GATE 2018 Plan de estudios de ingeniería mecánica.
Aptitud general (GA): programa de estudios común para todos los documentos GATE
- Capacidad verbal: gramática inglesa, finalización de oraciones, analogías verbales, grupos de palabras, instrucciones, razonamiento crítico y deducción verbal.
- Capacidad numérica: cálculo numérico, estimación numérica, razonamiento numérico e interpretación de datos.
Sección 1: Ingeniería Matemática
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- Álgebra lineal: Álgebra matricial, sistemas de ecuaciones lineales, valores propios y vectores propios.
- Cálculo: funciones de una sola variable, límite, continuidad y diferenciabilidad, teoremas del valor medio, formas indeterminadas; evaluación de integrales definidas e impropias; integrales dobles y triples; Derivadas parciales, derivada total, series de Taylor (en una y dos variables), máximos y mínimos, series de Fourier; gradiente, divergencia y curvatura, identidades vectoriales, derivadas direccionales, integrales de línea, superficie y volumen, aplicaciones de los teoremas de Gauss, Stokes y Green.
- Ecuaciones diferenciales: ecuaciones de primer orden (lineales y no lineales); Ecuaciones diferenciales lineales de orden superior con coeficientes constantes; Ecuación de Euler-Cauchy; problemas de valor inicial y límite; Transformadas de laplace; Soluciones de calor, onda y ecuaciones de Laplace.
- Variables complejas: funciones analíticas; Ecuaciones de Cauchy-Riemann; Teorema integral de Cauchy y fórmula integral; Series de Taylor y Laurent.
- Probabilidad y estadística: definiciones de probabilidad, teoremas de muestreo, probabilidad condicional; media, mediana, moda y desviación estándar; Variables aleatorias, binomiales, de poisson y distribuciones normales.
- Métodos numéricos: soluciones numéricas de ecuaciones algebraicas lineales y no lineales; integración por trapezoidal y reglas de Simpson; Métodos sencillos y de pasos múltiples para ecuaciones diferenciales.
Sección 2: Mecánica Aplicada y Diseño.
- Mecánica de ingeniería: diagramas de cuerpo libre y equilibrio; armazones y marcos; Trabajo virtual; Cinemática y dinámica de partículas y de cuerpos rígidos en movimiento plano. Impulso y momento (lineales y angulares) y formulaciones energéticas, colisiones.
- Mecánica de los materiales: estrés y tensión, constantes elásticas, relación de Poisson; Círculo de Mohr para la tensión plana y la tensión plana; cilindros delgados; diagramas de fuerza de corte y momento de flexión; esfuerzos de flexión y cizallamiento; deflexión de vigas; torsión de ejes circulares; Teoría de las columnas de Euler; métodos de energía; tensiones térmicas; galgas extensiométricas y rosetas; Ensayo de materiales con maquina de ensayo universal. Ensayo de dureza y resistencia al impacto.
- Teoría de Máquinas: Análisis de desplazamiento, velocidad y aceleración de mecanismos planos; análisis dinámico de los vínculos; levas engranajes y trenes de engranajes; volantes y gobernadores; equilibrado de masas reciprocantes y rotativas; giroscopio.
- Vibraciones: vibración libre y forzada de sistemas de un solo grado de libertad, efecto de amortiguación; aislamiento de vibraciones; resonancia; Velocidades críticas de los ejes.
- Diseño de máquinas: Diseño para carga estática y dinámica; teorías del fracaso; resistencia a la fatiga y el diagrama SN; principios del diseño de elementos de máquinas tales como uniones atornilladas, remachadas y soldadas; Ejes, engranajes, rodamientos de contacto rodantes y deslizantes, frenos y embragues, resortes.
Sección 3: Mecánica de fluidos y ciencias térmicas.
- Mecánica de fluidos: propiedades de fluidos; Estática de fluidos, manometría, flotabilidad, fuerzas sobre cuerpos sumergidos, estabilidad de cuerpos flotantes; Análisis control-volumen de masa, momento y energía. aceleracion de fluidos Ecuaciones diferenciales de continuidad y momento. Ecuación de Bernoulli; análisis dimensional; Flujo viscoso de fluidos incompresibles, capa límite, flujo turbulento elemental, flujo a través de tuberías, pérdidas de cabezales en tuberías, curvas y conexiones.
- Transferencia de calor: Modos de transferencia de calor; Conducción de calor unidimensional, concepto de resistencia y analogía eléctrica, transferencia de calor a través de aletas; conducción de calor inestable, sistema de parámetros concentrados, gráficos de Heisler; capa límite térmica, parámetros adimensionales en la transferencia de calor por convección libre y forzada, correlaciones de transferencia de calor para el flujo sobre placas planas y a través de tuberías, efecto de turbulencia; rendimiento del intercambiador de calor, métodos LMTD y NTU; transferencia de calor por radiación, ley de Stefan-Boltzmann, ley de desplazamiento de Wien, superficies negras y grises, factores de vista, análisis de redes de radiación.
- Termodinámica: sistemas y procesos termodinámicos; Propiedades de las sustancias puras, comportamiento de los gases ideales y reales. Cero y primeras leyes de la termodinámica, cálculo de trabajo y calor en diversos procesos; segunda ley de la termodinámica; Cuadros y tablas de propiedades termodinámicas, disponibilidad e irreversibilidad; Relaciones termodinámicas.
- Aplicaciones: Ingeniería de potencia: compresores de aire y gas; Ciclos de energía de vapor y gas, conceptos de regeneración y recalentamiento. Motores IC: aire estándar Otto, diésel y doble ciclo. Refrigeración y aire acondicionado: ciclos de refrigeración de vapor y gas y bombas de calor; Propiedades del aire húmedo, cuadro psicrométrico, procesos psicrométricos básicos. Turbomáquinas: principios de impulso y reacción, diagramas de velocidad, ruedas Pelton, turbinas Francis y Kaplan.
Sección 4: Materiales, Fabricación e Ingeniería Industrial.
- Materiales de ingeniería: Estructura y propiedades de los materiales de ingeniería, diagramas de fase, tratamiento térmico, diagramas de tensión-deformación para materiales de ingeniería.
- Procesos de fundición, conformación y unión: diferentes tipos de fundición, diseño de patrones, moldes y núcleos; solidificación y enfriamiento; Diseño de canalización vertical. Deformación plástica y criterios de rendimiento. Fundamentos de los procesos de trabajo en frío y en caliente. estimación de la carga para procesos de conformado de metales a granel (forja, laminado, extrusión, estirado) y laminado (corte, estirado profundo, doblado); Principios de la metalurgia de polvos. Principios de soldadura, soldadura fuerte, soldadura fuerte y adhesivo.
- Mecanizado y operaciones de máquina-herramienta: Mecánica de mecanizado; máquinas herramientas básicas; herramientas de corte de punto único y multipunto, geometría y materiales de la herramienta, vida útil y desgaste de la herramienta; economía del mecanizado; principios de los procesos de mecanizado no tradicionales; Principios de holding de trabajo, diseño de plantillas y accesorios.
- Metrología e Inspección: Límites, ajustes y tolerancias; Mediciones lineales y angulares; comparadores diseño de calibre; interferometría; medición de forma y acabado; alineación y métodos de prueba; Análisis de tolerancia en fabricación y montaje.
- Fabricación integrada por computadora: conceptos básicos de CAD / CAM y sus herramientas de integración.
- Planificación y control de producción: Modelos de previsión, planificación de producción agregada, programación, planificación de requisitos de materiales.
- Control de Inventario: modelos deterministas; Sistemas de control de inventario de seguridad.
- Investigación de operaciones: programación lineal, método simplex, transporte, asignación, modelos de flujo de red, modelos de colas simples, PERT y CPM.
