Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2024/2025 | Otros años:  2023/2024  |  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021 
Máster Universitario en Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional por la 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 ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

MODULO: Fundamental

MATERIA: Vibraciones Mecánicas y Fatiga de Componentes y Estructuras

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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.

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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

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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.

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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

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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  

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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.

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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

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Programa de prácticas experimentales

N/A

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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"

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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.

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Lugar de impartición

Aulario Campus Arrosadia.

Sala de Informática del Departamento de Ingeniería.

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