Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 71169 | Asignatura: Introducción a los materiales compuestos. Diseño, cálculo y ensayo | ||||
| Créditos: 3 | Tipo: | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales | |||||
| Profesorado: | |||||
| SANCHO RODRIGUEZ, JOSE (Resp) [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Introducción a los materiales compuestos, Naturaleza de los materiales compuestos, Propiedades de los materiales
compuestos, Métodos de fabricación materiales compuestos, Equipos para la fabricación, Teoría de laminados: Propiedades
de una lámina ortótropa, Propiedades de piezas laminadas, Resistencia de piezas laminadas, Tensiones interlaminares en
materiales compuestos, Ensayos destructivos y no destructivos de aplicación en materiales compuestos.
Competencias genéricas
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones ¿y los conocimientos y razones últimas que las sustentan¿ a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG1 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios, habitualmente multidisciplinares, relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes.
CG2 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades económicas, medioambientales, sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CG3 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones (y los conocimientos y razones últimas que las sustentan) tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en materiales y procesos de fabricación, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto.
CG4 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, una vez finalizado el máster, de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG5 - Que los estudiantes sean capaces de identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, de las áreas de materiales y de procesos de fabricación, especialmente con aquellos grupos que detentan el liderazgo de sus especialidades a nivel nacional e internacional.
CG6 - Que los estudiantes adquieran la formación y destrezas propias de un investigador científico, particularmente su espíritu crítico, su capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, el método y el rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios.
Competencias específicas
CE1 - Que los estudiantes posean conocimientos fundamentales sobre las bases teóricas, físicas y químicas de la naturaleza, propiedades y comportamiento de los materiales.
CE2 - Que los estudiantes sean capaces de conocer los fundamentos tecnológicos y científicos relacionados con la Ingeniería de Fabricación.
CE3 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas (incluyendo simulaciones numéricas) al diagnóstico y resolución de problemas, tanto de materiales como de procesos de fabricación.
CE4 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar las técnicas experimentales necesarias para el análisis y caracterización de los materiales y su comportamiento en servicio.
CE5 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar técnicas experimentales y diseños de experimentos válidos y adecuados para el estudio, diseño, análisis, optimización de procesos de fabricación.
CE6 - Que los estudiantes interioricen la naturaleza multidisciplinar de la Ingeniería de Fabricación y de la Ciencia de Materiales, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dichos campos.
CE7 - Que los estudiantes no pierdan de vista los aspectos relacionados con gestión, calidad y logística de las decisiones que puedan tomar como resultado de sus análisis de un problema.
CE8 - Que los estudiantes entiendan y sepan evaluar el impacto de sus diagnósticos y decisiones en los contextos económico, ambiental y social.
Resultados aprendizaje
Capacidad para entender las características de los materiales compuestos
Distinguir entre los distintos tipos, sus usos y aplicaciones
Conocer el mundo de la fabricación de materiales compuestos
Conocer el mundo del diseño de los materiales compuestos
Metodología
Metodologías Docentes
Clases Magistrales
Clases Prácticas
Trabajo en Grupo
Trabajo Autónomo
Tutorías
Actividades Formativas
|
ACTIVIDAD FORMATIVA |
HORAS |
PRESENCIALIDAD |
|
Clases expositivas/participativas |
13.5 |
100% |
|
Prácticas |
9 |
100% |
|
Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo |
10 |
0% |
|
Estudio y trabajo autónomo del estudiante |
38.8 |
0% |
|
Tutorías y pruebas de evaluación |
3.8 |
100% |
Evaluación
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable |
| Capacidad para entender las características de los materiales compuestos | Seguimiento continuo | 20 | |
| Distinguir entre los distintos tipos, sus usos y aplicaciones | Examen | 30 | |
| Conocer el mundo de la fabricación de materiales compuestos | Examen | 25 | |
| Conocer el mundo del diseño de los materiales compuestos | Examen | 25 |
Temario
1. Introducción a los materiales compuestos
- Planteamiento del curso
- Tipos básicos de materiales compuestos
- Métodos de análisis de materiales compuestos
2. Naturaleza de los materiales compuestos
- Terminología empleada en los materiales compuestos
- Arquitecturas empleadas
- Características especiales
3. Propiedades de los materiales básicos
- Fibra de vidrio
- Fibra de aramida (Kevlar)
- Fibra de carbono
- Matrices
4. Métodos de fabricación
- Moldeo por vacío
- Termoconformado
- Pultrusión
- Moldeo por contacto
- Métodos de inyección de resina
5. Equipos para la fabricación
- Consideraciones de diseño de útiles
- Moldes metálicos
- Moldes no metálicos
- Cámaras de curado
6. Propiedades de una lámina ortótropa
- Tensión y deformación
- Ley de Hooke generalizada
- Ecuaciones constitutivas de una lámina. Relaciones fundamentales
- El fenómeno de acoplamiento tracción-cortante
7. Propiedades de piezas laminadas I
- Introducción
- Definición de tensión y momento resultantes
- Tensión plana
- Flexión
8. Propiedades de piezas laminadas II
- Teoría clásica de Laminados
- Ecuaciones constitutivas del laminado
- Casos especiales de laminados. Laminados homogéneos, laminados cuasi-isótropos, laminados p/4
9. Resistencia de piezas laminadas
- Introducción a los criterios de rotura
- Resistencia de una lámina ortótropa
- Criterios de rotura de laminados
10. Tensiones interlaminares
- Naturaleza de las tensiones interlaminares
- Métodos de estudio de las tensiones interlaminares.
- Aplicación de métodos numéricos al estudio de las tensiones interlaminares
11. Ensayos destructivos
- Instrumentación de probetas
- Ensayos de tracción
- Ensayos de flexión
- Ensayos de cortadura
12. Ensayos no destructivos
- Ultrasonidos
- Termografía
- Otros ensayos
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
1. S.W. Tsai, H.T. Hahn, Introduction to Composite Materials, Ed. Technomic Publishing Co., Inc.
2. R.M. Jones, Mechanics of Composite Materials, Ed. Scripta Book Company.
3. S.K. Mazumdar, Composites Manufacturing, Materials, Product and Process Engineering, Ed. CRC Press.
4. D. Gay, S.V. Hoa, S.W. Tsai, Composite Materials, Design and Applications, Ed. CRC Press.
5. Colección de Normas ASTM para ensayo de Materiales compuestos.
6. Artículos de conferencias.