenes con aplicación en el diseño textil, ingeniería gráfica, transformaciones matemáticas, lógica de indexación…Postprint (author’s final draft

Recerca i tecnologia en enginyeria gràfica i disseny a la Universitat Politècnica de Catalunya

Els temps canvien cada vegada més ràpidament, i a la universitat això encara es nota més. L’històric departament d‘Expressió Gràfica a l’Enginyeria (EGE) de la Universitat Politècnica de Catalunya, garant d’una docència de Grau, Màster i Doctorat de qualitat i adaptada a les necessitats de la societat, emprèn l’any 2020 amb una proposta de canvi de nom per adaptar-se al nous coneixements que estan esdevenint la seva matèria principal, al voltant de l’enginyeria gràfica i el disseny. Les àrees de recerca del centenar de professors que formen el departament són àmplies i variades, i sempre en col·laboració en diversos grups tant de la pròpia UPC com d’altres universitats. Una recerca avançada, de caràcter pluridisciplinari, on s'apliquen creativitat i innovació com a eines de coneixement, implicats en un territori ampli, i situats als diferents campus de la UPC. En els capítols d’aquest llibre podeu veure una petita mostra d’aquesta recerca tecnològica en camps ben variats.Postprint (published version