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Universidad Pública de Navarra
| Código: 720102 | Asignatura: Fatiga de componentes y estructuras | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería | |||||
| Profesorado: | |||||
| MENDIA VILLAAMIL, MIGUEL (Resp) [Tutorías ] | |||||
Módulo/Materia
MODULO: Fundamental
MATERIA: Vibraciones Mecánicas y Fatiga de Componentes y Estructuras
Descripción/Contenidos
Introducción y reseña histórica a la fatiga de componentes
Métodos de diseños a fatiga.
Aspectos micro y macroscópicos de la fatiga en metales.
Ensayos a fatiga y curvas tensión-vida (S-N).
Deformación cíclica y curvas deformación-vida (#-N).
Fundamentos de la LEFM y aplicación en el crecimiento de grieta en fatiga.
Entallas, muescas, ranuras, etc. y sus efectos.
Tensiones residuales y sus efectos en la resistencia a fatiga.
Fatiga debida a cargas de amplitud variable.
Fatiga multiaxial.
Fatiga de uniones soldadas.
Aspectos estadísticos de la fatiga.
Análisis y diagnóstico de fallos a fatiga.
Diseño de componentes sometidos a fatiga.
Competencias genéricas
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o pocos 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 ultimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
Competencias específicas
CE01 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricas y herramientas físicas y matemáticas avanzadas (incluyendo simulaciones numéricas) para la resolución de problemas de alto nivel en el campo de la mecánica
CE02 - Que los estudiantes adquieran conocimientos profundos que les permitan desarrollar criterios para optimizar el diseño de componentes y sistemas mecánicos mediante la innovación de los mismos
CE03 - Que los estudiantes sean capaces de utilizar las herramientas más avanzadas de cómputo y simulación que resulten adecuadas para la resolución de problemas en el campo del diseño y optimización mecánica. Especialmente en problemas no lineales o problemas con acoplamientos entre diferentes fenómenos físicos
CE05 - Que los estudiantes sean capaces de generar información y documentación de alto nivel que explique la resolución de problemas complejos en los campos de las vibraciones mecánicas, la fatiga, la mecánica de fluidos y, en general, del diseño mecánico avanzado.
Resultados aprendizaje
R1 - Conocer y comprender conceptos de fatiga uniaxial y multiaxial
R2 - Ser capaz de utilizar herramientas informáticas para el diseño de piezas a fatiga
R3 - Analizar y diagnosticar los mecanismos de fallo por rotura de componentes mecánicos
R4 - Ser capaz de analizar los resultados de un programa informático de predicción de vida a fatiga
Metodología
| Actividad formativa | Horas Presenciales | Horas NO Presenciales | Presencialidad | |
| A1 - Clases teóricas | 40 | 0 | 100 % | |
| A2 - Clases prácticas | Practicas laboratorio (8) Debates, puestas en común, tutoría grupos (8) | 16 | 0 | 100 % |
| A3 - Tutorías | 2 | 0 | 100 % | |
| A4 - Estudio y trabajo autónomo | Elaboración de trabajo (30) Lecturas de material(15) Estudio individual(45) | 0 | 90 | 0 % |
| A5 - Evaluación | 2 | 0 | 100 % | |
| Total | 60 | 90 | ||
Idiomas
El idioma de impartición es el castellano. Si bien se dispone de una colección de apuntes y de presentaciones en dicho idioma elaborados para la asignatura y a disposición de los estudiantes en el sitio del aulario virtual (Mi Aulario) dedicado a la asignatura, la bibliografía de referencia está editada esencialmente en inglés. Así mismo, la mayor parte de los artículos utilizados para los trabajos de carácter personal que habrán de desarrollar los estudiantes matriculados en la asignatura se encuentran editados en inglés.
Evaluación
| Resultados de aprendizaje |
Actividad de evaluación |
Peso (%) | Carácter recuperable |
Nota mínima requerida |
|---|---|---|---|---|
La calificación final de la asignatura será la suma ponderada de tres actividades desarrolladas para evaluar el nivel de adquisición por parte del estudiante de los resultados de aprendizaje previstos:
| Resultado de aprendizaje | Actividad de evaluación | Sistema de evaluación | Peso (%) | Recuperable |
| R2, R4 | Resolución de problemas propuestos por los profesores | Resolución de Problemas | 35 | SI |
| R1, R3 | Examen Teórico-Práctico | Examen | 40 | SI |
| R3, R4 | Exposición del trabajo libre realizado | Presentación oral | 25 | SI |
La asistencia a las clases teóricas (que se registrará mediante el control de firmas) no es un requisito para superar la asignatura; sin embargo, la participación activa en las mismas puntuará de forma positiva, sumándose a la calificación final que se haya alcanzado a partir de las distintas actividades de evaluación descritas arriba.
Temario
Tema 1: Introducción
Tema 2: Métodos Diseño Fatiga
Tema 3: Aspectos Macroscópicos/Microscópicos
Tema 4: Modelo S-N
Tema 5: Deformación cíclica. Modelo e-N
Tema 6: Linear elastic Fracture Mechanics (LEFM)
Tema 7: Elastoplastic Fracture Mechanics (EPFM)
Tema 8: Entallas / Tensión Media
Tema 9: Tensiones Residuales
Tema 10: Fatiga bajo Cargas de Amplitud Variable
Tema 11: Análisis de Solicitaciones
Tema 12: Fatiga Multiaxial
Tema 13: Métodos Estadísticos
Tema 14: Fatiga Debida a Vibraciones
Se impartiran siete sesiones de Ansys incidiendo en aquellos aspectos demostrativos de la teoria aprendida en la asignatura
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía básica
- R.I. STEPHEN y otros, "Metal Fatigue in Engineering", E. Wiley Interscience.
- J. SCHIJVE, "Fatigue of structures and materials". E. Springer
Bibliografía complementaria (puede haber ediciones actualizadas)
- R. AVILES, "Análisis de Fatiga en Máquinas", E. Thomson.
- W. PILKEY, "Peterson¿s Stress ConcentrationFactors". E. Wiley
- J. SHIGLEY, "Mechanical Engineering Design"
- D. BROEK, "Elementary Engineering Fracture Mechanics", E. Nijhoff
Material Adicional:
- Apuntes propios de la asignatura en "MiAulario"
Lugar de impartición
Aulario Campus Arrosadia.
Sala de Informática del Departamento de Ingeniería.