Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

MÓDULO 2. INGENIERÍA DE MATERIALES

MOBIM: Materia Obligatoria de Ingeniería de Materiales

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Descripción/Contenidos

Introducción histórica y conceptos fundamentales de la Mecánica de la fractura, Mecánica de la fractura con comportamiento elástico-lineal, Aplicaciones de la Mecánica lineal de la fractura, Mecánica no lineal de la fractura, Métodos de ensayo para el estudio de la Mecánica de la fractura y la Propagación de grietas por fatiga, Influencia de los factores metalúrgicos en la tenacidad, Mecanismos de fractura en metales, Mecanismos de fractura en no metales.

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Competencias genéricas

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.

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.

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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.

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.

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.

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Resultados aprendizaje

R1- Identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, relacionados con el análisis, el ensayo y los tratamientos para la mejora de las propiedades de materiales.

R2- Adquirir la formación y destrezas propias de un investigador científico en el campo del análisis, el ensayo y los tratamientos de materiales, como son: espíritu crítico, capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, método y 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, entre otros.

R5- Conocer los fundamentos teórico-prácticos de la mecánica de la fractura elástica-lineal y no lineal.

R6- Conocer los procedimientos y técnicas necesarias para realizar análisis de fallos en ingeniería.

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Metodología

Metodologías Docentes

Clases Magistrales

Clases Prácticas

Trabajo en Grupo

Trabajo Autónomo

Tutorías

Actividades Formativas

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Idiomas

CASTELLANO

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Evaluación

Para superar la asignatura es necesario obtener un 5 en el examen final. Además, hay que tener un mínimo de un 4 para promediar las dos partes del examen final (parte de mecánica de la fractura y parte de fatiga).

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Temario

BLOQUE TEMÁTICO 1. MECÁNICA DE LA FRACTURA.

TEMA 1. Introducción a la mecánica de la fractura. Evolución histórica. Aproximación energética y tensional a la mecánica de la fractura. Realización de ejercicios y cálculos.

TEMA 2. Análisis de fallos en ingeniería. Fractografía. Estudio de casos prácticos de fallos. Ensayo para la determinación del factor de intensidades crítico.

TEMA 3. Procedimiento de integridad estructural FITNET. Utilización del programa VINDIO.

TEMA 4. Ensayo para la determinación del factor de intensidades crítico.

TEMA 5.  Micromecanismos de fallo. Relación entre la microestructura de los materiales metálicos y la tenacidad.

BLOQUE TEMÁTICO 2. FATIGA DE  MATERIALES.

TEMA 6. Caracterización materialesProblema resistente. Conceptos carga estática y dinámica Aspectos macroscópicos en la rotura estática. Aspectos microscópicos en la rotura por fatiga (carga dinámica). Tension plana. Deformacion plana.

TEMA 7. Método Cálculo. Curvas S-N.Determinacion curvas S-N. Limite Fatiga. Expresion y campo aplicacion curvas S-N. Efectos concentracion tensiones y tension media sobre curva S-N.

TEMA 8.Método Cálculo. Curva e-N.Control por tensión y control por deformación. Curva cíclica. Determinacion curvas e-N. Efectos concentracion tensiones y tension media sobre curva e-N. Parametro PSWT. Regla Lineal. Regla de Neuber. Modelo energia densidad deformación.

TEMA 9.Crecimiento Grieta y Fractura.Mecanica de la fractura elástico lineal (LEFM) . Factor intensidad tensiones. Zona plástica extremo grieta. Tenacidad a la fractura. Curvas crecimiento grieta. Ley de Paris. Mecanica de la fractura elástico plástica. Integral J y crecimiento de grieta

PRÁCTICAS

Práctica nº1. Utilización de programas para cálculos de mecánica de la fractura y fatiga.

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Programa de prácticas experimentales

Realización de dos sesiones de prácticas en un aula de ordenadores para utilizar el programa de integridad estructural Vindio.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

 BÁSICA

- D.Broek (1991). Elementary engineering fracture mechanics. Kluwer Academic Publishers

- T.L.Anderson (1994). Fracture mechanics fundamentals and applications. CRC

- Ralph Stephens. Ali Fatemi (2001) Metal Fatigue in Engineering

- R.W.Hertzberg (1989). Deformation and fracture mechanics of engineering materials. John Wiley & Sons

- J.L.Arana y J.J.González (2002). Mecánica de la fractura. Universidad del País Vasco

Bibliografía complementaria

- J.A.McKevily (2002). Metal failures mechanisms, analysis, prevention. Joh

- J.A.Collins (1993). Failure of materials in mechanical design: analysis, prediction, prevention. John Wiley & Sons

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Lugar de impartición

Aulario.

Consultar la web del Máster:

www.unavarra.es/sites/masteres/industriales/materiales-y-fabricacion/horarios-aulas.html#cCentralUPNA

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