RESISTENCIA DE MATERIALES

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS INFORMACIÓN REQUERIDA POR ASIGNATURA MECATRÓNICA

1.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

RESISTENCIA DE MATERIALES

2.

NIVEL DEL SABER:

FLEXIBLE

3.

ÁREA DE CONOCIMIENTO:

TÉCNICOS

4.

COMISIÓN ACADÉMICA:

ELECTROMECÁNICA INDUSTRIAL

5.

NÚMERO CON ONS SECUTIVO DE ASIGNATURA:

6.

CUATRIMESTRE:

7.

HORAS PRÁCTICAS:

8.

HORAS TEÓRICAS:

27

9.

HORAS TOTALES:

75

10.

HORA HO RAS S TOTA TOTALE LES S POR POR SEMA SEMANA NA CUAT CUATRI RIME MEST STRE RE::

11.

CÓDIGO:

12.

CRÉDITOS:

3º 48

5

13. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA: Desarrollar en el alumno las habilidades para diferenciar las propiedades de los materiales y su comportamiento al someterlo a diversos estados de esfuerzo. UNIDADES TEMÁTICAS QUE INTEGRAN LA ASIGNATURA

I. II. III. IV. V.

Introducción Esfuerzo y deformación Esfuerzos cortantes Torsión Diagram ramas de de mom mome entos flflexionante ntes y fuerzas cortantes. VI. VI. Aná Análisi lisiss de de def defor orm mació ación n el elást ástica ica y fracturas en los materiales VII. Pandeo de columnas y vigas TOTAL

ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE MECATRÓNICA

HRS. PRÁCTICAS

HRS. TEÓRICAS

HRS. TOTALES

4 8 8 7 8

3 5 4 4 4

7 13 12 11 12

8

4

12

5

3

8

48

27

75

REVISO: COMISIÓN ACADÉMICA NACIONAL DEL ÁREA ELECTROMECÁNICA INDUSTRIAL

HOJA DE UNIDADES TEMÁTICAS CON DESGLOSE DE TEMAS, SABER HACER Y SABER INFORMACIÓN REQUERIDA POR UNIDAD TEMÁTICA MECATRÓNICA

1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

2. 3. 4. 5.

RESISTENCIA DE MATERIALES UNIDAD TEMÁTICA: I. INTRODUCCIÓN HORAS PRÁCTICAS: 4 HORAS TEÓRICAS: 3 HORAS TOTALES: 7 OBJETIVO: Clasificar las propiedades mecánicas de los materiales sólidos, al evaluar los 6. diferentes tipos de fuerzas y/o cargas a las cuales pueden ser sometidos. SABER HACER TEMAS 1.1. Comportamiento Mecánico.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Utilizar los diferentes estándares de materiales. Sabe Saberr espe especi cififica car r los los mate materi rial ales es de acuerdo a los estándares. Conocer las diferencias entre los diferentes materiales. Realiz Realizar ar el ensayo ensayo de tracción del acero. Interpretar el diagrama de esfuerzo deformación.

TOTAL

4

4

HRS. (TEÓRIA) Selección de materiales. Propiedades de los materiales. Espe Especi cififica caci ción ón de los materiales. Estándares internacionales. ASTM, AWS, SAE, AISI, ASME DIN entre otros Propiedades mecá mecáni nica cass de los los acer aceros os,, alum alumin inio io,, cobre y sus aleaciones respectivas. Esfuerzo deformación. Relación Relación esfuerzoesfuerzodeformación. Elasticidad. Medidas de resistencia elástica. Punto Punto de cedenc cedencia ia de los los mate materi rial ales es dúctiles y frágiles. Medidas de resistencia última.

3

3



APROBÓ: C. G. U. T.

FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: septiembre del 2004


1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES 2. UNIDAD TEMÁTICA: II. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN 3. HORAS PRÁCTICAS: 8 4. HORAS TEÓRICAS: 5 5. HORAS TOTALES: 13 6. OBJETIVO: Conocer y establecer la relación de esfuerzo y deformación en elementos mecánicos. SABER HACER TEMAS

SABER HRS.

(PRÁCTICA) 2.1. Esfuerzo y deformación. Analizar y realizar un diagrama en la composición y distribución de fuer fuerza zass inte interi rior ores es aplicadas a un cuerpo. Realizar mediciones de dureza, energía de impacto y fatiga en los materiales. Resolver problemas de esfuerzo deformación. Apli Aplica carr la form formul ula a de la Ley de Hooke. Apli Aplica carr la form formul ula a de deformación más más conv conven enie ient nte e donde se tiene carga rga, longitud, área área y modu modulo lo de elasticidad. Resolver problemas de esfuerzo deformación a partir de la form formul ula a más más conveniente. 2.2. 2.2. Anális Análisis is de deform deformaci ación ón Aplicar los elástica y fracturas en los cono conoci cimi mien ento toss de materiales. integrac ración y de propiedades de áreas planas en el análisis de la deformación elástica.

4

4

HRS. (TEÓRIA) Definición de esfuerzos. Reconocer los dist distin into toss tipo tiposs de esfuerzos a los que puede ser sometido un material y analizar el diagrama diagrama esfuerzoesfuerzodeformación. Definición de elasticidad. Relación Relación esfuerzoesfuerzodefo deform rmac ació ión n (Ley (Ley de Hooke). Relación de deformación unitaria y total.

La de deformación de de una viga y/o flecha. Elástica de una viga. Curva elástica. Analizar los principales mecanismos de

2

3





Determinar y aplicar las deform deformaci acione oness elásti elásticas cas máxima máximass en la mayoría de los elementos mecánicos sencillos sujetos a carga. Aplica Aplicarr la ecuaci ecuación ón de la curva elástica. Prev Preven enir ir las las fall fallas as por fractura en los materiales por medi medio o de anál anális isis is dest destru ruct ctiv ivos os y no destructivos. TOTAL

fractura de acuerdo a la natu natura rale leza za de los materiales y los métodos de prevención y detección. Analizar ventajas y desv desven enta taja jass de la aplicación de l trabajo en frío y en caliente.

8

5






1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES 2. UNIDAD TEMÁTICA: III. ESFUERZOS CORTANTES 3. HORAS PRÁCTICAS: 8 4. HORAS TEÓRICAS: 4 5. HORAS TOTALES: 12 6. OBJETIVO: OBJETIVO: Identificar Identificar las consecuenc consecuencias ias de tener elementos mecánicos mecánicos sometidos sometidos a esfuerzos esfuerzos cortantes. SABER HACER TEMAS 3.1. Definición de esfuerzo cortante.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Determinar y resolver si un elem elemen ento to,, de una una sección sección transversa transversall específica y de un material predetermin predeterminado, ado, es capa capazz de sopo soport rtar ar una carga.

4

HRS. (TEÓRIA) Qué es esfuerzo cortante. El factor de seguridad. Esfuerzo de apoyo y de aplastamiento.

2

3.2. Esfuerzos permisibles y máximo.

Seleccionar un material de un elemento de secc ección ión defi defini nida da con una una carga arga ya determinada. Utilizar los diagram diagramas as de fase fase para para sele selecccion cionar ar soldaduras, predec predecir ir puntos puntos de fusión en aleaciones, tem tempera peratu tura rass de tratamiento térmico, etc.

2

Esfuerzo permisible. Esfuerzo máximo. Criterios de diseño por corte. Identificar los diagramas de acuerdo a la aleación y a las fases presentes.

1

3.3. Recipientes a presión.

Aplicar el análisis de recipientes a presión.

2

Recipientes a presión.

1

TOTAL

8

4






1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES 2. UNIDAD TEMÁTICA: IV. TORSIÓN 3. HORAS PRÁCTICAS: 7 4. HORAS TEÓRICAS: 4 5. HORAS TOTALES: 11 6. OBJETIVO: Identificar los efectos de la torsión en viga o flechas rotatorias. r otatorias. SABER HACER TEMAS 4.1. Definición de Torsión

4.2. Efectos de la torsión.

4.3. Flechas giratorias.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Resolver los esfuerzos cortantes de un elemento sujeto a un par de torsión. Comparar la resistencia de flec flecha hass huec huecas as y maci maciza zass y defi defini nir r cual es la más conv conven enie ient nte e para para un diseño determinado. Emplear la nomenc nomenclat latura ura para para poder hacer una buena selección de aceros al carbono y de baja aleación de acuerdo a las propiedades y necesidades requeridas de l diseño. Aplicar el análisis de tors torsió ión n en ejes ejes que transmiten pares en un equipo o maquinaria.

TOTAL

1

HRS. (TEÓRIA) Definición torsión.

de

1

3

Efecto de torsión. Esfu Esfuer erzo zo cort cortan ante te por torsión. Módulo de elasticidad. Ángulo de torsión. Deformación elástica por torsión.

2

3

Flechas giratorias.

1

7

4






1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: 2. UNIDAD TEMÁTICA:

RESISTENCIA DE MATERIALES V. DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLEXIONANTES Y FUERZAS CORTANTES. 3. HORAS PRÁCTICAS: 8 4. HORAS TEÓRICAS: 4 5. HORAS TOTALES: 12 6. OBJETI OBJETIVO: VO: Evalua Evaluarr las ecuaci ecuacione oness que represe representa ntan n los moment momentos os flexio flexionan nantes tes y las fuerza fuerzass cortantes en materiales, para medir y precisar pr ecisar el comportamiento de los materiales. SABER HACER TEMAS

5.1. Fuerza cortante y momento flector.

5.2. Diagramas de momentos flexionantes y fuerza cortante.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Resolv Resolver er la fuerza fuerza cortante y el momento flector en un elemento mecánico. Apli Aplica carr dife difere rent ntes es procesos de tratamient tratamiento o térmico térmico de acuerdo a necesidades especificas y evalua evaluarr la eficac eficacia ia del tratamiento térmico aplicado en el material. Aplicar las ecuaciones y construir diagramas de fuerzas cortantes y momento flector. Aplica Aplicarr la ecuaci ecuación ón de fuerzas cortantes y momento flector en cualqu cualquier ier punto punto de la viga.

TOTAL

3

5

8

HRS. (TEÓRIA) Fuerza co c ortante y momento flector. Analizar los diferentes tratamientos térmicos que pueden ser aplicados a un material y como se ve afectada su resistencia mecánica.

Diagramas de momentos flexionantes y fuerza cortante. Convención de signos. Procedimiento para trazar diagramas de fuerzas cortantes y momentos flexionantes.

2

2

4






1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: 2. UNIDAD TEMÁTICA:

RESISTENCIA DE MATERIALES VI. ANÁLISIS DE DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y FRACTURAS EN LOS MATERIALES. 3. HORAS PRÁCTICAS: 8 4. HORAS TEÓRICAS: 4 5. HORAS TOTALES: 12 6. OBJETIVO: Interpretar la deformación elástica de los elementos de estructuras para explicar los efectos de las cargas sobre éstos y estimar la pendiente y deflexión en vigas. SABER HACER TEMAS

6.1. La deformación elástica de una viga o flecha.

6.2. Elástica de una viga y curva elástica.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Aplicar los cono conoci cimi mien ento toss de integrac ración y de propiedades de áreas planas en el análisis de la deformación elástica. Determinar y aplicar las deform deformaci acione oness elásti elásticas cas máxima máximass en la mayoría de los elementos mecánicos sencillos sujetos a carga. Aplica Aplicarr la ecuaci ecuación ón de la curva elástica. Prev Preven enir ir las las fall fallas as por fractura en los materiales por medi medio o de anál anális isis is dest destru ruct ctiv ivos os y no destructivos.

TOTAL

4

4

8

HRS. (TEÓRIA) La de deformación de de una viga y/o flecha. Elástica de una viga.

Curva elástica. Analizar los principales mecanismos de fractura de acuerdo a la natu natura rale leza za de los materiales y los metodos de prevención y detección. Analizar ventajas y desv desven enta taja jass de la aplicación de l trabajo en frio y en caliente.

2

2

4






1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES 2. UNIDAD TEMÁTICA: VII. PANDEO DE COLUMNAS Y VIGAS 3. HORAS PRÁCTICAS: 5 4. HORAS TEÓRICAS: 3 5. HORAS TOTALES: 8 6. OBJETIVO: Identificar los efectos del pandeo en columnas y vigas y sus consecuencias. SABER HACER TEMAS 7.1. Pandeo de columnas y vigas.

7.2. Estructuras.

SABER HRS.

(PRÁCTICA) Evaluar la carga de pandeo de elementos mecánicos que actúan como columnas. Aplicar las fórmulas de Euler. Aplicar el diseño de columnas.

Dibujar diagramas de cuerpo libre repr repres esen enta tand ndo o las las fue fuerzas rzas exte extern rnas as que que actú actúan an sobr sobre e las estructuras (arma rmaduras) así como las reacciones. Resolver problemas prácticos.

TOTAL

3

2

5

HRS. (TEÓRIA) La viga o columna, radio de giro, carga de pandeo de Eule Euler, r, relac relació ión n de est estable ablece cerr carg carga a crítica, tipo de falla, las las colu column mnas as con con diferentes restricciones en los apoyos. La fórmula para columnas intermedias. Expresiones empí empíri rica cass para para el cálculo de la carga de pandeo. Identificar los difere diferente ntess tipos tipos de estructuras (armad (armaduras uras), ), tipos tipos de apoyo. Método de los nudos. Método de secciones.

2

1

3






BIBLIOGRAFÍA RESISTENCIA DE MATERIALES BÁSICA Gere y Timoshenko MECÁNICA DE MATERIALES. MC GRAW HILL México, 1989. Singer, F. L. RESISTENCIA DE MATERIALES. HARPER LATINOAMERICANA. México, 1985. Timoshenko. MECÁNICA DE MATERIALES. VON NOSTRAND. E.U.A., 1980. Beery Johnston MECÁNICA DE MATERIALES. MC GRAW HILL MÉXICO, 1989. Fitzgerald, R. W. Resistencia de materiales. RSI.

COMPLEMENTARIA Popov, E. P. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE SÓLIDOS. LIMUSA México, 1988. Higden. MECHANIC OF MATERIALS. JOHN WILLEY. E.U.A., 1982. Nash, W. A. RESISTENCIA DE MATERIALES. SERIE SCHAUM, MC GRAW HILL





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