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UANL -‐ FIME Nombre de la Unidad de Aprendizaje 1
IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME
Nombre de la unidad de aprendizaje: Análisis de Fallas Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 48 hrs. Horas de trabajo extra-‐aula: 3 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( ) obligatoria (X) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional ( X ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 6 Fecha de elaboración: 15/07/2017 Fecha de la última actualización: 16/11/2017 Responsables del diseño: Dr. Facundo Almeraya Calderón
Dra. Citlalli Gaona Tiburcio Dr. Luis Leduc Lezama Presentación: El ingeniero aeronáutico en su desempeño profesional eventualmente observará fallas en componentes y equipo aeronáutico, y en este curso adquirirá las bases mínimas necesarias para empezar a desempeñarse en el tema, y capacitarse para identificar, evaluar, analizar y prevenir la ocurrencia de las mismas. Esta unidad de aprendizaje se divide en 3 temas. En la primera unidad se define lo que el estudiante puede esperar del curso, se presenta el programa y los criterios de evaluación. También como introducción al tema, se les da a conocer la problemática y situación actual en torno a la aplicación y uso del análisis de fallas a nivel mundial. En la segunda unidad se les dan a conocer
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los materiales metálicos empleados en aeronáutica, se hace un repaso de su clasificación, composición, propiedades, nomenclatura, desempeño y aplicación aeronáutica particular; a fin de relacionarlo con las fallas típicas que suelen presentar. La unidad tres describe las herramientas con que se cuenta para el análisis de fallas, familiarizando al alumno con las técnicas disponibles para la recolección, preparación y preservado de muestras; la metodología para observación de superficies fracturadas, y el efecto de los parámetros mecánicos y ambientales en la ocurrencia de fallas metálicas. Los alumnos investigan, presentan y analizan casos de estudio.
Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad permitir a los estudiantes aprender los fundamentos de las metodologías a seguir en los estudios de análisis de falla, conocer las bases del comportamiento mecánico, los ensayos no destructivos y la caracterización microscópica (óptica y electrónica de barrido), así mismo tener los elementos para identificar problemas de corrosión asociados a las fallas de los materiales. Además, comprender y analizar los tipos de mecanismos de deterioro en materiales de uso aeroespacial.
Competencias del perfil de egreso:
a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:
Competencias instrumentales:
Estas competencias tienen una función instrumental y pueden ser de naturaleza lingüística, metodológica, tecnológica o cognoscitiva, propias del perfil académico y profesional necesario para la competitividad local e internacional en la época actual. A continuación se describen las competencias instrumentales establecidas por la UANL: COMPETENCIA 1. Aplica estrategias de aprendizaje 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. COMPETENCIA 5. Emplea pensamiento lógico, crítico, creativo y propositivo para analizar fenómenos naturales y sociales que le permitan tomar decisiones pertinentes en su ámbito de influencia con responsabilidad social. COMPETENCIA 8. 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.
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Competencias personales y de interacción social COMPETENCIA 11. 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. Competencias integradoras COMPETENCIA 15. Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.
b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:
Resolver problemas de ingeniería seleccionando la metodología apropiada, aplicando modelos establecidos, basados en las ciencias básicas, verificando los resultados obtenidos con un método analítico o con el apoyo de una herramienta tecnológica, de forma que la solución sea pertinente y viable, cumpliendo con estándares de calidad y políticas de seguridad.
Aplicar métodos y técnicas de investigación científica y tecnológica, colaborando en grupos de generación y aplicación del conocimiento, para el desarrollo de proyectos de ingeniería.
Representación gráfica
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Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
Competencias de la Unidad de Aprendizaje
Instrumentales
Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y perSnentes en los ámbitos personal, académico y
profesional
USliza métodos y técnicas de análisis
Generar ideas potenciales para invesSgar desde una perspecSva cienUfica y solucionar de manera lógica y
coherente problemas de invesSgación
Desarrollar a habilidad de la búsqueda y revisión de literatura y construir marcos teóricos que contextualicen un problema
de invesSgación
Emplea pensamiento lógico, críSco, creaSvo y proposiSvo para analizar
fenómenos naturales y sociales que le permitan tomar decisiones perSnentes en
su ámbito de influencia con responsabilidad social
Toma de desiciones argumentada
Entender la importancia de la inveSgación cienUfica y su impacto en los ámbitos socil, económico y ambintal mediante
la idenSficación de las caracterísScas de los enfoques cuanStaSvo y cualitaSvo
USliza los métodos y técnicas de invesSgación tradicionales y de
vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su
profesión y la generación de conocimientos
Sliza métodos y técnicas de solución
aprendidos previamente
Genera ideas para invesSgar desde una perspecSva cienUfica y formula hipótesis y soluciones lógicos y
coherentes
Personales y de Interacción
Social
PracSca los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honesSdad, libertad,
solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, éSca
profesional, jusScia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a
construir una sociedad sostenible
Integradoras Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incerSdumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida
Soluciona problemas en ingeniería
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IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
Unidad temática 1: Introducción Competencias particulares:
• Conocer la problemática y situación actual en torno a la aplicación y uso del análisis de fallas • Comprender el alcance y relevancia del análisis de falla como una herramienta para la prevención, estudio y solución de fallas y
accidentes en el ámbito aeronáutico
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Conocer la problemática y
situación actual en torno a la aplicación y uso del análisis de fallas en el ramo aeronáutico
Reportes de lectura
Puntualidad Presentación Ortografía Contenido Bibliografía Calidad
Leer un texto y elaborar un reporte de lectura sobre los fundamentos del análisis de falla y su aplicación en aeronáutica Investigar y elaborar un reporte sobre el análisis de fallas en aeronáutica
• Definiciones básicas • Campo de aplicación • Costos y consecuencias • Alcance
Aula Pizarrón Computadora Proyector y pantalla Libros de texto Internet Bases de datos UANL CONRICYT
Unidad temática 2:. Materiales Metálicos Competencias particulares:
• Conocer los materiales metálicos empleados en aeronáutica, su clasificación, composición, propiedades, nomenclatura, desempeño y uso particular.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar los materiales metálicos que se emplean en las aeronaves y la
relación que guardan sus propiedades y
Cuestionario Presentación oral
Puntualidad Presentación Ortografía Contenido Bibliografía Calidad Presentación
Investigar y contestar un cuestionario sobre introducción y fundamentos del análisis de fallas y los materiales
• Definiciones básicas • Clasificación, propiedades y aplicaciones
• Materiales aeronáuticos Aplicaciones específicas y desempeño
Aula Pizarrón Computadora Proyector y pantalla Libros de texto Internet
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Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
características con la ocurrencia de fallas
Examen de Medio Curso
personal Desempeño
Unidad temática 3: Análisis de fallas Competencias particulares:
• Estudiar las herramientas con que se cuenta para el análisis de fallas y las técnicas para la recolección, preparación y preservado de muestras; conocer la metodología para observación de superficies fracturadas y el efecto de los parámetros mecánicos y ambientales en la ocurrencia de fallas metálicas. Investigar, presentar y analizar casos de estudio.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar los materiales
metálicos que se emplean en las aeronaves y la relación que guardan sus propiedades y
características con la ocurrencia de
fallas
Reporte de lectura Presentación oral Examen ordinario
Puntualidad Presentación Ortografía Contenido Bibliografía Calidad Presentación personal Desempeño
Investigación sobre estudios e investigaciones de análisis de fallas en componentes aeronáuticos. Presentación oral, discusión en grupo y registro de notas sobre casos históricos sobre el análisis de fallas y accidentes en aeronaves. Examen de los conocimientos adquiridos en la temática 3 “Análisis de fallas”
• Análisis de fallas • Introducción • Definiciones • Objetivo • Técnicas de análisis • Procedimiento • Causa raíz • Documentación • Preparación de
muestras • Ensayos • END • Aspectos mecánicos • Mecánica de
fractura • Fractografía • Casos de estudio
Aula Pizarrón Computadora Proyector y pantalla Libros de texto Internet
Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa)
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IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
# Evidencia de aprendizaje Ponderación 1 Reporte de lectura acerca del análisis de fallas en la aeronáutica 6 2 Cuestionario sobre los materiales metálicos y sus propiedades 6 3 Presentación oral sobre materiales metálicos aeronáuticos 6 4 Examen de Medio Curso 35 5 Reporte de lectura de un análisis de falla en componente aeronáutico 6 6 Presentación oral acerca de un caso de estudio 6 7 Examen ordinario 35 8 Producto integrador (suma de evidencias) 30 Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 30 % El alumno conformará un portafolio con las evidencias de las actividades de aprendizaje realizadas durante el curso.
Fuentes de apoyo y consulta:
& Libro: Understanding How Components Fail Autor: Donald J. Wulpi (2nd Ed.)
Editorial: ASM International
& Libro: Mechanical Metallurgy
Autor: George E. Dieter (SI-‐Metric Ed.) Editorial: McGraw Hill
UANL -‐ FIME Nombre de la Unidad de Aprendizaje 8
IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
& Libro: Practical Engineering Failure Analysis Autor: Hani M. Tawancy, Anwar Ul-‐Hamid, and Nureddin M. Abbas
Editorial: Marcel Dekker 2004
& Libro: ASM Metals Handbook
(Volume 11 – Failure Analysis and Prevention) (Volume 12 – Fractography) (Volume 17 – Nondestructive Evaluation and Quality Control) (Volume 19 – Fatigue and Fracture)
Autor: ASM International Editorial: ASM International
& Libro: Estandares ASTM
Autor: ASTM Editorial: ASTM
& Libro: Fatigue of Structures and Materials
Autor: JaapSchijve Editorial: Springer, 2001
& Libro: Metallurgy of Failure Analysis
Autor: • K. Das Editorial: McGraw-‐Hill 1a. Edición (1996) USA
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IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
Perfil del docente: Se recomienda un docente con grado de maestría o superior, de preferencia en el área de Ingeniería o Ciencia de Materiales, con experiencia en el análisis de fallas de materiales y dominio del tema de metalurgia mecánica. Ficha bibliográfica del profesor: El Dr. Facundo Almeraya es Ingeniero Metalurgista por la Universidad Autónoma Metropolitana (México, 1993); Maestro en Ciencias en Metalurgia por la Universidad Nacional Autónoma de México (México, 1997) y Doctor en Ciencia de Materiales por el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (México, 1998). Nivel 2 del SNI, con 25 años en docencia e investigación. Sus líneas de investigación son Corrosión, Electroquímica y Análisis de Fallas. Actualmente se desempeña como profesor-‐investigador dentro del Programa Educativo de Ingeniería en Aeronáutica y del Posgrado en Ingeniería Aeronáutica, de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL, contando con el reconocimiento de Perfil Deseable por el PRODEP. La Dra. Citlalli Gaona cuenta con Ingeniería Metalúrgica, Maestría en Ciencias en Metalurgia y Doctorado en Ciencia de Materiales. Es Nivel 1 del SNI, y cuenta con el reconocimiento de Perfil Deseable por el PRODEP. Sus líneas de investigación son Corrosión y Protección, y Análisis de Fallas. Actualmente colabora en el CIIIA (Centro de Investigación e Innovación en Ingeniería Aeronáutica), como profesor-‐investigador dentro del Programa Educativo de Ingeniería Aeronáutica y del Posgrado en Ingeniería Aeronáutica, de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. El Dr. Luis Leduc Lezama es Ingeniero Químico Metalúrgico por la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México, 1974; Especialización en Procesos Siderúrgicos, Curso Panamericano de Metalurgia de la Universidad Nacional Autónoma de México, 1975; Doctorado en Metalurgia Sheffield University, Inglaterra, 1980. Su especialidad es la Ciencia de Materiales, y sus líneas de investigación son Modelamiento Matemático e Ingeniería de procesos. Tiene nivel 2 del SNI desde el 2015.
UANL -‐ FIME Nombre de la Unidad de Aprendizaje 10
IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO
COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE _______________
UANL -‐ FIME Nombre de la Unidad de Aprendizaje 11
IT-8-ACM-02-R03
Revisión: 3 VIGENTE A PARTIR DEL: 13 de Enero del 2017
CONTROL DE CAMBIOS Página Decía Dice Motivo del Cambio Fecha