UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

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1 1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de : Frecuencia semanal: 1 hrs. Horas presenciales: 15 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 0 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de : (X) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional (X) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 15/10/2015 Fecha de la última actualización: 15/10/2015 Responsables del diseño: Dra. Bárbara Bermúdez Reyes Presentación: Esta unidad de trata de reforzar lo visto en la clase Mecánica de estructuras aeroespaciales, la cual consta cuatro temas, en los que se describe los elementos estructurales de una aeronave, bases de elasticidad, el cálculo de estructuras mediante el método de matriz de rigidez en dos y tres dimensiones, así como su aplicación en componentes estructurales de aeronaves. Propósito:

2 Esta Unidad de tiene como propósito, que el estudiante calcule estructuras aeroespaciales, considerando todos los elementos estructurales en tres dimensiones y la relación estructura-material-mecánica. 2 Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de : Esta unidad de contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales: Aplica estrategias de autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Utiliza un segundo idioma, preferentemente el inglés, con claridad y corrección para comunicarse en contextos cotidianos, académicos, profesionales y científicos. Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos. Competencias personales y de interacción social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible. b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de : Calculo de estructuras aeroespaciales sometido a cargas estáticas, para obtener esfuerzos y desplazamientos estructurales, desarrollando el pensamiento crítico, el trabajo en grupo, la investigación y manejo de los paquetes computacionales básicos, respetando los valores promovidos por la UANL.

3 Representación gráfica UANL - FIME 3 Aplica estrategias de autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional. Analizar el comportamiento de las estructuras aeroespaciales. Conocer las estructuras aeroespaciales sometidas a cargas. Instrumentales Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico. Calcular los esfuerzos y desplazamientos de estructuras aeroespaciales. Conocer el concepto de tensor de esfuerzos y bases de elasticidad. Utiliza un segundo idioma, preferentemente el inglés, con claridad y corrección para comunicarse en contextos cotidianos, académicos, profesionales y científicos. Comprender adecuadamente la relación estructura-materialmecánica. Calcular los desplazamientos que se producen en una estructura aeroespacial cuando se somete a cargas estáticas. Competencias de la Unidad de Aprendizaje Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos. Analizar los resultados de los cálculos de estructuras aeroespaciales. Analizar los esfuerzos y desplazamientos de estructuras aeroespaciales. Personales y de Interacción Social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

4 4 Unidad temática 1: Introducción Competencias particulares: Conocer las estructuras aeroespaciales sometidas a cargas estáticas. Elementos de Competencia Conocer los elementos estructurales que componen las estructuras aeroespaciales. Evidencias de Construcción de fuselaje de aeromodelo de tipo armadura de madera balsa. Criterios de desempeño Aplicación de los conceptos estructurales aprendidos en clase: Estructuras unidimensionales Estructuras bidimensionales Estructuras tridimensionales Cargas en estructuras Actividades de Construcción de fuselaje de aeromodelo de tipo armadura de madera balsa. Contenidos Componentes estructurales Cargas en estructuras Componentes estructurales aeroespaciales Cargas en componentes aeroespaciales Recursos Laboratorio Estructuras Aeroespaciales de Estructuras aeroespaciales Partes de aeronaves sometidas a cargas

5 Unidad temática 2: Bases de la teoría de elasticidad Competencias particulares: Conocer y aplicar los conceptos básicos de la mecánica del medio continuo y el tensor de esfuerzos. UANL - FIME 5 Elementos de Competencia Bases de la teoría de elasticidad. Evidencias de Construcción de ala estructurada de aeromodelo de madera balsa. Criterios de desempeño Aplicación de los conceptos estructurales aprendidos en clase: Cargas en estructuras Actividades de Construcción de ala estructurada de aeromodelo madera balsa. Contenidos Mecánica del medio continuo Esfuerzo Esfuerzos normal y cortante Esfuerzo en un plano Esfuerzo uniaxial Esfuerzo biaxial Esfuerzo triaxial Esfuerzo en un punto Tensor de esfuerzos Recursos Laboratorio Estructuras Aeroespaciales de

6 Unidad temática 3: Análisis Matricial Competencias particulares: Calcular desplazamientos estructurales mediante el método de la matriz de rigidez. UANL - FIME 6 Elementos de Competencia Determinar mediante el método de rigidez los desplazamientos estructurales en dos y tres dimensiones. Evidencias de Determinación de carga máxima en aeromodelo tipo armadura. Criterios de desempeño Determinación práctica de desplazamientos estructurales de aeromodelo tipo armadura. Actividades de Aplicación de método de matriz de rigidez para determinación de desplazamientos estructurales de aeromodelo construido con anterioridad. Contenidos Conceptos y definiciones Método de la matriz de rigidez en dos dimensiones Método de la matriz de rigidez en tres dimensiones Recursos Laboratorio estructuras aeroespaciales de

7 Unidad temática 4: Esfuerzos en vigas Competencias particulares: Determinar los esfuerzos de flexión en diferentes tipos vigas utilizando métodos establecidos para resolver problemas básicos de ingeniería. 7 Elementos de Competencia Determinar los desplazamientos en una aeronave. Evidencias de Determinación de desplazamientos estructurales en un aeromodelo construido por el alumno. Criterios de desempeño Construcción de aeromodelo tipo armadura. Determinación de los desplazamientos estructurales del aeromodelo sometido a carga. Actividades de Construcción de aeromodelo. Cálculo de esfuerzos y desplazamientos en aeromodelo. Contenidos Calculo de esfuerzos y desplazamientos en estructuras aeroespaciales Recursos Pintarrón Laboratorio de Estructuras aeroespaciales Materiales de aeromodelismo Computadora Planos de aeromodelos tipo armadura

8 Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) UANL - FIME 8 Evidencia Ponderación Construcción de fuselaje de aeromodelo tipo armadura 20% Construcción de ala estructurada 20% Determinación practica de carga máxima y desplazamientos estructurales en aeromodelo 20% Determinación de desplazamientos estructurales en un aeromodelo construido por el alumno 20% Producto integrador de : Producto integrador 20 % Al finalizar esta unidad de el estudiante deberá demostrar sus habilidades y conocimientos obtenidos en el curso calculando esfuerzos y desplazamientos en estructuras aeroespaciales. Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Aircraft Structures for Engineering Students Autor: T. H. G. Megson Editorial: Elsevier Pubs Libro: Structural Analysis Autor: R. C. Hibbeler Editorial: 3rd edition Pearson Education Libro: Aircraft Design: A Conceptual Approach Autor: Daniel P. Raymaer Editorial: AIAA Education Series

9 9 Libro: Mechanic of Materials Autor: Beer, Johnston Jr, De Wolf, Mazurek Editorial: 5th edition Mc-Graw-Hill Libro: Advanced Mechanic of Materials Autor: Arthur P. Boresi and Richard J. Smith Editorial: 6th edition Willey Sons

10 Perfil del docente: UANL - FIME 10 El profesor deberá tener grado de doctor en Ingeniería aeronáutica, o en ramas afines, que demuestre conocimiento, habilidad y experiencia en el área de Estructuras, así como en el dominio de un segundo idioma (inglés). Ficha bibliográfica del profesor: Dra. Bárbara Bermúdez Reyes. - Profesor Investigador con 6 años de experiencia impartiendo materias de estructura en programas de Ingeniería Aeronáutica. SNI nivel I. JEFATURA DE ACADEMIA Dra. Bárbara Bermúdez Reyes JEFATURA DE DEPARTAMENTO Dr. Luis Arturo Reyes Osorio COORDINACIÓN GENERAL ACADEMICA DE AERONÁUTICA Dr. Ulises Matías García Pérez SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA Dr. Arnulfo Treviño Cubero

11 CONTROL DE CAMBIOS Página Decía Dice Motivo del Cambio Fecha 11