Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2017/2018 | Otros años:  2016/2017  |  2015/2016  |  2014/2015  |  2013/2014 
Máster Universitario en Ingeniería de Materiales y Fabricación
Código: 72148 Asignatura: Fundamentos y aplicaciones de mecánica de la fractura
Créditos: 3 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales
Profesores
BERLANGA LABARI, CARLOS (Resp) ESTREMERA CARRERA, VANESA

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Análisis de propiedades en materiales, tratamientos y ensayos.

Subir

Descriptores

Modelos lineales y no lineales, Propagación de grietas, Ensayos, Fractura en materiales metálicos y no metálicos.

Subir

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.

Subir

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.

Subir

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 d el 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.

R3. Poseer los conocimientos fundamentales sobre las bases teóricas ¿ físicas y químicas ¿ de la naturaleza, propiedades y comportamiento de los materiales, aplicadas al análisis, el ensayo y los tratamientos de materiales.

R4.Conocer y aplicar técnicas experimentales y diseños de experimentos válidos y adecuados para el estudio y el análisis de los materiales .Conocer y aplicar la teoría de la fractura y fatiga de los materiales.

 

Subir

Metodología

ACTIVIDAD FORMATIVA HORAS PRESENCIALE HORAS NO PRESENCIALES  
Clases expositivas/participativas 22  
Prácticas 5  
Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo     10
Estudio y trabajo autónomo del estudiante     35

Subir

Relación actividades formativas-competencias

ACTIVIDAD FORMATIVA Competencias
Clases expositivas/participativas CB6, CB7, , CE1, CE3, CE4, CE6
Prácticas CB6, CB7, , CE1, CE3, CE4, CE6
Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo CB6, CB7, , CE1, CE3, CE4, CE6
Estudio y trabajo autónomo del estudiante CB6, CB7, , CE1, CE3, CE4, CE6
Tutorías y pruebas de evaluación CB6, CB7, , CE1, CE3, CE4, CE6

Subir

Idiomas

CASTELLANO

Subir

Evaluación

RESULTADOS DE APRENDIZAJE SISTEMA DE EVALUACIÓN PESO (%) CARACTER RECUPERABLE
R1, R2, R3 y R4. Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.) 70.0 % Si
Pruebas de seguimiento continuo (trabajos propuestos, guiones de prácticas, etc.) 15.0 % No
Trabajos y presentaciones orales (individuales y/o en grupo) 15.0 % No

Subir

Contenidos

Introducción histórica a la Mecánica de la fractura, Conceptos fundamentales de 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.

Subir

Temario

Contenidos

1.     Caracterización materiales

Problema 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

2.     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.

3.     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.

 

4.     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

 

5.     Criterio energético de fractura.

 

6.     Tenacidad y micromecanismos de fallo. Tenacidad al impacto. Curva de transición dúctil-frágil. Factores influyentes en la tenacidad de los materiales. Microestructuras y micromecanismos de fallo: Microestructura de los materiales.  Mecanismos de endurecimiento. Mecanismos de rotura. Fractura dúctil, fractura frágil y fractura intergranular. Formas de incrementar la tenacidad de los materiales. Micromecanismos de fractura dúctil y frágil. Tensión teórica de clivaje. Teoría de Griffith.

 

7.      Ensayos y técnicas utilizados en mecánica de la fractura. Ensayo ASTM E399. Ensayo integral J. Ensayo de Charpy instrumentado. Desplazamiento de la abertura del extremo de la grieta (CTOD).

 

8.      Procedimientos de análisis de integridad estructural.

 

9.     Fractura debido a factores ambientales. Corrosión bajo tensión. Fragilización por hidrógeno. Corrosión-fatiga.

 

PRÁCTICAS

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

Subir

Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor 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

Subir

Lugar de impartición

UPNA - Campus de Arrosadía

Subir