SÍLABO WTM2 ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES II 2014-1 1. DATOS GENERALES Facultad: Carrera: Número de créditos: Coordinador: Requisitos:
Ingeniería Industrial y Mecánica Ingeniería Mecánica 4 Luis Castillo Martínez Elasticidad y resistencia de materiales I
2. FUNDAMENTACIÓN El propósito del curso es que el estudiante aprenda a determinar los esfuerzos y deformaciones que se presentan en los sistemas mecánicos oscilantes y a analizar el fenómeno de deformación-esfuerzo en elementos estructurales sometidos a efectos combinados de las fuerzas axiales, fuerzas de corte, momentos de corte y momentos de corte. Todo ello con el fin de estimar la sección elástica mínima permisible, que permita la selección del material y el dimensionamiento seguro y correcto en el diseño de piezas, estructuras, máquinas y equipos.
3. SUMILLA Curso de especialidad que cubre tópicos avanzados del área de resistencia de los materiales tales como el análisis del estado de tensión y deformaciones, de tubos de paredes gruesas, de placa y bóvedas, de flexión y torsión de paredes delgadas, de elementos que trabajan por encima del límite de elasticidad, de tensiones que varían cíclicamente, de la estabilidad de sistemas deformables y de los sistemas elásticos oscilantes.
4. LOGROS DE APRENDIZAJE Al final de la asignatura el estudiante identifica y cuantifica los diversos tipos de carga y tipos de elementos de unión. Sabe aplicar un conjunto de técnicas de análisis que le permite realizar diseños de elementos estructurales. Así mismo, analiza y soluciona problemas de estructuras como parte del diseño mecánico.
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5. CONTENIDOS Tema 01: Introducción a la elasticidad y resistencia de los materiales Desplazamientos en barras originados por cargas arbitrarias: Teorema de Castigliano. Integral de Mohr. Ejercicios.
Semana 01
Tema 02: Estado de tensión y deformaciones Estado tensional en un punto. Tensión en un plano de orientación arbitraria. Ejercicios y problemas.
Semana 02
Tema 03: Estado de tensión y deformaciones Circunferencia de Mohr. Tipos de estados tensionales. Estado de deformación. Ley de Hooke generalizada. Ejercicios.
Semana 03
Tema 04: Estado de tensión y deformaciones Teoría de los estados tensionales límites. Teoría de Mohr aplicado a los estados tensionales límites. Ejercicios.
Semana 04
Tema 05: Tubos de paredes gruesas Desplazamiento y tensión en el cilindro de paredes gruesas. Ejercicios y problemas. Tensión en tubos compuestos. Discos que giran a gran velocidad. Ejercicios.
Semana 05
Tema 06: Placas y Bóvedas Flexión de placas circulares. Flexión de placas rectangulares. Ejercicios y problemas.
Semana 06
Tema 07: Flexión y torsión de paredes delgadas Tensión tangencial en la flexión transversal en barras de paredes delgadas. Alabeo de las secciones transversales de la barra de paredes delgadas sometida a torsión. Torsión restringida en barras de paredes delgadas de sección abierta. Ejercicios
Semana 07
Tema 08: Elementos que trabajan por encima del límite de elasticidad Tensiones y desplazamientos en barras por deformaciones plásticas. Flexión elástico – plástica de la barra. Ejercicios.
Semana 08
Tema 09: Elementos que trabajan por encima del límite de elasticidad Torsión de una barra circular por deformaciones plásticas. Método de las cargas límites. Teoría de la plasticidad. Ejercicios.
Semana 09
Tema 10: Tensiones que varían cíc licamente Resistencia a la fatiga. Características del ciclo y límite de resistencia a la fatiga. Influencia del estado de la superficie y de las dimensiones de la pieza sobre la resistencia a la fatiga. Reserva de resistencia a la fatiga y su determinación. Ejercicios. Practica calificada Nro.03.
Semana 10
Tema 11: Estabilidad de sistemas deformables Problema de Euler. Estabilidad de la barra para deformaciones plásticas. Estabilidad de la forma plana en la flexión. Ejercicios.
Semana 11
Tema 12: Estabilidad de sistemas deformables Estabilidad de aros y tubos (presión externa). Método energético para cargas críticas. Practica calificada Nro.04.
Semana 12
Tema 13: Sistemas elásticos oscilantes Sistema oscilante sin amortiguamiento. Sistema oscilante con amortiguamiento lineal. Sistema oscilante forzado. Resonancia. Ejercicios.
Semana 13
Tema 14: Sistemas elásticos oscilantes Oscilaciones longitudinales de una barra homogénea. Oscilaciones transversales de la viga. Ejercicios.
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Semana 14
6. METODOLOGÍA Se dictarán las clases teóricas con ayuda multimedia. Se tratarán temas prácticos reales de la especialidad durante el desarrollo de clases. Se fomentarán el desarrollo de clases de trabajos prácticos en el salón de clases. La interacción es permanente con los alumnos, por medio de los trabajos en grupos, fomentando el aprendizaje, se propiciara el aprendizaje autónomo a través de trabajos de investigación. También se promoverá el aprendizaje basado en evidencias.
7. SISTEMA DE EVALUACIÓN El promedio final (PF) de la asignatura se determina de la siguiente manera:
0.1 PC1 + 0.1 PC2 + 0.2 PC3 +0.2 PC4 + 0.4 EF
Donde: PC1 es una práctica grupal de 4 estudiantes PC2 es una práctica grupal de 2 estudiantes PC3 y PC4 son prácticas individuales EF es Examen Final
Nota: - Solo se podrá rezagar el Examen Final. - El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso. - No se elimina ninguna práctica calificada. - La nota mínima aprobatoria es 12 (doce).
8. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliografía base: BEER, J. (2007) Mecánica de Materiales. Ed. McGraw-Hill - México. HIBBELER, R. (2006) Mecánica de Materiales, Ed. CECSA - México.
Bibliografía complementaria: TIMOSHENKO, S. (2002) Mecánica de Materiales. Ed. Thomson Editores - España. NASH, W. (2012) Resistencia de Materiales, McGraw-Hill - España.
Tensiones que varían cíclicamente Estabilidad de sistemas deformables Estabilidad de sistemas deformables Sistemas elásticos oscilantes Sistemas elásticos oscilantes
Práctica calificada Nro.04
Estado de tensión y deformaciones Estado de tensión y deformaciones Estado de tensión y deformaciones Tubos de paredes gruesas Placas y Bóvedas Flexión y torsión de paredes delgadas
Evaluaciones
Práctica calificada Nro.01
Práctica calificada Nro.02
Elementos que trabajan encima del límite de elasticidad
