Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
ESTRUCTURAS AERONÁUTICAS
Código:
56724
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
403 - GRADO EN INGENIERÍA AEROESPACIAL
Curso académico:
2021-22
Centro:
303 - ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y AEROESPACIAL
Grupo(s):
40 
Curso:
3
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
S
Página web:
Plataforma Moodle
Bilingüe:
N
Profesor: SERGIO HORTA MUÑOZ - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini / Despacho 1.05
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
925268800 Ext. 3008
Sergio.Horta@uclm.es
Presencial: se publicará al comienzo del semestre. Telemática: permanente en Campus Virtual (Plataforma Moodle), Teams y en la dirección de mail Sergio.Horta@uclm.es El horario de tutorías se publicará en la dirección: https://www.uclm.es/toledo/EIIA/tutorias

Profesor: MARIA DEL CARMEN SERNA MORENO - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Sabatini / Despacho 1.05
MECÁNICA ADA. E ING. PROYECTOS
925268800 Ext. 6304
mariacarmen.serna@uclm.es
Presencial: se publicará al comienzo del semestre. Telemática: permanente en campus virtual (Plataforma Moodle), Teams y en la dirección de mail mariacarmen.serna@uclm.es El horario de tutorías se publicará en la dirección: https://www.uclm.es/toledo/EIIA/tutorias

2. REQUISITOS PREVIOS

Es conveniente que el alumno haya adquirido los conocimientos impartidos en la asignatura Resistencia de Materiales, Mecánica del Sólido Deformable, así como Ciencia de los Materiales, Cálculo I, Cálculo II y Física I.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Esta asignatura proporciona al alumno competencias básicas necesarias para realizar la actividad profesional de Ingeniero Técnico Aeroespacial, en particular aquellas relacionadas con los conceptos fundamentales del cálculo estructural. Los conocimientos adquiridos en esta asignatura sirven de apoyo para adquirir las competencias desarrolladas en las siguientes asignaturas obligatorias del Grado de Ingeniería Aeroespacial: Ingeniería y Tecnología de Materiales, Materiales Estructurales Aeroespaciales, Máquinas y Mecanismos, Vibraciones y Aeroelasticidad.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
CA01 Capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información para su aplicación en tareas relativas a la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA02 Capacidad para, de manera eficiente, diseñar procedimientos de experimentación, interpretar los datos obtenidos y concretar conclusiones válidas en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA03 Capacidad para seleccionar y realizar de manera autónoma el procedimiento experimental adecuado operando de forma correcta los equipos, en el análisis de fenómenos dentro de su ámbito de Ingeniería.
CA04 Capacidad para seleccionar herramientas y técnicas avanzadas y su aplicación en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA05 Conocimiento de los métodos, las técnicas y las herramientas así como sus limitaciones en la aplicación para la resolución de problemas propios de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA06 Capacidad para identificar y valorar los efectos de cualquier solución en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica dentro de un contexto amplio y global y capacidad de interrelacionar la solución a un problema de ingeniería con otras variables más allá del ámbito tecnológico, que deben ser tenidas en consideración.
CB02 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
CB03 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
CB04 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
CB05 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
CE07 Comprender el comportamiento de las estructuras ante las solicitaciones en condiciones de servicio y situaciones límite.
CE11 Comprender las prestaciones tecnológicas, las técnicas de optimización de los materiales y la modificación de sus propiedades mediante tratamientos.
CE15 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los principios de la mecánica del medio continuo y las técnicas de cálculo de su respuesta.
CE17 Conocimiento adecuado y aplicado a la ingeniería de: Los elementos fundamentales de los diversos tipos de aeronaves; los elementos funcionales del sistema de navegación aérea y las instalaciones eléctricas y electrónicas asociadas; los fundamentos del diseño y construcción de aeropuertos y sus diversos elementos.
CE23 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Las prestaciones tecnológicas, las técnicas de optimización de los materiales utilizados en el sector aeroespacial y los procesos de tratamientos para modificar sus propiedades mecánicas.
CE26 Conocimiento aplicado de: aerodinámica; mecánica del vuelo, ingeniería de la defensa aérea (balística, misiles y sistemas aéreos), propulsión espacial, ciencia y tecnología de los materiales, teoría de estructuras.
CG01 Capacidad para el diseño, desarrollo y gestión en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de esta orden, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.
CT03 Utilizar una correcta comunicación oral y escrita.
CT05 Conocer principios de capacidad de gestión y del trabajo en equipo.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Cálculo de estructuras con material compuesto, fatiga y análisis de daño
Cálculo de estructuras monocasco y semimonocasco, cálculo dinámico,
Resultados adicionales
No se han establecido.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introducción a las Estructuras Aeronáuticas
    • Tema 1.1: Evolución de las estructuras aeronáuticas.
    • Tema 1.2: Introducción a los materiales y solicitaciones en estructuras aeronáuticas
    • Tema 1.3: Introducción al diseño estructural de aviones y a la metodología de análisis
  • Tema 2: Análisis de Estructuras Monocasco
    • Tema 2.1: Ecuaciones de equilibrio
    • Tema 2.2: Axil-flexión en secciones de pared delgada. Relaciones cinemáticas. Cálculo de tensiones normales. Cálculo de tensiones tangenciales en secciones abiertas y cerradas (unicelulares y multicelulares). Centro de esfuerzos cortantes
    • Tema 2.3: Torsión uniforme en secciones de pared delgada. Relaciones cinemáticas. Cálculo de tensiones tangenciales en secciones abiertas y cerradas (unicelulares y multicelulares).
    • Tema 2.4: Flexión-torsión no uniforme en secciones de pared delgada (alabeamiento impedido). Concepto de bimomento. Relaciones cinemáticas. Cálculo de tensiones normales y tangenciales. Ecuación de campo de la torsión
    • Tema 2.5: Ejemplos
  • Tema 3: Estructuras Semimonocasco
    • Tema 3.1: Idealización estructural
    • Tema 3.2: Ecuaciones de equilibrio
    • Tema 3.3: Efecto de la idealización estructural ante las distintas solicitaciones: esfuerzo axil, momento flector, esfuerzo cortante y momento torsor
    • Tema 3.4: Modificación de las teorías simples en estructuras semimonocasco
    • Tema 3.5: Ejemplos
  • Tema 4: Introducción a las Estructuras de Material Compuesto
    • Tema 4.1: Propiedades equivalentes de un material compuesto laminado
    • Tema 4.2: Vigas de material compuesto laminado ante esfuerzo axil, momento flector, esfuerzo cortante y momento torsor
    • Tema 4.3: Ejemplos
  • Tema 5: Introducción al Análisis de Inestabilidad de la Estructura
    • Tema 5.1: Inestabilidad de larguerillos
    • Tema 5.2: Inestabilidad de paneles (sin rigidizar y rigidizados)
    • Tema 5.3: Ejemplos
  • Tema 6: Introducción al Cálculo de Uniones en Estructuras Aeronáuticas
    • Tema 6.1: Introducción a las uniones mecánicas, adhesivas y mixtas
    • Tema 6.2: Ejemplos
  • Tema 7: Introducción a la Fatiga y Tolerancia al Daño en Estructuras Aeronáuticas
    • Tema 7.1: Introducción a los diseños Safe-Fail y Safe-Life
    • Tema 7.2: Factor de intensidad de tensiones. Crecimiento de grieta
  • Tema 8: Introducción al Cálculo Dinámico de Estructuras
    • Tema 8.1: Sistema de 1 gdl: vibraciones no amortiguadas libres y forzadas (resonancia)
    • Tema 8.2: Viga continua
    • Tema 8.3: Ejemplos
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral CA01 CA04 CA05 CA06 CB02 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 1 25 N N Desarrollo en el aula de los contenidos teóricos, utilizando el método de la lección magistral participativa
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas CA01 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 CT03 CT05 1 25 N N Resolución de ejercicios y problemas en el aula de manera participativa.
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 CT03 CT05 0.12 3 N N Prácticas de laboratorio
Prácticas en aulas de ordenadores [PRESENCIAL] Prácticas CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 CT03 CT05 0.12 3 N N Prácticas en el aula de informática, con utilización de software específico para cálculo de estructuras
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 CT03 0.12 3 S S Examen Final
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE15 CE17 CE23 CG01 CT03 CT05 3 75 N N Estudio personal de teoría y problemas.
Pruebas de progreso [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE23 CG01 CT03 0.04 1 S N Prueba de seguimiento en la que el alumno resuelva casos prácticos y/o cuestiones sobre la materia.
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Trabajo en grupo CA01 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CB02 CB04 CB05 CE07 CE11 CE23 CE26 CG01 CT03 CT05 0.6 15 S N Resolución y entrega de un trabajo teórico-práctico en grupo a realizar en casa.
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Prueba final 70.00% 70.00% Prueba final: constará de preguntas y cuestiones teóricas y problemas. Recuperable.
Pruebas de progreso 15.00% 15.00% Prueba de seguimiento de aprendizaje del alumno. Recuperable.
Trabajo 15.00% 15.00% Ejercicios teórico-prácticos a resolver en grupos. Recuperable.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 6 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 13.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    Prueba final (E): Prueba final que constará de cuestiones teóricas y/o problemas. Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de 4 en la prueba final (70%).

    Trabajo (T): Ejercicios teórico-prácticos a resolver en grupos (15%).

    Prueba de seguimiento de aprendizaje del alumno (L): Prueba que constará de cuestiones teóricas y/o problemas. Se realizará en una fecha asociada a las prácticas de laboratorio (15%).

    Se considerará que el alumno ha superado la asignatura si, siendo E >= 4 y calculando la nota final como Nota Final = E*0.7+ T*0.15 + L*0.15, la Nota Final es mayor o igual a 5. En caso de que E < 4, la calificación final no podrá ser mayor de 4.

    En ningún caso se conservará ninguna calificación obtenida en cursos anteriores.
  • Evaluación no continua:
    Prueba que constará de cuestiones teóricas y/o problemas, a la que se le añadirán cuestiones teórico-prácticas y/o ejercicios a resolver en aula de ordenadores y/o entrega de trabajos para valorar las competencias evaluadas en la prueba de seguimiento y el Trabajo.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Prueba que constará de cuestiones teóricas y/o problemas, que incluirán las competencias evaluadas en la prueba de seguimiento. Al alumno que lo solicite, se le conservará la nota obtenida en el Trabajo de la convocatoria ordinaria. Al alumno que opte por no conservar la nota obtenida en el Trabajo en convocatoria ordinaria, se le añadirán cuestiones teórico-prácticas y/o se le solicitará resolver ejercicios en aula de ordenadores y/o la entrega de trabajos para valorar las competencias evaluadas en el Trabajo.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Prueba que constará de cuestiones teóricas y/o problemas, que incluirán las competencias evaluadas en la prueba de seguimiento. Al alumno que lo solicite, se le conservará la nota obtenida en el Trabajo de la convocatoria ordinaria. Al alumno que opte por no conservar la nota obtenida en el Trabajo en convocatoria ordinaria del último curso académico cursado por el alumno, se le añadirán cuestiones teórico-prácticas y/o se le solicitará resolver ejercicios en aula de ordenadores y/o la entrega de trabajos para valorar las competencias evaluadas en el Trabajo.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 3
Prácticas en aulas de ordenadores [PRESENCIAL][Prácticas] 3
Prueba final [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 3
Pruebas de progreso [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 1
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 15

Tema 1 (de 8): Introducción a las Estructuras Aeronáuticas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 4
Periodo temporal: Semanas 1, 2

Tema 2 (de 8): Análisis de Estructuras Monocasco
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 6
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 13
Periodo temporal: Semanas 2, 3, 4, 5

Tema 3 (de 8): Estructuras Semimonocasco
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 6
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 13
Periodo temporal: Semanas 5, 6, 7, 8

Tema 4 (de 8): Introducción a las Estructuras de Material Compuesto
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9
Periodo temporal: Semanas 8, 9

Tema 5 (de 8): Introducción al Análisis de Inestabilidad de la Estructura
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9
Periodo temporal: Semanas 9, 10

Tema 6 (de 8): Introducción al Cálculo de Uniones en Estructuras Aeronáuticas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9
Periodo temporal: Semanas 11, 12

Tema 7 (de 8): Introducción a la Fatiga y Tolerancia al Daño en Estructuras Aeronáuticas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9
Periodo temporal: Semanas 12, 13

Tema 8 (de 8): Introducción al Cálculo Dinámico de Estructuras
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9
Periodo temporal: Semanas 14, 15

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Comentarios generales sobre la planificación: Esta distribución temporal es orientativa y podrá ser modificada si las circunstancias particulares, surgidas durante el desarrollo del curso, así lo aconsejan. Los contenidos, metodología y sistemas de evaluación de la asignatura podrán ser modificados, con autorización del Vicerrectorado de Docencia, en situaciones de alarma debido al COVID-19. En cualquier caso, se asegurará la adquisición de las competencias de la asignatura.
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
EASA Part 21 & EASA CS 25  
B.K. Donaldson Analysis of aircraft structures: an introduction Cambridge Univ Press  
C. Martínez Arnaiz Estructuras Aeronáuticas Publicaciones de la ETSIA  
D.J. Peery, J.J. Azar Aircraft Structures Mc Graw-Hill  
E.F. Bruhn Analysis & Design of Flight Vehicle Structures S.R. Jacobs & Associates, Inc.  
H. Becker, G. Gerard Handbook of Structural Stability NACA TN 3781 a 3786  
J.C Flabel Practical stress análisis fordesignengineers Lake City Publishing Company  
M.C.Y. Niu Airframe structural design: airframe stress analysis and sizing Conmilit Hong Kong  
M.C.Y. Niu Airframe structural design: practical design information and data on aircraft structures Conmilit Hong Kong  
R.M. Rivello Theory and Analysis of Flight Structures Mc Graw-Hill  
T.H.G. Megson Aircraft Structures for Engineering Students Butterworth-Heinemann 978-0-75066-7395  



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