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UANL - FIME Diseño de Estructuras Aeroespaciales.

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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: Diseño de Estructuras Aeroespaciales Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 20 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: (X) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura () Formación básica profesional () Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( x ) Libre elección Créditos UANL: incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 21/06/2020 Fecha de la última actualización: 21/06/2020 Responsables del diseño: Dr. Carlos Antonio Santana Delgado

Presentación: El alumno modificará, modelará y construirá una estructura de aplicación aeronáutica o aeroespacial para poner en práctica todos los conocimientos adquiridos en su formación profesional. Propósito: Lograr que el estudiante desarrolle competencias generales y específicas, para lograr una alta capacidad en la solución de problemas de ingeniería, mediante la aplicación de competencias adquiridas en varias unidades de aprendizaje de formación básica profesional, tales como: la aplicación


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de conceptos fundamentales para el cálculo, modelado y construcción de una estructura de una aeronave de ala fija convencional y evaluación del diseño propuesto. 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.

• Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.

• Utiliza un segundo idioma, preferentemente el inglés, con claridad y corrección para comunicarse en contextos cotidianos, académicos, profesionales y científicos.

• 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.

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.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:

Calculo de estructuras con aplicación en el área aeronáutica, sometidas a cargas estáticas, para obtener esfuerzos y desplazamientos estructurales, desarrollando el pensamiento crítico, el trabajo en grupo, la investigación y manejo de los paquetes computacionales básicos, respetando los valores promovidos por la UAN


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Representación gráfica

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

pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional

Analizar el comportamiento de las estructuras que forman parte de

una aeronaveConstrucción de una estructura asignada.

Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar

ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico

Calcular los esfuerzos y desplazamientos de estructuras

con aplicacion en aeronaves.Comprende las cargas y esfuerzos presentes en una

estructura usada comunmente en una aeronave.

Utiliza un segundo idioma, preferentemente el inglés, con claridad y

corrección para comunicarse en contextos cotidianos, académicos, profesionales y

científicos.

Comprender adecuadamente la relación forma-estructura -

material-aplicación

Escritura de los reportes de los avances de la construcción y experimentación del proyecto asignado.

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

Analizar los resultados de la experimentación con la estructura

construida y hacer una comparación entre lo calculado y lo obtenido experimentalmente

Trabajo en equipo y finalizar la contruccion de una estructura

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


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Unidad temática 1: Definición de conceptos fundamentales de cálculo de estructuras Competencias particulares: Comprender los conceptos básicos y definiciones que involucra el diseño de estructuras de aeronaves.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de

aprendizaje Contenidos Recursos

El estudiante comprenderá los conceptos para el diseño de estructuras de aeronaves

Exposición frente a grupo Examen de medio curso

Presentación oral frente a grupo:

• Contenido • Dominio de

contenido • Claridad • Organización • Uso de tiempos • Uso de ayudas

visuales • Referencias • Fecha de entrega

estipulada Examen medio curso:

• Resolución correcta y clara de problemas.

Exposición frente a grupo de contenido propuesto conforme a lo estipulado para cada unidad temática y punto de análisis. Examen de medio curso; resolución correcta y congruente de problemas propuestos.

1.- Notación para fuerzas y esfuerzo. 2.- Materiales para la construcción de Aeronaves.

Aula de clase Computadora Video proyector/pantalla Base de datos UANL CONRICYT Libros de texto Artículos científicos Internet


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Unidad temática 2: Estimación de parámetros básicos de un componente estructural. Competencias particulares: Comprender las cargas en componentes estructurales, así como la función de estos.




Estimar los parámetros básicos de un componente estructural.

Exposición frente a grupo Examen de medio curso




visuales • Referencias • Fecha de entrega

estipulada Examen medio curso:


Exposición frente a grupo de contenido propuesto conforme a lo estipulado para cada unidad temática y punto de análisis. Examen de medio curso; resolución correcta y congruente de problemas propuestos.

3.- Cargas en componentes estructurales. 4.- Función de los componentes estructurales. 5.- Estudio de las diferentes técnicas de Fabricación de componentes estructurales.



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Unidad temática 3: Factores de seguridad y de carga. Competencias particulares: El Alumno será capaz de entender y estimar los valores de una envolvente de vuelo básica de una aeronave convencional.




Estudio de la envolvente de vuelo de una aeronave convencional, sus cargas y significado dentro de la envolvente de vuelo.

Exposición frente a grupo Examen Ordinario




visuales • Referencias • Fecha de

entrega estipulada

Examen Ordinario:


Exposición frente a grupo de contenido propuesto conforme a lo estipulado para cada unidad temática y punto de análisis. Examen ordinario; resolución correcta y congruente de problemas propuestos.

6.- Factores de seguridad-Envolvente de vuelo. 7.- Determinación del factor de carga. 8.- Cargas en maniobras simétricas.



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Unidad temática 4: Elementos estructurales de una aeronave convencional. Competencias particulares: El alumno conocerá los elementos estructurales básicos de una aeronave convencional.




Estudio de los componentes estructurales de una aeronave convencional, formas, configuraciones y tipos de miembros estructurales.

Exposición frente a grupo Producto Integrador. Examen Ordinario

Presentación oral frente a grupo: • Contenido • Dominio de contenido • Claridad • Organización • Uso de tiempos • Uso de ayudas visuales • Referencias • Fecha de entrega

estipulada Examen Ordinario:


Exposición frente a grupo de contenido propuesto conforme a lo estipulado para cada unidad temática y punto de análisis. Presentación de evidencia conforme a producto integrador. Examen ordinario; resolución correcta y congruente de problemas propuestos.

9.- Vigas cónicas. 10.- Fuselajes. 11.- Alas. 12.- Estructuras de fuselajes y costillas de alas



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Unidad temática 5: Evaluación del producto integrador. Competencias particulares: El alumno presentará de manera total el diseño de la estructura asignada contemplando los puntos analizados durante el curso y a su vez se realizará la evaluación final del mismo.




Evaluar el diseño propuesto.

Exposición frente a grupo Producto Integrador.

Presentación oral frente a grupo: • Contenido • Dominio de contenido • Claridad • Organización • Uso de tiempos • Uso de ayudas visuales • Referencias • Fecha de entrega

estipulada Producto integrador:

• Cumplir con los puntos establecidos conforme a las especificaciones del mismo.

Exposición frente a grupo de contenido propuesto conforme a lo estipulado para cada unidad temática y punto de análisis. Presentación de evidencia conforme a producto integrador.

13.- Presentación del producto integrador. El cual deberá ser enfocado al modelado, construcción y experimentación de un componente estructural de una aeronave convencional ( Ala, fuselaje, empenaje, superficies de control.)



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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa)

Evidencia Ponderación Examen de medio término 25% Examen final 25% Entrega del avance del producto integrador 10% Exposición Producto Integrador Tareas

10% 20% 10%

Total 100% Producto integrador de aprendizaje: Producto Integrador 20% Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante deberá demostrar sus habilidades y conocimientos obtenidos en modelado, construcción y experimentación de un miembro estructural de una aeronave convencional. Fuentes de apoyo y consulta:

& Libro: Aircraft Design: A conceptual Approach Autor: Daniel P. Raymer Editorial: AIAA

& Libro: Aircraft Structures for Engineering Students Autor: T. H. G. Megson Editorial: Elsevier Pubs

& Libro: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials Autor: F. C. Campbell Editorial: Elsevier Pubs


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Perfil del docente: El profesor deberá tener grado mínimo de maestría en Ingeniería aeronáutica, o en ramas afines, que demuestre conocimiento, habilidad y experiencia en el área de Estructuras de aeronaves, preferentemente el dominio de un segundo idioma (Ingles). Ficha bibliográfica del profesor: Dr. Carlos Antonio Santana Delgado. Ingeniero en electrónica y automatización (FIME-UANL), maestría en Ingeniería Aeronáutica (FIME-UANL). Doctorado en ciencias de la Ingeniería aeronáutica. (FIME-UANL). Actualmente se desempeña como profesor de asignatura en la FIME-UANL y ocupa el cargo de jefe de la academia de Aerodinámica y propulsión del programa académico en ingeniería aeronáutica.

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