unidad i: introduccion

CENTRO UNIVERSITARIO DE ESTUDIOS E INVESTIGACION DE PROYECTOS S.C.
4o. CUATRIMESTRE
Licenciatura en Ingeniería en Diseño
y Construcción de Plataformas
Petroleras Marinas
LICENCIATURA EN INGENIERIA EN DISEÑO Y CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS PETROLERAS MARINAS
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INGENIERIA DE METALES I
DIVISION
INGENIERIA
REQUISITO ACADEMICO
QUIMICA I, II.
PLAN DE ESTUDIOS
CUATRIMESTRAL
CARRERA
LICENCIATURA EN
INGENIERIA EN DISEÑO Y
CONSTRUCCION DE
PLATAFORMAS
PETROLERAS MARINAS
MATERIA CONSECUENTE
MATERIA
INGENIERIA DE METALES I
CUATRIMESTRE
CLAVE
MATERIA
INGENIERIA DE METALES II
FECHA DE ELABORACION
NOVIEMBRE 2013
4º
IMI
TOTAL HORAS
80
ELABORADO POR:
LA ACADEMIA DE MAESTROS DE LA UNIVERSIDAD GRUPO CEDIP. AREA INGENIERIA
ESTRUCTURAL.
INGENIERIA DE METALES I
H/DOCENTES
5
H/INDEPENDIENTES
CREDITOS
5
OBJETIVO GENERAL:
El estudiante adquirirá los conocimientos científicos de la asignatura de la Ingeniería de
Metales I, lo cual le permitirá tener la habilidad de seleccionar los tipos de materiales de
acuerdo a su composición física y mecánica para que este pueda estar en condiciones de
resistir las acciones más severas como lo es las fuerzas externas, corrosión, en función a su
tamaño, ubicación, funcionalidad, materiales, tipos de apoyo y claros entre apoyos, aplicados y
utilizados en la construcción de diversos equipos mecánicos y estructurales metálicas
utilizados en las Plataformas Petroleras Marinas.
UNIDAD I: INTRODUCCION
Objetivo de la unidad: Al término de la unidad el estudiante comprenderá los criterios para la
selección e identificación de los materiales más utilizados y de acuerdo a su capacidad de resistencia
para el diseño y la construcción de Plataformas Petroleras Marinas, así como Equipos mecánicos y
tuberías de proceso.
1.1. Los materiales de ingeniería y sus propiedades.
1.1.1. Introducción.
1.1.2. Ejemplos de selección de materiales.
1.1.3. Datos sobre los precios de los materiales.
1.1.4. Utilización de los materiales.
1.1.5. Materiales ubicuos.
1.1.6. Crecimiento exponencial del consumo de los materiales.
1.1.7. Disponibilidad de recursos.
1.1.8. El futuro.
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UNIDAD II: LOS MODULOS DE ELASTICIDAD.
Objetivo de la unidad: Al término de la unidad el estudiante comprenderá y tendrá la habilidad de
conocer los fundamentos de la importancia del módulo de elasticidad de los materiales y como influye
este en la resistencia de los mismos, para el diseño de los elementos estructurales de una plataforma
petrolera marina
2.1. Los módulos de elasticidad
2.1.1. Introducción.
2.1.2. Definición de tensión.
2.1.3. Definición de deformación.
2.1.4. Ley de Hooke.
2.1.5. Medida del módulo de Young.
2.1.6. Valores del módulo de Young.
2.2 Caso práctico 1
2.2.1. Selección de materiales para producir una viga de una rigidez dada con el
mínimo peso.
2.3 Caso práctico 2
2.3.1. Selección de materiales para minimizar el coste de una viga de una rigidez dada
UNIDAD III: LIMITE ELASTICO, RESISTENCIA A LA TRACCION Y DUCTILIDAD.
Objetivo de la unidad: Al término de la unidad el estudiante comprenderá y tendrá la habilidad de
analizar el límite elástico, las curvas de carga-alargamiento, comportamiento inelástico de los
materiales que le serán de utilidad para el diseño de los elementos estructurales de una plataforma
petrolera marina.
3.1. Límite elástico, resistencia a la tracción y ductilidad.
3.1.1. Introducción.
3.1.2. Elasticidad lineal y no lineal; comportamiento inelástico.
3.1.3. Curvas de carga-alargamiento características del comportamiento no elástico.
3.1.4. Curvas de tensión-deformación verdaderas para flujo plástico.
3.1.5. Trabajo por deformación plástica.
3.1.6. Ensayo de tracción.
3.1.7. Datos.
3.1.8. Ensayo de dureza.
3.2. Casos prácticos de diseño según el límite elástico.
3.2.1. Introducción.
3.2.2. Plasticidad con gran deformación: laminación de metales.
UNIDAD IV: FRACTURA RAPIDA Y TENACIDAD.
Objetivo de la unidad: Al término de la unidad el estudiante comprenderá y tendrá la habilidad de
conocer los modos de fractura rápida y de tenacidad de los diversos materiales, así como la
probabilidad de su fractura en los materiales frágiles, mismos que le serán de utilidad para el diseño
de los elementos estructurales de una plataforma petrolera marina.
4.1. Fractura rápida y tenacidad.
4.1.1. Introducción.
4.1.2. Criterio energético para la fractura rápida.
4.1.3. Valores de Gc y Kc.
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4.2. Micromecanismos de la fractura rápida.
4.2.1. Introducción.
4.1.1. Mecanismos de propagación de una grieta: desgarro dúctil.
4.2.2. Mecanismos de propagación de una grieta: clivaje.
4.2.3. Materiales compuestos, incluida la madera.
4.2.4. Fragilidad de las aleaciones.
4.3. Casos prácticos de fractura rápida.
4.3.1. Introducción.
4.3.2. Fractura rápida en un tanque de amoniaco.
4.3.3. Colapso de la barandilla de madera de una terraza.
4.4. Probabilidad de fractura en los materiales frágiles.
4.4.1. Introducción.
4.4.2. Estadística de la resistencia y distribución de Weibull.
4.4.3. Agrietamiento de la camisa de espuma de poliuretano de un tanque de metano
líquido.
La calificación mínima aprobatoria es de 70/100 puntos
Criterio de evaluación
TAREAS
TRABAJOS
EXAMEN FINAL
20%
30%
50%
100%
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Bibliografía
Texto
Diseño de Equipos e
Instalaciones.
Materiales para Ingeniería 1.
Introducción a las
propiedades, las
aplicaciones y el diseño.
Materiales y procesos de
manufactura para
ingenieros,
Manual de Ingeniería
Mecánica Volumen I, II y III,
Tecnología de los
Materiales.
ASTM. Annual Book of ASIM
Standards,
Ingeniería Metalúrgica tomo I
y II,
Autor
Editorial
Bilurbina Alter, Luis
Iribarren Laco, Jose
Ignacio.
Michael F. Ashby \
David R. H. Jones
UPC
2009
Reverté
2010
Doyle, Keyser, Leach,
Schrader, Singer.
Prentice Hall.
2010
Mark.
México: Editorial Mc
2009
México: Editorial Fondo
Educativo 2008
Continental S. A.2008.
17ª Edición.
México: Editorial
Interamericano. 2010. 8ª
Edición.
Van, Vlack.
Philadelphia, PA
ASTM
Higgings, Raymon.
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