ELASTICIDAD Y AMPLIACIÓN DE RESISTENCIA DE MATERIALES

ELASTICIDAD Y AMPLIACIÓN DE RESISTENCIA DE MATERIALES

GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 22:05)
Código
106521
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
3
Periodicidad
Primer Semestre
Área
MECÁNICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORÍA DE ESTRUCT.
Departamento
Ingeniería Mecánica
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Manuel Domínguez Lorenzo
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Mecánica
Área
Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estruct.
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
204-A
Horario de tutorías
-
URL Web
https://construcionesindustriales.wordpress.com/
E-mail
mdominguez1@usal.es
Teléfono
0034 980 545 000 EXT.: 3641 0034 670697460

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Asignaturas relativas al comportamiento mecánico del Medio Continuo y a la Teoría de Estructuras. De forma previa:

  • Física.
  • Resistencia de materiales.

Con orientación a asignaturas posteriores:

  • Diseño y cálculo de estructuras.
  • Diseño y cálculo de máquinas.
  • Estructuras metálicas.
  • Estructuras de hormigón.
  • Construcciones industriales.

Papel de la asignatura.

Con los conocimientos adquiridos en esta asignatura, los alumnos estarán suficientemente capacitados para seguir otras asignaturas específicas de la carrera, tales como Cálculo de Máquinas y Teoría de Estructuras, que por su propia naturaleza son las asignaturas que permitirán la definición de mecanismos y elementos estructurales.

Perfil profesional.

Esta materia permite adquirir el perfil profesional:

  • Proyecto y cálculo de estructuras, construcciones y elementos mecánicos.
  • Análisis, diseño y ensayo de máquinas, motores y sistemas mecánicos.

3. Recomendaciones previas

Para poder seguir esta asignatura los alumnos deben dominar ciertos conocimientos específicos matemáticos y físicos (Estática), por lo que se recomienda no matricularse en ella sin haber cursado con un aprovechamiento mínimo las asignaturas en las que aquellos se imparten.

4. Objetivo de la asignatura

El objetivo general de la asignatura es proporcionar las herramientas que permitan comprender e identificar los tipos de esfuerzos que pueden producirse en elementos constructivos, estructurales o mecánicos, valorar las tensiones y las deformaciones que puedan alcanzar, e iniciase en la ponderación comparativa de los valores obtenidos mediante estos cálculos con los valores límite establecidos por experiencia anterior contrastada (normativas al respecto) o adquirida prácticamente por ellos, de tal forma que puedan definir secciones constructivas y predeterminar las condiciones de equilibrio interno que soportarán los materiales.

Los objetivos específicos son:

  • Manejar diferentes sistemas de unidades.
  • Analizar el estado de tensiones y deformaciones de punto de un medio continuo.
  • Conocer y aplicar las relaciones entre tensiones y deformaciones de un sólido.
  • Caracterizar los estados de carga y tipos de esfuerzos en los prismas mecánicos.
  • Proporcionar métodos de análisis de las tensiones y deformaciones que generan los estados de carga.
  • Proporcionar herramientas que permitan dimensionar a resistencia y rigidez diferentes elementos simples: vigas, soportes, cables, ejes, etc.

5. Contenidos

Teoría.

Tema 1. CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIOS CONTINUOS. Concepto de punto material y medio continuo. Caracterización de un medio continuo. Ecuación de continuidad. Transformación finita de un medio continuo. Interpretación de los términos del tensor transformación. Transformaciones infinitesimales. Cinemática del medio continuo.

Tema 2. ANÁLISIS DE TENSIONES. Introducción. Estado de tensión. Equilibrio interno del sólido. Tensión en un punto según una dirección dada. Propiedades del tensor de tensiones. Tensiones máximas. Elipsoide de tensión. Método gráfico para el cálculo de tensiones. Componentes intrínsecas. Tensiones en un sólido bidimensional.

Tema 3. DEFORMACIONES. Introducción. Deformación de un sólido elástico. Análisis de la matriz de desplazamiento. Matriz de rotación. Matriz de deformación. Deformación unitaria en cualquier dirección. Elipsoide de deformación. Deformaciones angulares. Representación gráfica plana de las componentes intrínsecas del vector de deformación unitario. Deformaciones en un sólido bidimensional.

Tema 4. RELACIÓN ENTRE TENSIONES Y DEFORMACIONES. Introducción. Ley de HOOKE. Deformaciones transversales. Leyes de HOOKE generalizadas. Ecuaciones de LAMÉ.

Tema 5. ESTADO GENERAL DE EQUILIBRIO DE UN SÓLIDO. Introducción. Ecuaciones de Navier. Soluciones a la ecuación fundamental de la elasticidad. Ecuaciones de compatibilidad en función de las tensiones.

Tema 6. SOLICITACIONES COMPUESTAS. Repaso a esfuerzos. Combinación de esfuerzos. Flexión compuesta. Tracción (compresión) excéntrica. Flexión y pandeo. Flexión y torsión. Ejercicios resueltos.

Tema 7. VIGAS. Introducción. Secciones típicas para las vigas. Distribución de momentos flectores en una viga. Vigas estáticas apoyadas en dos puntos. Vigas empotradas en un extremo y libres en el otro. Vigas de sección compuesta. Vigas armadas. Vigas curvas: distribución de tensiones. Vigas curvas de sección rectangular. Vigas curvas de sección trapecial. Vigas curvas de sección en forma de T y forma de I. Deformación en barras curvas. Aplicación para el cálculo de empujes horizontales de arcos. Ejemplos de cálculo en piezas mecánicas.

Tema 8. PANDEO. Introducción. Barras esbeltas. Observaciones a las fórmulas de EULER. Método de cálculo basado en el CTE. Dimensionado de piezas simples de sección uniforme en acero. Dimensionado de piezas compuestas de sección uniforme en acero. Cálculo de presillas en una sección compuesta. Cálculo de celosía triangular. Luces de pandeo en casos especiales.

Tema 9. VIGAS HIPERESTÁTICAS. Problema general. Ejemplos de aplicación del método de superposición. Vigas hiperestáticas de un solo vano. Teorema de los tres momentos. Ejemplos de aplicación del teorema de los tres momentos.

Práctica.

Se realizarán ejemplos de cálculo tras la exposición de la teórica. Para fomentar la participación de los alumnos, a lo largo del curso se propondrán problemas o trabajos para su realización  individual y posterior corrección en el aula o en seminarios.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CB.1.- Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería.

CB.2.- Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

CG3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

Específicas.

CC.8.- Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales.

CE.4.- Conocimientos y capacidades para aplicar los fundamentos de la elasticidad y resistencia de materiales al comportamiento de sólidos reales. CB.1.- Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería.

CB.2.- Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Transversales.

Competencias instrumentales:

CT2 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

CT4 Resolución de problemas.       

Competencias personales:

CT.7.- Adaptación al mundo laboral.

Competencias sistémicas:

CT.8.- Aprendizaje autónomo.

CT.1.- Capacidad de análisis y síntesis.

Competencias Interpersonales:

CT.5.- Trabajo en equipo.

CT.6.- Habilidades en relaciones interpersonales.

7. Metodologías

Clases teóricas:        

El profesor impartirá mediante clases magistrales los créditos teóricos de la asignatura.

Clases prácticas:

En las clases prácticas se resolverán los ejercicios correspondientes a cada tema. El método a emplear serán las prácticas de pizarra con la participación de los alumnos.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

  • ORTIZ BERROCAL, I.: “Curso de elasticidad y resistencia de materiales. Resistencia de materiales”, Ed. Litoprint.
  • SOLAGUREN M. y FERNANDEZ B.: “Elasticidad y resistencia de materiales”, Ed. Pirámide.
  • VÁZQUEZ, M.: “Resistencia de Materiales”, Ed. Noela,
  • TIMOSHENKO, S. y GERE, J.M.: “Resistencia de Materiales,” Ed. Thomson.
  • RODRÍGUEZ-AVIAL, F. “Resistencia de Materiales”, S. de P. de la E.T.S.I.I. de Madrid.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

  • SAMARTÍN QUIROGA Avelino: “Curso de Elasticidad”, Ed. Bellisco.
  • TIMOSHENKO, S. y YOUNG, D.H.: “Elementos de Resistencia de Materiales,” Ed. Montaner y Simón.
  • SEELY, F.B.: “Resistencia de Materiales”, Ed. Unión Tipográfica Iberoamerica.
  • KERGUIGNAS, M. y CAIGNAERT, G. : “Resistencia de Materiales”, Ed. Reverté.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de la asignatura se lleva a cabo mediante examen escrito, común para los dos grupos, en el que plantean problemas en los que el alumno pueda demostrar que se han comprendido los conceptos abordados en la asignatura. En la evaluación participan los dos profesores responsables de la asignatura.

Se tendrá en cuenta la asistencia y participación en clase, el trabajo realizado durante el curso, así como el empleo de las tutorías.

El alumno solo podrá acceder al examen con un formulario realizado por él mismo, con extensión máxima de un folio en anverso y reverso.

Criterios de evaluación.

La evaluación continua supondrá la suma de todas las notas recopiladas durante el curso y ponderadas al 35% de la nota final, dando mayor, peso específico a los ejercicios recogidos (x1), que a los ejercicios resueltos en tiempo y forma en las horas de prácticas (x0,3 a x0,7; en función la materia practicada hasta ese momento) y asistencias (x0,1).

El examen final consta de cuatro ejercicios que suman un total de 10 puntos donde el alumno ha de obtener 5 de los 10 puntos para superar la asignatura. La valoración de cada uno de ellos estará indicada en el enunciado y ponderadas al 65% de la nota final. En desarrollo del examen final (entrega de cada ejercicio y recogido, una ver resuelto por el alumno) será secuencial y en los tiempos establecidos a cada uno de los ejercicios.

Instrumentos de evaluación.

Asistencia a clase y participación activa en el desarrollo de ejercicios prácticos.

Examen escrito en el que propondrán cuatro problemas para su resolución.

Seguimiento continuo de la asistencia y participación tanto en las clases como en los seminarios organizados para la corrección de problemas, así como el trabajo individual desarrollado.

Recomendaciones para la evaluación.

Hacer un estudio continuado de la asignatura, practicar los ejercicios realizados en clase y en la plataforma Studium.

Recomendaciones para la recuperación.

Elaborar un formulario que se adecue a las necesidades del examen y con el que esté familiarizado.

Fijar los conceptos previa a la resolución de problemas.

Realizar los problemas propuestos en el curso, y los problemas de examen propuestos en convocatorias anteriores.

Utilizar las tutorías para resolver las dudas a lo largo del curso.

11. Organización docente semanal