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Materiales Estructurales: Comportamiento en Servicio y Mecánica de Fractura

Centro
Escuela de Ingeniería de Bilbao
Titulación
Grado en Ingeniería en Tecnología Industrial
Curso académico
2023/24
Curso
4
Nº Créditos
6
Idiomas
Castellano

DocenciaAlternar navegación

Distribución de horas por tipo de enseñanza
Tipo de docenciaHoras de docencia presencialHoras de actividad no presencial del alumno/a
Magistral37.556.2
Seminario7.511.2
P. de Aula7.511.2
P. Laboratorio7.511.2

Guía docenteAlternar navegación

ObjetivosAlternar navegación

Capacidad para abordar desarrollos, proyectos y estudios avanzados en el ámbito de la ingeniería de materiales, con u alto grado de autonomía.

Buscar y seleccionar información, comunicarla de forma oral o escrita, redactar informes y proyectos, gestionar la documentación.

TemarioAlternar navegación

Tema 1. Presentación e Introducción. Tipos de materiales frente al comportamiento mecánico. Estructura cristalina. Deformación elástica y resistencia teórica. Estructura no cristalina. Deformación no elástica.

Tema 2. Materiales Estructurales. Introducción a la Metalurgia Física. Mecanismos de endurecimiento de aleaciones metálicas. Aleando y conformando los materiales.

Tema 3. Aleaciones hierro-carbono: diagramas, microestructuras y tratamientos térmicos

Tema 4. Aceros y Fundiciones. Aceros estructurales. Aceros aleados para resistencia, cementación, nitruración. Aceros de alta resistencia. Fundiciones férreas. Aleaciones de Aluminio y Titanio. Otros metales no férreos.

Tema 5. Materiales poliméricos y compuestos. Termoplásticos. Termoestables. Elastómeros. Combinando y modificando polímeros.

Tema 6. Cerámicas y vidrios. Materiales cerámicos. Hormigones. Vidrios. Refractarios. Tribología.

Tema 7. Mecánica de la fractura. Planteamiento energético. Planteamiento tensional y fractura elástico-lineal. Tensión plana y deformación plana. Materiales anisótropos. Estados tridimensionales de tensión. Fractura frente a plastificación.

Tema 8. Ensayos de tenacidad. Aspectos macro y microscópicos de la Fractura en los materiales. Mecánica de la fractura elasto-plástica. CTOD. La integral J. Los campos HRR.

Tema 9. Fatiga de materiales. Efectos de las cargas cíclicas. Ensayos de fatiga. Naturaleza física del daño por fatiga. Tendencias de los materiales en curvas S-N. Diseño en fatiga. Crecimiento de grietas por fatiga. Ley de Paris.

Tema 10. Fluencia y disipación en materiales. Ensayos de fluencia. Mecanismos físicos de la fluencia. Avance de grietas de fluencia. Estimación de vida de componentes. Curvas tensión-deformación-tiempo. Disipación de energía en materiales.

Tema 11. Corrosión y materiales resistentes a la corrosión. Corrosión. Corrosión Bajo Tensión. Corrosión-fatiga. Crecimiento de grietas. Materiales resistentes a la corrosión.

MetodologíaAlternar navegación

La asignatura se desarrolla con cuatro modalidades docentes: clases magistrales, prácticas de aula, seminarios y prácticas de laboratorio.

En la práctica, las sesiones de clases magistrales y prácticas de aula se llevan a cabo de manera conjunta. En las mismas, se impartirán amplias explicaciones por parte del docente y se realizan ejercicios y casos de estudio. La documentación para el estudio de la asignatura y la realización de ejercicios están disponibles en eGela, así como en el servicio de reprografía de la EIB. En eGela se incluirá también material adicional para trabajo y estudio, así como actividades y tareas que el alumnado deberá realizar fuera del horario de clase.



En los seminarios se focalizará la enseñanza en temas concretos que requieran de ejercicios complementarios para favorecer el trabajo en equipo y la participación del alumnado con debates ocasionales. De este modo se permite la profundización en el conocimiento teórico de la materia de una manera más práctica y aplicada.



En las prácticas de laboratorio se desarrollará un pequeño proyecto en equipo, el cual conlleva trabajos experimentales metalúrgicos con el fin de adquirir conocimientos y destrezas de las técnicas experimentales en laboratorio metalúrgico, así como capacidad de análisis y toma de decisiones.



En el caso de que se establezcan distancias mínimas entre alumnos por seguridad sanitaria, las prácticas se organizarán de forma delegada y en el resto de modalidades docentes se aplicarán las condiciones que el equipo de dirección de la EIB indique. Así mismo, en el caso de que no se pueda realizar una evaluación presencial de la asignatura, se realizarán los cambios pertinentes para la realización de una evaluación online mediante la utilización de las herramientas informáticas existentes en la UPV/EHU. Las características de esta evaluación online serán publicadas en eGela.

Sistemas de evaluaciónAlternar navegación

El sistema de evaluación será de tipo continuo. La ponderación será como se detalla a continuación:

-Examen escrito final de Teoría y Problemas: 45% nota final

Grado de aprovechamiento de las lecciones impartidas en el temario y de los ejercicios prácticos. Evaluación de la capacidad de trabajar de forma autónoma.

- Realización de diversas tareas y actividades a lo largo del curso: 20% de la nota final. Grado de aprovechamiento de las lecciones impartidas en el temario y de los ejercicios prácticos.

- Preparación de informes escritos, presentaciones póster y defensas orales del trabajo en seminarios: 25% nota final

Evaluación de la capacidad para utilizar los conocimientos teórico-prácticos para la resolución de problemas abiertos y casos de estudio.

Evaluación de la capacidad de trabajar en equipo realizando propuestas, analizando aportaciones de otros, discutiendo ideas y ejecutando acciones pertinentes. Habilidades interpersonales.

-Preparación y defensa oral del proyecto de Prácticas de laboratorio: 10% nota final

Evaluación de la capacidad de abordar un trabajo complejo en equipo, planificar las etapas requeridas, ejecutarlas experimentalmente, analizar críticamente los resultados obtenidos, proponer soluciones y realizar su comunicación, tanto de forma escrita como oralmente.



Todas las pruebas son de carácter obligatorio en la evaluación continua y se debe obtener una puntuación mínima de 5 sobre 10 en cada una de ellas. Excepcionalmente, se podrá aprobar con una puntuación superior a 4,5 sobre 10 en el examen final siempre y cuando el resto de actividades y pruebas evaluadas en el curso tengan una nota superior a 5 sobre 10.



El alumnado tiene derecho a la renuncia de la evaluación continua y optar por una evaluación única final. El alumno o la alumna que opte por ello deberá informar de su decisión al profesorado de la asignatura, antes de la semana 12 de clases. El examen final en este caso contendrá preguntas y ejercicios del programa trabajado en toda las modalidades docentes de la asignatura.



El alumnado tiene derecho a renunciar a la convocatoria en vigor, para lo cual no se requiere notificación. Por defecto se considerará que renuncia a la convocatoria el alumno o la alumna que no se presente al examen.

Materiales de uso obligatorioAlternar navegación

Plataforma eGela
Libro de la asignatura
Libro de ejercicios y problemas

BibliografíaAlternar navegación

Bibliografía básica

-Donald R. Askeland, Ciencia e Ingeniería de Materiales, Edición 7, Cengage,(2022)

- Ashby Michael F., Jones David R.H., Engineering Materials 2 Butterworth-Heinemann (2004)

-Campbell F-Elements of Metallurgy and Engineering Alloys -ASM International (2008)

- Totten G.E. - Steel Heat Treatment_ Metallurgy and Technologies-Marcel Dekker (CRC) (2006)

- R.W.K. Honeycombe and H.K.D.H. Bhadeshia, Steels: Microestructure and Properties, 4th edition, (2017)

- J. Polmear, Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals, 5th edition, Elsevier (2017)

-C. Leyens and M.Peters, Titanium and Titanium Alloys, Fundamentals and Applications, Wiley-VCH GmbH and Co.

(2003)

- Crawford R.J., Plastics Engineering, 4th edition, Elsevier (2019)

-Kamal K, Composite Materials: Processing, applications and characterization, Springerink (2017)

- Arana, J.L., González, J.J., Mecánica de la fractura, Ediciones UPV-EHU (2001)

- Dowling N.E., Mechanical Behaviour of Materials. 5th edition, Prentice-Hall (2021)

Bibliografía de profundización

- Altzairuen diseinurako metalurgia fisikoa. J.M.Rodriguez Ibabe, J.J. Urkiola Galarza (1993)
- Altzairuen Berotako konformazioa. J.M. Rodriguez Ibabe, I.Gutierrez, B.Lopez.(1997)
-D. Scott MacKenzie, George E. Totten - Analytical Characterization of Aluminum, Steel, and Superalloys-CRC Press (2005)
- M.J. Donachie, Superalloys: a Technical Guide, 2nd edittion, ASM International, (2002)
- M.Avedesian and H. Baker, Magnesium and Magnesium Alloys, ASM International, (1999)
-Anderson, T.L., Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications. 4th Edition, CRC press (2017)
-Hertzberg, Deformation and Fracture Mechanics of engineering Materials,John Wiley & Sons, Inc. (2013)
-Wolfgang Grellmann, Deformation and Fracture Behaviour of Polymer Materials,Springer International Publishing (2017)
- ASM Handbook. Volume 8. Fatigue and Fracture. ASM Internacional. (2000)

Revistas

- Revista de Metalurgia CENIM
- Scripta Materialia
- Materials and Design

Tribunal de convocatorias 5ª, 6ª y excepcionalAlternar navegación

  • GARCIA ROMERO, ANE MIREN
  • MUÑOZ UGARTEMENDIA, JONE
  • ZUZA HERNANDEZ, ESTER

GruposAlternar navegación

16 Teórico (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-1

20:00-21:00

1-14

16:30-18:00

16:30-17:30

2-2

19:30-21:00

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I

16 Seminario-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
3-3

18:00-19:30

5-5

18:00-19:30

8-9

18:00-19:30

14-14

18:00-19:30

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1A 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 7S - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I

16 Seminario-2 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
3-3

19:30-21:00

5-5

19:30-21:00

8-9

19:30-21:00

14-14

19:30-21:00

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I

16 P. de Aula-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-1

19:30-20:00

1-14

17:30-18:00

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I
  • P1G 6A - ESCUELA INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO I

16 P. Laboratorio-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
6-6

18:00-19:30

7-7

18:00-19:30

10-10

18:00-19:30

12-12

18:00-19:30

13-13

18:00-19:30

Profesorado

16 P. Laboratorio-2 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
6-7

19:30-21:00

10-10

19:30-21:00

12-13

19:30-21:00

Profesorado