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Guía Docente
13413009-Integridad estructural en elementos mecánicos
Curso Académico 2025-26
FICHA IDENTIFICATIVA
Datos de la asignatura:
Código:
13413009
Nombre:
Integridad estructural en elementos mecánicos
Centro:
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
Titulación:
Grado en Ingeniería mecánica
Curso:
4
Cuatrimestre:
SEGUNDO CUATRIMESTRE
Tipo:
Optativa
Idioma de impartición:
Español
Nivel PATIE:
PATIE 1
Plataforma de teleformación:
Modalidad de impartición:
Presencial
Información adicional (PROF)
PROFESOR RESPONSABLE: VASCO OLMO, JOSÉ MANUEL IMPARTE: Teoría-Prácticas DEPARTAMENTO: U121-INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA ÁREA: 545-INGENIERÍA MECÁNICA DESPACHO: A3-019 E-MAIL: jvasco@ujaen.es TLF: 953212437 TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/52116 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2250-2306




PROFESORADO

COORDINACIÓN
Nombre:
VASCO OLMO, JOSE MANUEL
Departamento:
U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
Área:
545 - INGENIERÍA MECÁNICA
Categoría:
TITULAR DE UNIVERSIDAD
Despacho:
A3 - 019
Correo-e:
jvasco@ujaen.es
Teléfono:
953212437
URL web:
-

EQUIPO DOCENTE




RESUMEN
Conocimientos previos y recomendaciones
Los criterios de permanencia, así como las normas de matrícula son fijados por la propia universidad, siendo ésta la competente para establecer los requisitos de permanencia en la misma. En el vigente plan de estudios no se establecen requisitos previos para cursar ninguna de las asignaturas ofertadas. Sin embargo, en el caso particular de la asignatura Integridad estructural en elementos mecánicos, es especialmente conveniente que el estudiante haya cursado y superado las asignaturas obligatorias previas Mecánica de máquinas (segundo curso, primer cuatrimestre), Ciencia e ingeniería de los materiales (segundo curso, primer cuatrimestre), Elasticidad y resistencia de materiales (segundo curso, segundo cuatrimestre), Elasticidad y resistencia de materiales II (tercer curso, primer cuatrimestre), Diseño de máquinas (tercer curso, primer cuatrimestre), y especialmente, Métodos avanzados de cálculo en ingeniería mecánica (cuarto curso, primer cuatrimestre). El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
Breve resumen de la asignatura (según memoria RUCT)
Fundamentos de Mecánica de la Fractura. Fundamentos de Fatiga. Fundamentos de Fluencia. Deterioro ambiental. Técnicas experimentales para la medida de tensiones y deformaciones.
Prerrequisitos
No aplicable.




COMPETENCIAS / RESULTADOS DEL PROCESO DE FORMACIÓN Y APRENDIZAJE

COMPETENCIAS

BÁSICAS Y GENERALES

CB2R - 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.

CB3R - 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.

CB4R - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CB5R - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

TRANSVERSALES

CT2 - Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.

CT4 - Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.

CT6 - Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.

ESPECÍFICAS

CEM2 - Conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.

 

RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Resultado 20 - Comprender aspectos avanzados de la mecánica de sólidos deformables en sus comportamientos elástico, plástico y elasto-plástico.

Resultado 21 - Asimilar los mecanismos de fractura y como afecta a la integridad estructural en sólidos.

Resultado 22 - Desarrollar los conocimientos teóricos y prácticos referentes al análisis experimental de tensiones y deformaciones.





DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
Teoría

Tema 1. Introducción.

Tema 2. Mecánica de la fractura elástica lineal.

Tema 3. Mecánica de la fractura elasto-plástica.

Tema 4. Crecimiento de grieta a fatiga.

Tema 5. Técnicas experimentales para la medida de tensiones y deformaciones.

 

TEMA 1. INTRODUCCIÓN.

1.1. Por qué fallan las estructuras.

1.2. Revisión histórica.

1.2.1. Comienzos de la investigación en el campo de la mecánica de la fractura.

1.2.2. Los buques Liberty.

1.2.3. La mecánica de la fractura durante la posguerra.

1.2.4. La mecánica de la fractura entre 1960 y 1980.

1.2.5. La mecánica de la fractura desde 1980 hasta el presente.

1.3. La mecánica de la fractura aplicada al diseño.

1.3.1. El criterio basado en la energía.

1.3.2. El enfoque de la intensidad de tensiones.

1.3.3. El crecimiento de grieta a fatiga.

1.4. Efecto de las propiedades del material sobre la fractura.

 

TEMA 2. MECÁNICA DE LA FRACTURA ELÁSTICA LINEAL.

2.0. Introducción.

2.1. Análisis atómico de la fractura.

2.2. Efecto de la concentración de tensiones en defectos.

2.3. El Balance energético de Griffith.

2.4. La tasa de liberación de energía.

2.5. Inestabilidad y la curva R.

2.6. Análisis de tensiones en grietas.

2.7. Relación entre K y G.

2.8. Plasticidad en el vértice de grieta.

2.9. Fractura K-controlada.

2.10. Tensión plana vs. deformación plana.

2.11. Fractura en modo mixto.

2.12. Interacción entre grietas.

 

TEMA 3. MECÁNICA DE LA FRACTURA ELASTO-PLÁSTICA.

3.0. Introducción.

3.1. Desplazamiento de apertura del vértice de grieta (CTOD).

3.2. La integral J.

3.3. Relación entre J y CTOD.

3.4. La curva R en la mecánica de la fractura elasto-plástica.

3.5. Fractura J-controlada.

 

TEMA 4. CRECIMIENTO DE GRIETA A FATIGA.

4.0. Introducción.

4.1. Criterios para el análisis a fatiga.

4.2. Caracterización del crecimiento de grieta a fatiga.

4.3. Ecuaciones empíricas para el crecimiento de grieta a fatiga.

4.4. Cierre de grieta.

4.5. El umbral de fatiga.

4.6. Efecto de sobrecargas.

 

TEMA 5. TÉCNICAS EXPERIMENTALES PARA LA MEDIDA DE TENSIONES Y DEFORMACIONES.

5.0. Introducción.

5.1. Extensometría.

5.2. Fotoelasticidad.

5.3. Correlación digital de imágenes.

Práctica

El contenido de las prácticas está compuesto de 5 sesiones:

Práctica 1: Iniciación en Abaqus.

Práctica 2: Propagación de grieta mediante XFEM.

Práctica 3: Análisis de la integral J mediante Abaqus.

Práctica 4: Caracterización del crecimiento de grieta a fatiga.

Práctica 5: Evaluación de la integridad estructural mediante el software VINDIO.





METODOLOGÍAS DOCENTES Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
Información adicional
La asignatura se desarrollará mediante: Clases expositivas en gran grupo: Los conceptos básicos de la asignatura se presentarán mediante diapositivas multimedia, exposiciones teóricas y realización de ejemplos prácticos. Las clases de teoría en gran grupo (actividades A1-M1, A1-M2 y A1-M3) permitirán adquirir los conocimientos teóricos para comprender adecuadamente los fundamentos científicos y contenidos técnicos de la materia (competencias CB2R, CB3R, CB4R, CB5R, CEM2, CT2, CT4 y CT6). Además de las competencias citadas anteriormente, la evaluación positiva del estudiante implicará que ha alcanzado los resultados de aprendizaje 20, 21 y 22. Clases en pequeño grupo: Determinados contenidos se explorarán mediante actividades (actividades A2R-M10R, A2R-M11R, A2R-M12R, A2R-M6R y A2R-M9R) que implican la aplicación práctica de conocimientos adquiridos en las sesiones de teoría. A través de las sesiones de prácticas se evaluarán las competencias básicas CB4R y CB5R así como las competencias transversales CT2, CT4 y CT6. Los resultados esperados a alcanzar por parte del estudiantado a través de la evaluación positiva de las sesiones de prácticas son los resultados de aprendizaje 21 y 22. Tutorías colectivas: Esta actividad (A3R-M17R) se organiza en seminarios cortos donde mediante problemas se profundizará en algunos de los temas estudiados en las clases magistrales, y también se resolverán dudas de los estudiantes. Con estas actividades se pretende que el estudiantado adquiera las competencias CEM2, CT2, CT4 y CT6 y alcance los resultados de aprendizaje 20 y 21.
Metodologías docentes

M1-Clases magistrales

M2-Exposición de teoría y ejemplos generales

M3-Actividades introductorias

M6-Actividades practicas

M9-Laboratorios

M10-Aulas de informática

M11-Resolución de ejercicios

M12-Presentaciones/exposiciones

M17-Aclaración de dudas

Actividades formativas

Actividades

Horas presenciales

Horas trabajo autónomo

Horas totales

Créditos ECTS

Competencias

(códigos)

A1-Clases expositivas en gran grupo:

-M1: Clases magistrales

-M2: Exposición de teoría y ejemplos generales

-M3: Actividades introductorias

45

67.5

112.5

4.5

CB2R

CB3R

CB4R

CB5R

CEM2

CT2

CT4

CT6

A2-Clases en pequeño grupo:

-M10: Aulas de informática

-M11: Resolución de ejercicios

-M12: Presentaciones/exposiciones

-M6: Actividades prácticas

-M9: Laboratorios

10

15

25

1

CEM2

CT4

A3: Tutorías colectivas:

-M17: Aclaración de dudas

0

12.5

12.5

0.5

CEM2

CT2

CT6

TOTALES

55

95

150

6

 





SISTEMAS DE EVALUACIÓN
Sistemas de evaluación (específico)

ASPECTO

CRITERIOS

INSTRUMENTO

PESO (%)

Asistencia y participación

Correcta intervención

del estudiante en clase

Observación y notas del profesor

5

Conceptos teóricos de la materia

Dominio del contenido

teórico-práctico

Prueba escrita. Es preciso alcanzar una puntuación mínima de 4 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura.

65

Realización de trabajos, casos o ejercicios

Correcta resolución de

las actividades, casos o ejercicios propuestos por el profesor

Entrega de la resolución de los casos o ejercicios propuestos.

10

Prácticas de laboratorio/ordenador

Correcta resolución de las prácticas programadas

Memoria de prácticas y entrega de cuestionarios e informes.

La asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio es obligatoria, adicionalmente es preciso entregar todas las memorias de prácticas en las fechas indicadas por el profesor. La no asistencia a las prácticas o la no entrega de las memorias en las fechas establecidas por el profesor implicará que el estudiante no supere la asignatura. Se valorará positivamente la entrega de actividades propuestas por el profesor.

20

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial. Para la evaluación de la asignatura se realizará un examen como procedimiento de evaluación fundamental (65% de la calificación final de la asignatura), si bien, con el propósito de restar peso al examen se han tenido en cuenta otros criterios de evaluación tales como la asistencia y participación en clase, informes de prácticas de laboratorio y entrega de actividades propuestas por el profesor. En ellos se evalúa principalmente el aprendizaje de las competencias específicas. Para ello, la plataforma PLATEA servirá como instrumento de apoyo, emitiendo informes, bien individualizados (en la zona personal de cada estudiante), o grupales. Dichos trabajos suponen principalmente la realización de las tareas asignadas. Es condición indispensable para aprobar el bloque práctico que se entreguen los resultados de todos los trabajos.

En lo que respecta al examen, es necesario que el alumno adquiera una calificación mínima de 4 puntos sobre 10 para poder aprobar la asignatura. Es preciso añadir que la asistencia a las prácticas, así como la entrega de las memorias de prácticas es obligatoria. Adicionalmente, es preciso obtener una calificación mínima 3 puntos sobre 10 en cada una de las memorias de prácticas presentadas. La no entrega de las memorias de prácticas en las fechas establecidas por el profesor supondrá suspender la asignatura.

Respecto a las competencias y resultados de aprendizaje:

- El examen de teoría evalúa las competencias CB2R, CB3R, CB5R, CEM2 y CT2.

- Las prácticas, trabajos y casos evalúan las competencias CB5R, CEM2, CT2, CT4 y CT6.

Sistemas de evaluación (general)

SISTEMA DE EVALUACIÓN

PONDERACIÓN MÍNIMA

PONDERACIÓN MÁXIMA

S1. Asistencia y participación

0

5

S2. Conceptos teóricos de la materia

65

65

S3. Realización de trabajos, casos o ejercicios

10

10

S4. Prácticas de laboratorio/ordenador

20

20





BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía
  1. Fracture Mechanics: Fundamentals And Applications. Autor: Anderson, T.L.. Editorial: Taylor & Francis.


  2. Mecanica De Fractura. Autor: Arana, Jose Luis.. Editorial: Universidad del País Vasco.
Bibliografía complementaria
  1. Fracture Mechanics . Autor: Zehnder, Alan T.. Editorial: Springer.


  2. Finite Elements In Fracture Mechanics: Theory--Numerics--Applications / . Autor: Kuna, M. (. Editorial: Springer,.




OBJETIVOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE
Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
Información adicional




CLÁUSULAS
Cláusula de protección de datos para grabación de clases

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula de protección de datos para evaluación on-line

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es