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UANL - FIME Mantenimiento de Estructuras
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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: Mantenimiento de Estructuras Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 28 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: 3 no requiere laboratorio Fecha de elaboración: 13/02/16 Fecha de la última actualización: 13/02/16 Responsables del diseño: M.A. Cristian Noel Montes Pérez
Presentación:
Esta unidad de aprendizaje se encuentra dividida en 4 módulos, En donde se presenta al estudiante la importancia del mantenimiento de las estructuras aeronáuticas, iniciando por la familiarización con las configuraciones de las aeronaves, pasando por el análisis de los elementos metálicos que integran una estructura. Esta materia tiene también como uno de sus principales objetivos el de presentar al alumno problemas de aplicación real sobre la interpretación de dibujos de reparación, dibujos de producción y los dibujos de instalación, además de familiarizarlo con la simbología aplicable, Se complementara con el análisis de la regulación aplicable en materia de mantenimiento establecido por la OACI y adoptado por la Secretaria de Comunicaciones y Transportes a través de la normatividad vigente bajo la designación NOM. Se presentan las características de los materiales, así como ejemplos de su uso y las consideraciones de diseño. El alumno reconocerá los principales efectos de
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las cargas de vuelo que actúan sobre los elementos estructurales en aeronaves de ala fija y ala rotativa os cuales le permitirán dimensionar los efectos que tiene la alteración y reparación de este tipo de elementos.
Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como propósito principal, proveer al estudiante herramientas que permitan contar con elementos de
valor para la toma de decisiones en cuanto al mantenimiento de estructurara aeronáuticas se refiere, siempre utilizando criterios claros y definidos.
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:
• 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.
• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.
• 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
• 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
• 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:
• El estudiante obtendrá las competencias requeridas para poder identificar los tipos de estructura de los que están hechas las aeronaves, podrá referenciar su análisis a los documentos emitidos por los fabricantes, así mismo es capaz de interpretar dibujos de producción, reparación y ensamblaje, utilizando criterios de ingeniería.
• El estudiante relaciona los conceptos del mantenimiento de estructuras con los conceptos relativos a la normatividad vigente aplicable y genera juicios de valor sobre el cumplimiento de la aeronavegabilidad de las estructuras basadas en las prácticas estándar recomendadas internacionalmente (SARPS), siendo capaz de evaluar la integridad estructural basada en el cumplimiento de los programas de mantenimiento.
• El estudiante se familiariza con los materiales y sus características mecánicas, haciendo que pueda identificar la criticidad de cada elemento y su aportación especifica con la aeronavegabilidad, comprende la existencia de programas que requieren implementarse debido al envejecimiento de la estructura.
• El estudiante conocerá las características generales de las cargas que actúan en las aeronaves de ala fija y rotativa, a través de ejemplos. Así mismo se familiariza con la mecánica de los materiales compuestos y su aportación específica a las estructuras.
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Representación gráfica
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Unidad temática 1: Aeronaves Competencias particulares:
El estudiante visualizara la historia de las estructuras aeronáuticas y su evolución. Obtendrá las competencias requeridas para poder identificar los tipos de estructura de los que están hechas las aeronaves, podrá referenciar su análisis a los documentos emitidos por los fabricantes, así mismo es capaz de interpretar dibujos de producción, reparación y ensamblaje, utilizando criterios de ingeniería.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
Se familiariza con algunos de los accidentes aéreos documentados que se relacionan con fallas estructurales. Relaciona los elementos estructurales de las aeronaves y es capaz de identificarlos. Reconoce cuales son las funciones de los diseñadores de estructuras y relaciona la complejidad del diseño con el mantenimiento.
A través del análisis de los casos presentados en clase, El alumno reconoce los conceptos presentados en clase.
El alumno entrega evidencias de investigación de los temas solicitados en clase y desarrollará las conclusiones pertinentes, utilizando los criterios establecidos.
Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren el análisis de los temas presentados en clase El resultado de la revisión de las tareas deberá ser comentado en clase para retroalimentar y generar conocimiento significativo.
• Accidentes Aéreos (Boeing 747 Japan
Airlines / 737 Aloha airlines)
• Aeronaves y su clasificación.
• Geometría de aeronaves.
o Componentes estructurales de
aeronaves
o Diseño conceptual
o Sketch
o Diagramas
o Dibujos de producción
o Tolerancias geométricas
• Signos y simbología estándar (MIL-HDBK-5)
• Funciones del diseñador
o Diagramas de cargas
o Diagramas de carga de cuerpo libre
o Consideraciones de diseño
o Criterio de diseño estructural
o Diseño optimo (pros y contras)
o Peso estructural
o Peso y balance
o Distribución del peso
o Márgenes de seguridad
o Requerimientos de stiffness
• Diseño para manufactura
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Unidad temática 2: Regulación. Competencias particulares:
El estudiante relaciona los conceptos del mantenimiento de estructuras con los conceptos relativos a la normatividad vigente aplicable y genera juicios de valor sobre el cumplimiento de la aeronavegabilidad de las estructuras basadas en las prácticas estándar recomendadas internacionalmente (SARPS), siendo capaz de evaluar la integridad estructural basada en el cumplimiento de los programas de mantenimiento.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
El alumno se familiariza con los conceptos que rigen el funcionamiento y gestión de la OACI. Reconoce, identifica y relaciona los conceptos contenidos en la normatividad nacional en materia de mantenimiento de aeronaves. Se relaciona con los conceptos de diseño tipo y continuidad de aeronavegabilidad y es capaz de establecer criterios de valor fundamentados en los requisitos normativos vigentes.
A través de la presentación de los conceptos y contenidos acerca de la regulación aeronáutica vigente en materia de mantenimiento aeronáutico, el alumno reconoce los conceptos presentados en clase y crea propuestas de valor.
El alumno entrega evidencias de investigación de los temas solicitados en clase y desarrollará las conclusiones pertinentes, utilizando los criterios establecidos.
Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren el análisis de los temas presentados en clase El resultado de la revisión de las tareas deberá ser comentado en clase para retroalimentar y generar conocimiento significativo.
• OACI
o Doc. 9734
o Doc. 9760
o Estados miembros / agencias
regulatorias.
o FAA / EASA / DGAC Navegar en los
sitios de las agencias.
• Regulaciones nacionales
o Leyes
o Reglamento de las leyes
o Normas
o Circulares
• Diseño tipo.
o Estado de diseño / Estado de
manufactura
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
o Suplementos al diseño tipo.
▪ Continuidad de aeronavegabilidad.
o Certificado de aeronavegabilidad.
o Partes (OEM / PMA / TSO).
o Lista de equipo mínimo.
o Certificado de operación.
o Manual de mantenimiento.
o Manual de reparaciones estructurales.
o Filosofía MSG 2 y MSG 3
o MRBR
o Desarrollo de los programas de
mantenimiento.
o Boletines Mandatorios.
o Directivas de aeronavegabilidad.
• Reparación y mantenimiento de
estructuras aeronáuticas
o Clasificación de talleres aeronáuticos.
o Clasificación de licencias al personal
TA
o Reparación mayor / Alteración mayor.
o FAA Métodos de reparación
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
aceptables AC 43.13
o Formatos FAA 337, DGAC 80, DGAC 46
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Unidad temática 3: Mecánica de estructuras. Competencias particulares:
El estudiante se familiariza con los materiales y sus características mecánicas, haciendo que pueda identificar la criticidad de cada elemento y su aportación especifica con la aeronavegabilidad, comprende la existencia de programas que requieren implementarse debido al envejecimiento de la estructura.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
El alumno identifica a través de ejemplos los algunos de los diferentes tipos de aleaciones utilizadas en la estructura de las aeronaves. El alumno reconocerá a través de ejemplos presentados en clase las consideraciones de diseño de las estructuras. A través del análisis de la normatividad vigente establecida en el código federal de regulaciones, el alumno se relacionará con los conceptos de envejecimiento de aeronaves y sus efectos.
A través de la presentación de los conceptos sobre los elementos que conforman la estructura de la aeronave y la dinámica entre ellos, el alumno reconoce la importancia de los conceptos presentados en clase y desarrolla un criterio basado en la información presentada.
El alumno entrega evidencias de investigación de los temas solicitados en clase y desarrollará las conclusiones pertinentes, utilizando los criterios establecidos.
Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren el análisis de los temas presentados en clase El resultado de la revisión de las tareas deberá ser comentado en clase para retroalimentar y generar conocimiento significativo.
• Materiales en aeronaves
o Aleaciones de aluminio
o Estructuras extruidas
o Tratamientos térmicos
o Clasificación de los elementos
estructurales
o Materiales compuestos
• Tipo de elementos estructurales y su
importancia
o Remaches / Pernos / tuercas
o Uniones y herrajes
o Splices
o Gusset joints
o Welded joints
o Bonded joints
o Análisis de Bolts / Lugs
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Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos Recursos
o Tension fittings
o Tension clips
o Angle clips
o T-Clips
o Shims
• Consideraciones de diseño
o Consideraciones de fatiga
o -Concentración de esfuerzos
o -Distribución de afianzadores
o Fatigue life improvement
o Corrosion
o Fatigue damage
o Widespread fatigue damage
o Damage tolerant
o Elementos Fail safe
• Envejecimiento
o AASR
o Programas estructurales CPCP / SSID
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Unidad temática 4: Diseño de estructuras Competencias particulares:
El estudiante conocerá las características generales de las cargas que actúan en las aeronaves de ala fija y rotativa, a través de ejemplos. Así mismo se familiariza con la mecánica de los materiales compuestos y su aportación específica a las estructuras.
Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de
aprendizaje Contenidos Recursos
El alumno demuestra capacidad para representar gráficamente las principales cargas estructurales que se involucran en una aeronave. Reconoce los principales elementos de diseño de aeronaves y los materiales que conforman su estructura A través del análisis de información. El alumno se familiariza con el contenido de un boletín de servicio, relacionando los conceptos vistos en clase, desarrollando elementos para aplicar los requerimientos presentados por el fabricante.
A través de la presentación del material el alumno será capaz de generar diagramas de cuerpo libre presentando las cargas que afectan los elementos estructurales en aeronaves de ala fija y ala rotativa. Presenta el reporte de análisis de un boletín de servicio donde se especifica el tipo de trabajo a realizar y las consideraciones de seguridad que se deberán tomar previo a efectuar el trabajo.
El alumno entrega evidencias de investigación de los temas solicitados en clase y desarrollará las conclusiones pertinentes, utilizando los criterios establecidos.
Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren situaciones donde la seguridad en aviación civil históricamente ha sido vulnerada
• Criterios de diseño de estructuras de
Aeronaves ala fija
o Selección de tamaño
o Análisis de fatiga
o Reporte de fatiga
o Cargas externas
o Cargas en vuelo
o Cargas en tierra
o Cargas dinámicas
o Cargas por presurización
o Cargas por presurización del tanque
de combustible
o Otras Cargas estructurales
o Resumen de condiciones de carga
para aeronaves comerciales
• Materiales compuestos (Honeycomb
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Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de
aprendizaje Contenidos Recursos
pannels)
• Criterios de diseño de estructuras de
Helicópteros
o Configuración
o Controles de vuelo
o Sistemas principales
o Rotor principal
o Cargas del rotor principal
o Cargas significativas del
rotor
o Vuelo de transición
o Ciclos Ground-Air-Ground
o Auto rotacion
o Ground Taxy
o Ground resonance damping
o Operacion en pendientes
o Operaciones marítimas
o Aceleración al cabeceo
o Empuje negativo.
o Desplome de las palas
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Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de
aprendizaje Contenidos Recursos
o Cargas del rotor de cola
• Aeronave de ala fija
o Unión de aeronave y rotor
o Slung loads
o Tailboom loads
o Superficies aerodinámicas
auxiliares
o Cargas de soporte
o Tie down loads.
o Resonancia de los paneles
o Main rotor wake
• Diseño a la fatiga (Fatigue design)
• Análisis de Boletines de servicio.
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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Examen 20% Asistencia 10% Entrega de tareas 50% Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 30 %
Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará un proyecto en el cual se presentará un modelo (Maqueta) que ejemplificará una sección de la estructura de una aeronave, el cual deberá estar acompañado de una memoria con los criterios vistos durante el semestre, el reporte contendrá como mínimo los temas que se listan a continuación:
• Selección de elementos.
• Justificación de la hipótesis
• Selección de materiales
• Selección de sujetadores
• Desarrollo de Instrucciones de ensamblado
• Desarrollo del modelo
• Desarrollo de inspecciones
• Justificación del programa de mantenimiento.
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Fuentes de apoyo y consulta:
• Michael Chung/Yung Niu (1999) Airframe Stress Analysis and Sizing.
• DC. Lombardo (1993) Helicopter structures – Review of loads, fatigue, design techniques and usage monitoring.
• Department of defense (1998) MIL-HDBK-5H Metallics materials for aerospace vehicle structures
• Department of defense (1966) MIL- HDBK-694 (A) Aluminum and aluminum alloys
• Department of defense (1944) MIL-R-5674F General specification for rivets, structural, alluminium alloys, titanium columbium alloy
• OACI Doc. 9734
• Organización de Aviación Civil Internacional, Documento 9760. Airworthiness manual Tercera Edición-2009 Disponible en Internet:
http://www.icao.int.
• Organización de Aviación Civil Internacional Anexo 8 Aeronavegabilidad Décima Edición-2005 Disponible en Internet:
http://www.icao.int.
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil 1995 Ley de aviación civil, Última reforma publicada
DOF 21-05-2013
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil 1998 Reglamento de la ley de aviación civil, última
reforma publicada DOF 14-03-2014
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil NOM-043_1-SCT3-2001 Que regula el servicio de
mantenimiento y/o reparación de aeronaves y sus componentes en el extranjero.
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil NOM-145_1-SCT3-2001 Que regula los requisitos y
especificaciones para el establecimiento y funcionamiento del taller aeronáutico.
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil NOM-145-2-SCT3-2001 Que establece el contenido
del Manual de Procedimientos del Taller de Aeronáutico.
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil NOM-21-3-SCT3-2010 Que establece los
requerimientos que deben cumplir los estudios técnicos para las modificaciones o alteraciones que afecten el diseño original de una
aeronave.
• Secretaria de Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Aeronáutica Civil NOM-060-SCT3-2011. Que establece las
especificaciones para conformar un sistema de identificación de defectos y fallas ocurridas a las aeronaves.
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• FAA AC43.13/1b
• FAA Air Mech hdbk Ch1 Aircraft structures
• FAA Air Mech hdbk Ch4 Aircraft metal structural repair
• FAA Air Mech hdbk Ch 6 Aircraf cleaning and Corrosion
Perfil del docente: El profesor deberá tener grado mínimo de Ingeniería preferentemente Maestría en administración, con al menos 8 años de experiencia en el medio aeronáutico, con bases firmes en Aeronáutica y administración de proyectos, siendo honesto, responsable y con una ética profesional comprobable. Ficha bibliográfica del profesor: M.A Cristian Noel Montes Pérez, Egresado del Instituto Politécnico Nacional (Unidad Tecomán) en el año del 2006, En el año de 2007 Ingresa a Grupo Aéreo Monterrey donde se desempeña como ingeniero de estructuras, realizando el diseño de reparaciones estructurales y modificaciones mayores para aeronaves, Para finales de 2008 se titula por unanimidad como Ingeniero Aeronáutico con la tesis “Estudio técnico par la implementación de un taller aeronáutico para aeronaves 737”. En el año 2009 Ingresa a Aero Enlaces Servicios como ingeniero de Servicios Mayores, gestionando los proyectos de servicio mayor y reparación de aeronaves, Para 2012 Ingresa a Servicios Aéreos Regiomontanos como responsable de taller donde desarrolla la estrategia para la implementación del sistema de gestión de seguridad operacional, el cual para 2013 alcanza la certificación del sistema ante autoridades nacionales y meses más tarde el sistema es reconocido y avalado bajo estándares internacionales de aviación ejecutiva (IS-BAO), En 2015 completa en la Universidad Tecmilenio la Maestría en Administración con especialidad en calidad y productividad. Para Finales de 2015 paralelamente con sus actividades profesionales se integra al equipo de la universidad autónoma de nuevo león (UANL) colabora con la impartición de la materia de Seguridad Aérea.
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JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO M.A. Cristian Noel Montes Pérez Dr. Luis Arturo Reyes Osorio
COORDINACIÓN GENERAL SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA ACADEMICA DE AERONÁUTICA Dr. Arnulfo Treviño Cubero Dr. Ulises Matías García Pérez
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CONTROL DE CAMBIOS
Página Decía Dice Motivo del Cambio Fecha