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 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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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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 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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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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     #   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  

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& 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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   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.                

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JEFATURA  DE  ACADEMIA             JEFATURA  DE  DEPARTAMENTO              

COORDINACIÓN  DE  LA  DIVISIÓN             SUBDIRECCIÓN  ACADÉMICA  DE  _______________                          

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CONTROL  DE  CAMBIOS  Página   Decía   Dice   Motivo  del  Cambio   Fecha