Estructuras Aeroespaciales (Curso 2024/2025)
Curso 3. Asignatura Anual. Obligatoria. 9 Créditos
Profesores
 Alejandro Palacios Madrid - Coordinador |
Objetivos
El objetivo de la asignatura Estructuras Aeroespaciales consiste en proporcionar al alumno un conocimiento suficiente de las teorías, metodologías y herramientas básicas empleadas en el diseño y dimensionado de estructuras de carácter aeroespacial. Esta asignatura enlaza con la de Elasticidad y Resistencia de Materiales, de 2º, así como con la asignatura de Software Aplicado al Cálculo de Estructuras y previsiblemente deberá guardar cierta coherencia con la de Cálculo de Aeronaves.Prerrequisitos
No se han establecido requisitos previos.Competencias
Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: La mecánica de fractura del medio continuo y los planteamientos dinámicos, de fatiga de inestabilidad estructural y de aeroelasticidad.Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los métodos de cálculo de diseño y proyecto aeronáutico; el uso de la experimentación aerodinámica y de los parámetros más significativos en la aplicación teórica; el manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e instrumentos de medida propios de la disciplina; la simulación, diseño, análisis e interpretación de experimentación y operaciones en vuelo; los sistemas de mantenimiento y certificación de aeronaves.
Conocimiento aplicado de: aerodinámica; mecánica y termodinámica, mecánica del vuelo, ingeniería de aeronaves (ala fija y alas rotatorias), teoría de estructuras.
Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en su área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
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.
Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Resultados de aprendizaje
Conocimiento de las diferentes configuraciones existentes de aeronaves y sus elementos componentes, así como capacidad crítica para el estudio de nuevas configuraciones.Capacidad analítica para el estudio del comportamiento de estructuras optimizadas para su utilización en el ámbito aeroespacial y sus modos de fallo.
Conocimiento detallado de los componentes necesarios para el correcto funcionamiento de las aeronaves.
Requisitos previos
No se han establecido requisitos previos.Descripción de los contenidos
Ecuaciones de Equilibrio y Compatibilidad, Principios de los Desplazamientos y de las Fuerzas virtuales, Método de la Carga Unitaria. Primer y segundo teorema de Gauss. Teorema de reciprocidad. Teorema de Saint-Venant. Teoremas Energéticos. Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea. Principio de Superposición. Introducción a las Estructuras de Pared Delgada, Configuración Estructural de Elementos Aeroespaciales, Uniones Estructurales, Solicitaciones en Estructuras Aeroespaciales, Estructuras de Pared Delgada, Flexión, Cortadura, Torsión. Marcos, anillos y Pandeo Lineal. Deformaciones y Esfuerzos límite y últimos. Determinación de Esfuerzos Admisibles. Extensometría y Fotoelasticidad. Método de los Elementos Finitos. Materiales Compuestos y Materiales tipo Sandwich calculo y modelización en Nastran. Introducción a los programas MEFI de cálculo de estructuras.Actividades formativas
Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas.
Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
Realización de exámenes y pruebas de evaluación.
Cronograma
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messages.programa_asignatura.Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral, SM Seminario, LB Laboratorios, TL Taller, PC Práctica Clínica, EV Evaluación.
| Sesión | Actividad | Descripción | Evaluación |
| MG | 1 | Estructuras Aeroespaciales: Descripción de la Asignatura. | |
| MG | 2 | Introducción a las estructuras aeroespaciales | |
| MG | 3 | Introducción a las estructuras aeroespaciales | |
| MG | 4 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| MG | 5 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| MG | 6 | Introducciónn al cálculo de cargas y normativa | |
| MG | 7 | Introducciónn al cálculo de cargas y normativa | |
| SM | 8 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| SM | 9 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| SM | 10 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| SM | 11 | Repaso ERM. (teoría y ejercicios) | |
| MG | 12 | Análisi de estructuras Monocasco: Estructuras de Pared Delgada (EPD) Corrimientos, Deformaciones y Esfuerzos (Estructuras Isostáticas) | |
| MG | 13 | EDP: Ecuaciones de equilibrio y Corrimientos longitudinales | |
| MG | 14 | EDP: Solicitación de torsión y Torsión de tubos abiertos | |
| MG | 15 | EDP: Torsión de tubos cerrados unicelulares | |
| SM | 16 | Problemas Torsión tubos unicelulares | |
| LB | 17 | Pr. 1 | 1% |
| LB | 18 | Pr. 2 | 1% |
| EV | 19 | Evaluación continua: 1er examen | 10.5% |
| EV | 20 | Evaluación continua: 1er examen | 10.5% |
| MG | 21 | EDP: Torsión de tubos cerrados multicelulares | |
| MG | 22 | EDP: Análisis comparativo de la torsión en tubos abiertos y cerrados | |
| SM | 23 | Problemas Torsión tubos multicelulares | |
| LB | 24 | Pr. 3 | 1% |
| MG | 25 | EDP: F. cortantes en tubos abiertos | |
| MG | 26 | EDP: Centro de cortadura en tubos abiertos | |
| MG | 27 | EDP: Fuerzas cortantes en tubos cerrados unicelulares | |
| MG | 28 | EDP: F. cortantes en tubos cerrados multicelulares | |
| SM | 29 | Problemas Tubos sometidos a F. Cortantes | |
| SM | 30 | Problemas Tubos sometidos a F. Cortantes | |
| MG | 31 | Estructuras Semimonocasco | |
| MG | 32 | Tubos abiertos sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| MG | 33 | Tubos abiertos sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| MG | 34 | Tubos cerrados unicelulares sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| MG | 35 | Tubos cerrados unicelulares sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| MG | 36 | Tubos cerrados multicelulares sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| MG | 37 | Tubos cerrados multicelulares sometidos a flexión, cortadura y torsión | |
| SM | 38 | Problemas Estructuras Semimonocasco | |
| LB | 39 | Pr. 4 | 1% |
| MG | 40 | Mecánica del Sólido: Métodos energéticos Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea | |
| MG | 41 | Mecánica del Sólido: Métodos energéticos Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea | |
| MG | 42 | Mecánica del Sólido: Métodos energéticos Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea | |
| MG | 43 | Mecánica del Sólido: Métodos energéticos Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea | |
| SM | 44 | Mecánica del Sólido: Métodos energéticos Teorema de Castigliano y Principio de Menabrea | |
| LB | 45 | Pr. 5 | 1% |
| EV | 46 | Evaluación continua: 2º examen | 8% |
| EV | 47 | Evaluación continua: 2º examen | 8% |
| EV | 48 | Evaluación continua: 2º examen | 8% |
| MG | 49 | Teoría de elementos finitos Composites Modeler. MSC Patran | |
| MG | 50 | Teoría de elementos finitos Composites Modeler. MSC Patran | |
| MG | 51 | Teoría de elementos finitos Composites Modeler. MSC Patran | |
| MG | 52 | Teoría de elementos finitos Composites Modeler | |
| MG | 53 | Elasticidad Plana en cartesianas. Método directo de la rigidez. Matlab | |
| MG | 54 | Elasticidad Plana en cartesianas. Método directo de la rigidez. Matlab | |
| MG | 55 | Elasticidad Plana en cartesianas. Método directo de la rigidez. Matlab | |
| SM | 56 | Problemas Elasticidad Plana. Método directo de la rigidez. Matlab | |
| SM | 57 | Problemas Elasticidad Plana. Método directo de la rigidez. Matlab | |
| MG | 58 | Teoría de Placas función de Airy | |
| MG | 59 | Teoría de Placas función de Airy | |
| MG | 60 | Teoría de Placas función de Airy | |
| MG | 61 | Teoría de Placas función de Airy | |
| SM | 62 | Problemas Placas función de Airy | |
| SM | 63 | Problemas Placas función de Airy | |
| LB | 64 | Pr. 6 | 1% |
| EV | 65 | Teoría de Fotoelasticidad y Extensometría aplicada a estructuras | 10.5% |
| EV | 66 | Teoría de Fotoelasticidad y Extensometría aplicada a estructuras | 10.5% |
| MG | 67 | Teoría de Membranas/Láminas | |
| MG | 68 | Teoría de Membranas/Láminas | |
| MG | 69 | Teoría de Membranas/Láminas | |
| MG | 70 | Teoría de Membranas/Láminas | |
| SM | 71 | Problemas Membranas | |
| LB | 72 | Pr. 7 | 1% |
| MG | 73 | Inestabilidad elástica y Pandeo de Vigas | |
| MG | 74 | Inestabilidad elástica y Pandeo de Vigas | |
| MG | 75 | Inestabilidad elástica y Pandeo de Vigas | |
| SM | 76 | Problemas Pandeo Vigas | |
| LB | 77 | Pr. 8 | 1% |
| MG | 78 | Estabilidad de Placas | |
| MG | 79 | Estabilidad de Placas | |
| MG | 80 | Estabilidad de Placas | |
| SM | 81 | Problemas Estabilidad de Placas | |
| LB | 82 | Pr. 9 | 1% |
| MG | 83 | Estabilidad de Láminas | |
| MG | 84 | Estabilidad de Láminas | |
| MG | 85 | Estabilidad de Láminas | |
| SM | 86 | Problemas Estabilidad de Láminas | |
| SM | 87 | Problemas Estabilidad de Láminas | |
| LB | 88 | Pr. 10 | 1% |
| EV | 89 | Materiales Compuestos Monolíticos y tipo sandwich. MSC Nastran | 12.0% |
| EV | 90 | Materiales Compuestos Monolíticos y tipo sandwich. MSC Nastran | 12.0% |
Sistema y criterios de evaluación
Sin perjuicio de que se pueda definir otra exigencia en el correspondiente programa de asignatura, con carácter general, la falta de asistencia a más del 60% de las actividades formativas de la asignatura, que requieran la presencia física o virtual del estudiante, tendrá como consecuencia la pérdida del derecho a la evaluación continua en la convocatoria ordinaria. En este caso, el examen a celebrar en el período oficial establecido por la Universidad será el único criterio de evaluación con el porcentaje que le corresponda según el programa de la asignatura.----
Para las competencias que suponen una destreza en el trabajo de laboratorio, se evaluará al estudiante valorando la realización de las prácticas, la elaboración de informes sobre el trabajo realizado, la dedicación e interés mostrado durante su realización, así como pruebas escritas relacionadas con el trabajo experimental.
Resolución de problemas propuestos, entrega y exposición de trabajos en grupo. Elaboración de casos prácticos.
Para las competencias que implican un conocimiento de los contenidos de las materias se establecerán un conjunto de exámenes escritos que recojan los contenidos desarrollados en las actividades formativas realizadas en el aula.
EVALUACIÓN CONTINUA:
La nota final por evaluación continua será la correspondiente a la media de los controles realizados durante el cuatrimestre.
La calificación de un control será la media ponderada de las notas obtenidas hasta el control en las entregas de los trabajos propuestos, prácticas de laboratorio y evaluación presencial de los contenidos de la asignatura, cuyos pesos están reflejados en el Cronograma.
Para poder hacer media entre los diferentes controles, y aprobar por evaluación continua, es necesario obtener al menos un 3,5 en cada uno de ellos.
CONVOCATORIA ORDINARIA:
Se podrá liberar un cuatrimestre para la convocatoria ordinaria de la asignatura siempre que se obtenga una calificación mayor o igual a 5 en la nota media del cuatrimestre.
CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA:
En la convocatoria extraordinaria se evaluará todo el temario de la asignatura, siendo la calificación final la obtenida en la prueba, no teniéndose en cuenta la evaluación continua.
Los resultados obtenidos por el estudiante en las asignaturas se calificarán en función de la siguiente escala numérica de 0 a 10, con expresión de un decimal, a la que podrá añadirse su correspondiente calificación cualitativa:
a. 0-4,9: Suspenso (SS).
b. 5,0-6,9: Aprobado (AP).
c. 7,0-8,9: Notable (NT).
d. 9,0-10: Sobresaliente (SB).
La mención de «Matrícula de Honor» se otorgará a estudiantes que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9,0. Su número no podrá exceder del cinco por ciento de los estudiantes matriculados en la materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de estudiantes matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso se podrá conceder una sola «Matrícula de Honor».
Bibliografía
Básica:1.- Michael C. Y. Niu
Airframe Stress Analysis and Sizing: Technical Book Company
ISBN: 9627128082
Complementaria:
2.- I. H. Shames
Introduction to Solid Mechanics: Prentice-Hall
ISBN: 0134975030
3.- Timoshenko, Stephen P.; Woinowsky-Krieger, S.
Theory of Plates and Shells : McGraw-Hill Book Company
ISBN: 9780070647794