PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica de Materiales Compuestos"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica de Materiales Compuestos" Grupo: Grupo 1 (Conjuntamente con 4º GITI)(970001) Titulacion: Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales 2010 E.T.S. de Ingeniería Mecánica de Materiales Compuestos Optativa 4º Primer Cuatrimestre Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Grupo 1 (Conjuntamente con 4º GITI) (1) Mecánica de Medios Continuos y T. de Estructuras (Área principal) Mecánica Med.Continuos y Teoría Estruct. (Departamento responsable) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA, CAMINO DESCUBRIMIENTOS, S/N - ISLA CARTUJA SEVILLA COORDINADOR DE LA ASIGNATURA MARIN VALLEJO, JUAN CARLOS PROFESORADO PARIS CARBALLO, FEDERICO MARIN VALLEJO, JUAN CARLOS CORREA MONTOTO, ELENA Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

2 4 5 GARCIA GARCIA, ISRAEL CAÑAS DELGADO, JOSE Objetivos docentes específicos Definición y clasificación de materiales compuestos. Estudio del comportamiento de una lámina. Estudio de propiedades y criterios de fallo. Teoría general de laminados. Análisis de elementos estructurales. Aplicaciones. Competencias CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Bloques temáticos: Morfología y fabricación. Comportamiento de una lámina. Teoría general de laminados. Vigas y placas. Uniones. Ensayos de recepción y recalificación. Temario desarrollado: 1. Introducción a los materiales compuestos. 2. Ley de comportamiento de una lámina. 3. Comportamiento mecánico de una lámina. 4. Comportamiento mecánico de un laminado. 5. Análisis de elementos estructurales de material compuesto. 6. Uniones en materiales compuestos. 7. Ensayos de recepción y recalificación. Prácticas: 1. Fabricación de un laminado. 2. Confección de probetas de ensayo. 3. Ensayos de caracterización. 4. Ensayos de recepción y recalificación. 5. Determinación de la resistencia de un laminado. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos 1. Introducción a los materiales compuestos 1.1 Definición de material compuesto 1.2 Clasificación de los materiales compuestos 1.3 Fibras y matrices 1.4 Fabricación de materiales compuestos 1.5 Comportamiento mecánico de materiales reforzados con fibras 1.6 Aplicaciones de los materiales compuestos 2. Ley de comportamiento de una lámina 2.1 Introducción 2.2 Ley de comportamiento para materiales elásticos en 3D 2.3 Valor de las constantes 2.4 Relación tensión-deformación en tesión plana en materiales ortótropos 3. Comportamiento mecánico de una lámina 3.1 Introducción 3.2 Determinación experimental de la rigidez de una lámina 3.3 Determinación experimental de la resistencia de una lámina 3.4 Criterios de resistencia biaxial de una lámina 3.5 Micromecánica 4. Comportamiento Mecánico de un laminado 4.1 Teoría general de laminados 4.2 Casos particulares 4.3 Resistencia de laminados 4.4 Efecto de la temperatura de curado 4.5 Ejemplos 4.6 Modelos de degradación 4.7 Tensiones interlaminares 5. Análisis de elementos estructurales de material compuesto 5.1 Análisis de vigas 5.2 Análisis de placas 6. Uniones en materiales compuestos 6.1 Introducción 6.2 Uniones adhesivas 6.3 Uniones remachadas 6.4 Modelos de análisis 6.5 Mecanismos de fallo 6.6 Ejemplos de cálculo Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

3 7. Ensayos de recepción y recalificación 7.1 Introducción 7.2 Definiciones previas. Proceso de recepción 7.3 Tipos de ensayos a realizar sobre materiales compuestos y adhesivos 7.4 Ensayos de caracterización química de prepreg y adhesivos 7.5 Ensayos de caracterización física de prepreg 7.6 Ensayos de caracterizacion física de laminados 7.7 Ensayos de caracterizacion mecánica de laminados 7.8 Ensayos de caracterización mecánica de estructuras sandwich 7.9 Ensayos de caracterización de adhesivos Prácticas Practica 1. Fabricación de laminado Practica 2. Confección de probetas de ensayo Practica 3. Ensayos de caracterización Practica 4. Ensayos de recalificación Practica 5. Determinación de resistencia ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas 4 Metodología de enseñanza-aprendizaje: En las clases teóricas se introduce el concepto de material reforzado con fibras, sentando las bases que permiten desarrollar el modelo analítico pra describir el comportamiento mecánico de este tipo de materiales. Así mismo, se aborda el problema del diseño, y se describen los procesos de fabricación. En las clases de problemas se hace aplicación práctica de la teoría general de laminados. Prácticas de Laboratorio 5.0 Metodología de enseñanza-aprendizaje: En las prácticas de laboratorio el alumno comienza por confeccionar su propio material, para posteriormente caracterizarlo mecánicamente, y finalmente determinar su resistencia. Horas de estudio del alumno 67.5 Clases teóricas BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general Mechanics of Composite Materials. R. M. Jones Mc Graw-Hill Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

4 Materiales Compuestos. D. Hull Revert Analysis and Performance of Fiber Composites. B. D. Agarwal and L. J. Broutman John Wiley & Sons Mechanics of Composite Materials. R.M. Christensen John Wiley & Sons The behavior of structures composed of composite materials. J.R. Vinson and R.L. Sierakowski Martinus Nijhoff Publishers Composite Materials Handbook. M.M. Schwartz Mc Graw-Hill Bibliografía específica Introducción al análisis y diseño con materiales compuestos F. París, J. Cañas, J.C. Marín, A. Barroso 2008 Sección de publicaciones E.T.S. de Ingenieros. Univ. Sevilla Prácticas de Materiales Compuestos J. Justo, J.C. Marín, J. Cañas digital 2.0, S.L Sistema de evaluación La asignatura se evaluará en función de la calificación de un examen, complementado, si procede, con la calificación de las prácticas y de un trabajo. En la evaluación de la asignatura se valorará: El examen, que constará de tres bloques: - un bloque de teoría con preguntas tipo test - un bloque de cuestiones de aplicación de los conocimientos adquiridos - un bloque de problemas de aplicación práctica La realización de trabajos propuestos de desarrollo y aplicación de los modelos estudiados. La realización de las prácticas de laboratorio. Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

5 CALENDARIO DE EXÁMENES La información que aparece a continuación es susceptible de cambios por lo que le recomendamos que la confirme con el Centro cuando se aproxime la fecha de los exámenes. CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 1 ª Convocatoria 18/1/2018 Hora: CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 2 ª Convocatoria 29/6/2018 Hora: CENTRO: E.T.S. de Ingeniería Diciembre 12/12/2017 Hora: TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: FEDERICO PARIS CARBALLO JUAN CARLOS MARIN VALLEJO JESUS JUSTO ESTEBARANZ ANTONIO BLAZQUEZ GAMEZ ALBERTO BARROSO CARO JOSE ANTONIO REINOSO CUEVAS ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grupo 1 (Conjuntamente con 4º GITI) (970001) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: CAÑAS DELGADO, JOSE Lunes Del 18/09/2017 al 12/01/2018 Hora: De 17:10 a 18:40 Miércoles Del 18/09/2017 al 12/01/2018 Hora: De 19:00 a 20:10 Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

6 CLASES DEL PROFESOR: PARIS CARBALLO, FEDERICO Lunes Del 18/09/2017 al 12/01/2018 Hora: De 17:10 a 18:40 Miércoles Del 18/09/2017 al 12/01/2018 Hora: De 19:00 a 20:10 Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6