Última actualización: 21/01/2025


Curso Académico: 2024/2025

Materiales Aeroespaciales I
(15333)
Grado en Ingeniería Aeroespacial (Plan: 421 - Estudio: 251)


Coordinador/a: TSIPAS , SOPHIA ALEXANDRA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingenieria Química

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Fundamentos Químicos de la Ingeniería
Objetivos
Los estudiantes deben adquirir las siguientes habilidades: - Conocimientos básicos sobre ciencia e ingeniería de materiales: enlace en sólidos, estructura de materiales, difusión en sólidos, transporte masivo, diagramas de fase. - Propiedades de polímeros, cerámicos y materiales compuestos: propiedades mecánicas, propiedades eléctricas, magnéticas y térmicas. - Introducción a polímeros, cerámicas y compuestos, y su uso y comportamiento en el sector aeroespacial. - Procesamiento y aplicaciones Además, se adquirirán las siguientes habilidades: - Resolver problemas complejos. - Buscar, entender y diferenciar información relevante para ser capaz de tomar una decisión. - Utilizar conocimientos multidisciplinares para resolver problemas. - Trabajar en grupo y distribuir la carga de trabajo para la resolución de problemas. Las personas que superen este curso deberán ser capaces de presentar una aptitud colaborativa que les permita obtener información de otros personas, habilidades y conocimientos necesarios para fabricar componentes para aplicaciones específicas.
Resultados del proceso de formación y aprendizaje
CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía CG5: Capacidad para llevar a cabo actividades de proyección, de dirección técnica, de peritación, de redacción de informes, de dictámenes, y de asesoramiento técnico en tareas relativas a la Ingeniería Técnica Aeronáutica, de ejercicio de las funciones y de cargos técnicos genuinamente aeroespaciales. CG7: Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. CG9: Capacidad para el análisis y la resolución de problemas aeroespaciales en entornos nuevos o desconocidos, dentro de contextos amplios y complejos, integrado en equipos de trabajo multidisciplinares e internacionales. CG10: Capacidad de uso de herramientas computacionales y experimentales para el análisis y cuantificación de problemas de ingeniería. CE.CRA5: Comprender las prestaciones tecnológicas, las técnicas de optimización de los materiales y la modificación de sus propiedades mediante tratamientos. CE.CRA12: Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fundamentos de la mecánica de fluidos; los principios básicos del control y la automatización del vuelo; las principales características y propiedades físicas y mecánicas de los materiales. CE.CRA13: Conocimiento aplicado de: la ciencia y tecnología de los materiales; mecánica y termodinámica; mecánica de fluidos; aerodinámica y mecánica del vuelo; sistemas de navegación y circulación aérea; tecnología aeroespacial; teoría de estructuras; transporte aéreo; economía y producción; proyectos; impacto ambiental. RA1: Tener conocimientos básicos y la comprensión de las matemáticas, las ciencias básicas, y la ingeniería dentro del ámbito aeroespacial, incluyendo: el comportamiento de las estructuras; los ciclos termodinámicos y la mecánica de fluidos; el sistema de navegación aérea, el tráfico aéreo, y la coordinación con otros medios de transporte; las fuerzas aerodinámicas; la dinámica del vuelo; los materiales de uso aeroespacial; los procesos de fabricación; las infraestructuras y edificaciones aeroportuarias. Además de un conocimiento y compresión específicos de las tecnologías espeíificas de aeronaves y de aeromotores en cada una de las menciones incluidas en el presente título. RA2: Ser capaces de identificar problemas de ingeniería aeroespacial, reconocer especificaciones, recopilar e interpretar datos e información, establecer diferentes métodos de resolución y seleccionar el más adecuado entre las alternativas disponibles. RA3: Ser capaces de realizar diseños en el ámbito de los vehículos aeroespaciales, sistemas de propulsión, navegación y control del tráfico aéreo, infraestructuras aeroportuarias, o equipos y materiales de uso aeroespacial, que cumplan con las especificaciones requeridas colaborando con otros ingenieros y titulados. RA4: Los titulados serán capaces de realizar aproximaciones a métodos iniciales de investigación en consonancia con su nivel de conocimiento que implica búsquedas bibliográficas, diseño y ejecución de experimentos, interpretación de datos, selección de la mejor propuesta y simulación por ordenador. RA5: Ser capaces de aplicar su conocimiento y comprensión para resolver problemas, y diseñar dispositivos o procesos del ámbito de la ingeniería aeroespacial de acuerdo con criterios de coste, calidad, seguridad, eficiencia y respeto por el medioambiente. RA6: Tener las capacidades necesarias para la práctica de la ingeniería en la sociedad actual.
Descripción de contenidos: Programa
-Introducción a Ciencia de Materiales e Ing. Clasificación de materiales. Propiedades Evolución de los principales materiales aeroespaciales. Requisitos de materiales en estructuras y motores. -Enlace en sólidos. Relación entre unión, estructura y propiedades de los materiales -Sistemas cristalinos. Posiciones atómicas. Direcciones y planos en las celdas cristalinas. - Defectos cristalinos. Soluciones sólidas. Polimorfismo y alotropía. Materiales amorfos -Mecanismos de difusión. Leyes de difusión de Fick. Ejemplos de aplicaciones industriales - Diagramas de fase: componente, fase, micro constituyente. Diagramas de fase unarios o de un componente. Diagramas de fase isomorfos binarios. Regla de fase de Gibbs. Regla de la palanca. Sistemas binarios eutécticos. -Precipitación en estado sólido. Reacciones invariantes. Componentes intermetálicos Fusión congruente e incongruente -Fe-C Sistema. Transformaciones de equilibrio en el sistema metaestable Fe-C. Aceros eutectoides. Transformaciones perlíticas Aceros hipoeutectoides. Aceros hipereutectoides. Influencia de los elementos de aleación - Diagramas de fase de cerámica. Diagramas de fase ternarios. Diagramas de fase ternaria en aleaciones metálicas. Diagramas de fase ternarios en cerámica - Propiedades mecánicas: ensayo de tensión uniaxial. Curva Tensión-Deformación.Zona Elástica Zona plástica. Conceptos de Ductilidad. C - Mecanismos de endurecimiento. Dureza - Propiedades eléctricas: Clasificación. Diagramas de Energy-Bands. Materiales de conducción. Conductores metálicos. Conductores de cerámica. Materiales semiconductores. Intrínseco. Extrínseco. Materiales aislantes -- PROPIEDADES MAGNÉTICAS. Origen del comportamiento magnético de los materiales. Tipos de magnetismo. ferromagnético, ferrimagnético; paramagnético; diamagnético; anti-ferromagnético Dominios magnéticos Ciclos de histéresis Tipos de materiales según sus ciclos de histéresis. Factores que afectan el ciclo de histéresis. Aplicaciones. PROPIEDADES TERMALES - Materiales cerámicos. Estructura de materiales cerámicos. Vidrios. Propiedades mecánicas de los materiales de cerámica Procesamiento de materiales cerámicos. Aplicaciones -Materiales poliméricos: Estructura química de polímeros. Tamaño y forma de polímeros. Peso molecular y su distribución. Estado sólido de polímeros. Polímeros cristalinos. Transiciones térmicas Propiedades mecánicas de los polímeros Viscoelasticidad. Procesamiento y aplicaciones prácticas de materiales poliméricos -Concepto de materiales compuestos. Constituyentes de materiales compuestos. Clasificación. Refuerzos Partículas. Materiales compuestos reforzados con partículas grandes. Fibras y prepregs. Propiedades mecánicas de diferentes materiales de refuerzo -Materiales compuestos de matriz polímerica . Matrices termoestables y termoplásticas. Aditivos. Propiedades medias elásticas de los composites. -Procesos de fabicación. Materiales compuestos y aeroespacial - Mecanismos de Adhesion. Modos de falla. Tipos de adhesivos Consideraciones de procesamiento y diseño.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- El curso consistirá en Clases Magistrales donde se desarrolla la teoría de los temas del programa y clase Tutoriales donde se enfatizará en aplicaciones, ejemplos y resolución de problemas. - Habrá sesiones de tutorías optativas para los estudiantes. - Habrá prácticas de laboratorios de obligada asistencia. El laboratorio complementará la formación práctica. - Todo el material formativo (apuntes, transparencias, ejercicios y problemas, manual de laboratorio y material adicional) se distribuirá a través de Aula Global. IMPORTANTE: El laboratorio es de OBLIGADA ASISTENCIA. La entrada al laboratorio se habilita una vez el estudiante haya visualizado los vídeos de seguridad general y seguridad en el laboratorio de materiales/química y contestado ambos tests correctamente. NO SE PUEDE ENTRAR AL LABORATORIO SI NO SE HAN CONTESTADO LOS TESTS. LA NO ASISTENCIA AL LABORATORIO SIN CAUSA JUSTIFICADA IMPLICA SUSPENDER LA EVALUACIÓN CONTINUA.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • ASHBY MF . Engineering materials: an introduction to their properties and applications. Pergamon Press. 1981
  • ASKELAND DR.. Essentials of materials science and engineering. 2nd ed Ed. Cengage Learning. 2010
  • Adrian P. Mouritz. Introduction to Aerospace Materials. Woodhead Publishing. 2012
  • CALLISTER WD. . Materials science and engineering: an introduction . 2nd ed John Wiley & Sons. 2003.
  • MANGONON PL. . The principles of materials selection for engineering design . Ed. Prentice Hall,. 1999
  • SHACKELFORD JF. . Introducción a la Ciencia de Materiales para ingenieros. 4th ed. Pearson Prentice-Hall. 2005
  • SMITH WF. Fundations of Materials Science and Engineering. McGraw-Hill. 2011
  • Van Vlack L.H.. Elements of Materials Science and Engineering. Ed Addison Wesley Co. . 1989
Contenido detallado de la asignatura o información adicional para TFM

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.