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FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA

RESISTENCIA DE MATERIALES AERONÁUTICOS I Página 1

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INGENIERÍA AERONÁUTICA

RESISTENCIA DE MATERIALES AERONAUTICOS I

SÍLABO

I. DATOS GENERALES

1.1

ASIGNATURA : Resistencia de Materiales Aeronáuticos I

1.2 CÓDIGO : 3301-33301

1.3 PRE-REQUISITO : Mecánica Racional I: Estática Aeronáutica (3301- 33205)

1.4 HORAS SEMANALES : 06 HORAS

1.4.1 TEORÍA : 04 HORAS

1.4.2 PRÁCTICA : 02 HORAS

1.5 N° DE CRÉDITOS : 05 CRÉDITOS

1.6 CICLO : V

1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio

1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total

1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas

1.10 EXAMEN USTITUTORIO : 01 Semana

II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:

El curso de Resistencia de Materiales aeronáuticos I pertenece al área de

formación Profesional. Es de naturaleza teórico práctica. Su propósito es orientar y

proporcionar al alumno los conocimientos complementarios a la Mecánica Racional,

para que adquiera la capacidad de aplicarlos en la investigación, Proyectos y

realizaciones prácticas.

Las clases teóricas tienen como propósito, el desarrollo del aprendizaje, que

permiten al estudiante conocer, conceptualizar, dominar y aplicar con un centrado

criterio los tópicos considerados en las unidades de aprendizaje.

Con las clases prácticas y talleres, se debe lograr que los estudiantes puedan

resolver los problemas típicos que se presentan en las estructuras en general y

especialmente en las estructuras aeronáuticas que encontrará en las aeronaves,

materia de su profesión.

El Contenido del curso ha sido organizado en seis (06) unidades de aprendizaje:

1. Introducción al concepto de esfuerzo. Repaso de los principios de la estática.

Esfuerzo y deformación: Carga axial, ensayo de tracción. Esfuerzo y deformación por

efectos térmicos. Esfuerzos en recipientes de pared delgada que almacenan fluidos

a una presión interna.




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2. Esfuerzos en planos inclinados. Transformaciones de esfuerzo y deformación.

Esfuerzos principales bajo cargas. Uso del círculo de MOHR para soluciones

3. Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con énfasis en

elementos aeronáuticos.

4. Vigas y teoría de la flexión pura. análisis y diseño de vigas por flexión. Esfuerzos

tracción y/o compresión, esfuerzos cortantes. Elementos de pared delgada y flujo

cortante. Aplicaciones en elementos componentes de aeronaves.

5. Deformaciones en vigas, Pendientes y Deflexiones en vigas. Métodos de solución.

Aplicaciones en Aeronáutica.

6. Columnas, teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y aplicaciones en


III. COMPETENCIA

La asignatura de Resistencia de Materiales Aeronáuticos I, está concebida para desarrollar en el profesional en formación las siguientes competencias:

1. Competencia del conocimiento: Conoce los principios, teorías y modelos de

solución con los que se realizan los cálculos para las aplicaciones prácticas de las estructuras aeronáuticas.

2. Competencia actitudinal: desarrollar un modo de enfoque analítico y de aplicación lógica de los conocimientos teóricos asociados al comportamiento de las estructuras aeronáuticas cuando están sometidas a las diversas cargas durante su trabajo real.

3. Competencia Aptitudinal: Aplicar en forma segura los conocimientos de resistencia de materiales en los procesos de cálculo, mantenimiento preventivos y correctivo de elementos aerodinámicos que se necesiten construir o preservar en las aeronaves.

IV. CAPACIDADES

Capacidad N° 1

Introducción al concepto de esfuerzo con un repaso de los principios de la

estática. Esfuerzo y deformación: Carga axial ensayo de tracción. Esfuerzo y

deformación por efectos térmicos. E sfuerzos en recipientes de pared delgada

que almacenan fluidos a una presión interna.

Conoce, analiza, comprende y aplica los principios bajo los cuales se presentan

esfuerzos y deformaciones en los mecanismos a estudiar. Conoce y comprende el tipo

de esfuerzo que se presenta: tracción, compresión o cortante. Determina las

condiciones de solución de la problemática planteada y aplica las teorías con sus

modelos matemáticos adecuados. Conoce, comprende y aplica las soluciones

pertinentes para los casos donde los esfuerzos se presentan por variaciones térmicas

en los mecanismos involucrados en el cálculo. Conoce, analiza y aplica el cálculo de

los esfuerzos en las paredes de recipientes de pared delgada que almacenan fluidos a

presión.




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Capacidad N° 2

Esfuerzos en planos inclinados, en un miembro sometido a carga axial. Estado

general de esfuerzos en un punto. Consideración del estado plano de

esfuerzos y sus ecuaciones de transformación. Esfuerzos principales. Uso del

círculo de Mohr para soluciones.

Conoce, distingue, discrimina y aplica los aspectos teóricos a las situaciones donde se

presentan esfuerzos en planos inclinados a nivel microscópico, para determinar

nuevos sistemas de referencia del accionar de los esfuerzos. Accede y comprende las

nuevas denominaciones de los esfuerzos en base a su característica producto del

análisis. Interioriza las nuevas realidades de los esfuerzos así como los procesos de

solución en base a aplicación de conceptos matemáticos como máximos y mínimos

para determinar la presencia de esfuerzos especiales denominados: esfuerzos

principales. Conoce y aplica soluciones de carácter grafico como es la aplicación del

círculo de MOHR.

Capacidad N° 3

Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con énfasis en

elementos aeronáuticos cargas por torsión. Deformaciones angulares.

Transmisión de potencia con ejes giratorios. Efectos combinados. Esfuerzos

normales y cortantes. Concentración de esfuerzos en ejes circulares sometidos a

cargas de torsión.

En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de aplicar el concepto

de corte puro que se presenta cuando actúan momentos o pares de torsión en los

mecanismos. Para las soluciones prácticas aprenderá a reconocer los ejes prismáticos

y no prismáticos para aplicar los modelos de solución adecuados incluyendo el caso

complejo de la transmisión de potencia en ejes rotativos. Conocerá y aplicara las

propiedades de las secciones transversales de los ejes, como es el Momento polar de

inercia ( Jo ) particularizando en el caso de los ejes cilíndricos macizos y en los ejes

huecos como en las aplicaciones de ejes cardan. Aplicara sus conocimientos en el

trazado de los diagramas de momentos torsionales.

Capacidad N° 4

Vigas y teoría de la flexión pura. Análisis y diseño de vigas por flexión.

Esfuerzos a tracción y/o compresión. Esfuerzos cortantes. Elementos de pared

delgada y flujo cortante. Aplicaciones en elementos componentes de aeronaves.

En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de aplicar el concepto

de esfuerzos y deformaciones que se presentan en los elementos prismáticos sujetos

a cargas que le producen flexión como son las vigas, luego conocerá y aplicara en la




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presencia de otro tipo de cargas axiales excéntricas y también en cargas

transversales. En la aplicación de los modelos matemáticos, utilizara las propiedades

de las secciones transversales de las vigas, como: Primer momento de inercia, segundo

momento de inercia de las sección transversal. Estará capacitado para trazar los

diagramas de fuerzas cortantes y de momentos flectores para la aplicación de

soluciones de vigas. Conocerá y aplicara el concepto de flujo cortante en vigas y

finalizara conociendo y aplicando tablas de perfiles estructurales con los cuales se

confeccionan vigas y sus variantes en aplicaciones aerodinámicas.

Capacidad N° 5

Deformaciones en vigas, pendientes y deflexiones en vigas. Métodos de

solución. E cuación diferencial para el cálculo de pendientes y deflexiones.

M étodo de la doble integración y aplicaciones en aeronáutica. Método del

“Area de Momentos” y sus aplicaciones en aeronáutica.

En este capítulo conocerá, analizará y aplicará modelos matemáticos que reflejen el

particular comportamiento de la viga al soportar cargas, estos modelos permitirán

evaluar la deflexión y las pendientes de una viga, puesto que son requisitos de análisis

indispensables para la aplicación de vigas. Es de importancia que el alumno aplique el

cálculo de pendientes y deflexiones en vigas por el método de doble integración a si

como por el método de área de momentos. La parte de solución de problemas estará

orientada a problemas en el campo aeronáutico.

Capacidad N° 6

Columnas teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y

aplicaciones en elementos aeronáuticos.

Conocerá, aprenderá y solucionara las construcciones mecánicas que satisfagan el

concepto de columna es decir elementos prismáticos verticales que soportan cargas

axiales. Donde se analizara el concepto de estabilidad bajo los modelos de: Euler,

relación de esbeltez y constante de columna. Se conocerá y aplicará la formula de

la secante para los casos de columnas con cargas excéntricas

V. METODOLOGÍA

Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y

explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el

diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los

conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo.

Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las

clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo

deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben investigar sobre los

diferentes temas tratados.




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En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos

metodológicos:

1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los diferentes

temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico. Además desarrollará

talleres de problemas y propiciará y estimulará la intervención de los alumnos en la

clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de

complejidad, para que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma

personal.

2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema

relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva consulta al profesor

responsable de la asignatura.

3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías,

presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la Información. (Ofimática

para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIA y Correo Electrónico).

VI. EVALUACIÓN

El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el

profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las

inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no

podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas,

ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación.

Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además

es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que

los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital

importancia la asistencia a clases.

Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases,

gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la

normatividad expresada en el Reglamento de la UAP.

La Modalidad de Evaluación será la siguiente:

- Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP,

contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en

clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación,

experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos.

Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas.




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- Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de

conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

- Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento

de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente:

Descripción Ponderación Porcentaje

Examen Parcial Peso 3 30%

Examen Final Peso 3 30%

Trabajo Académico Peso 4 40%

- Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico

de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el

alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder

el reemplazo, se recalculará la nueva nota final.

Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal.

Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos.

Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5)

como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno.

VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS

Unidad 1: Introducción al concepto de esfuerzo. Con un repaso de los principios

de la estática. Esfuerzo y deformación: carga axial ensayo de tracción. Esfuerzo

y deformación por efectos térmicos. Esfuerzos en recipientes de pared

delgada que almacenan fluidos a una presión interna.

Duración: Tres semanas.




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Capacidad N° 1: Conoce, distingue, interioriza y comprende claramente los

comportamientos de los materiales en las diferentes aplicaciones reales. Conoce las

respuestas de los materiales materializadas como deformaciones estudiadas en los

ensayos tecnológicos, básicamente el ensayo de tracción.

Conoce y comprende las condiciones de deformación que se producen en los

elementos mecánicos cuando están sometidos a la acción de fuerzas y esfuerzos ya

sean de carácter mecánico, térmico o una combinación de ambos. Conoce y diferencia

los diferentes esfuerzos que se presentan en las paredes de los recipientes de pared

delgada que almacenan fluidos a una presión interna.

Tiene capacidad para resolver los problemas que se presenten en diferentes

circunstancias de trabajo de los materiales que impliquen la aplicación de las teorías estudiadas.

Semana N° 01

Tipo de sesión: Exposición dialogada

Nº de horas: 6

Contenidos

Conceptual Procedimental Actitudinal

Principios y aplicaciones

de los conceptos de

estática a casos reales.

Ensayos tecnológicos

aplicados a los

materiales: normas de

ensayos y aplicaciones

prácticas.

Esfuerzos de tracción,

compresión.

Tipos de curvas para el

estudio de los materiales

ensayados.

Construcción de las curvas

de ingeniería y

cuantificación de las

propiedades mecánica.

Problemas de aplicaciones.

Conoce, distingue, interioriza, familiariza y comprende claramente los conceptos de esfuerzos.

Los emplea y conoce las ventajas y limitaciones de los materiales en base a las cuantificaciones en los ensayos tecnológicos.

Resuelve problemas de aplicaciones prácticas y comprueba las realidades de las construcciones.

Participa activamente en

los casos prácticos de

talleres y

laboratorios.

Desarrolla un espíritu crítico, analítico y constructivo.

Muestra una pre disposición por su auto aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria.

Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.




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Semana N° 02

Tipo de sesión: Exposición dialogada Nº de horas: 6

Contenidos


Variaciones de temperatura

natural e inducida sobre

los mecanismos de

una

construcción mecánica.

Esfuerzos térmicos en los materiales por variaciones de temperatura.

Esfuerzos térmicos

combinados con

esfuerzos mecánicos en

los mecanismos

construidos.

Aplicación de los

diagramas de cuerpo

libre para la solución de

este tipo de problemas.

Comprende y analiza los

conceptos de variación de

temperatura, sobre las

dimensione y esfuerzos de

los materiales.

Utiliza los métodos gráficos de representación del diagrama de cuerpo libre y plantea las soluciones analíticas.

Emplea los modelos

matemáticos de solución de

los problemas

considerando sus

limitaciones.

Resuelve problemas con

respuestas dentro de las

realidades de las

construcciones reales.


las soluciones

prácticas que se

desarrollan en aula.

Muestra interés y una predisposición por su auto aprendizaje.

Analiza y solicita explicaciones respecto a las observaciones de las realidades constructivas.

Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria.


Semana N° 3

Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6

Contenidos


Recipientes de pared

delgada que

almacenan un fluido a

una presión interna.

Esfuerzos que se

presentan en las paredes

cilíndricas de

estos recipientes.

Aplicaciones a otros tipos de recipientes con geometría diferente.

Esfuerzos que se presentan en las tapas de recipientes de pared delgada.

La relación R/t en los

recipientes.

Análisis y comprobación de

las construcciones reales.


conceptos sobre recipientes

de pared delgada.

Utiliza los métodos gráficos para su planteamiento de solución y aplicaciones.

Reconoce las ventajas y limitaciones de las teorías aplicables.

Resuelve problemas, calcula y proporciona aplicaciones confiables.

Proporciona soluciones en la práctica, que responde a las teorías estudiadas.



solución de problemas

y presenta

casos reales observados en las estructuras aeronáuticas

Desarrolla un espíritu analítico a cerca de las

aplicaciones reales. Predispone su auto

aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.





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Unidad N° 2: Esfuerzos en planos inclinados, en un miembro sometido a carga

axial. Estado general de esfuerzos en un punto. Consideración del estado plano

de esfuerzos y sus ecuaciones de transformación. Esfuerzos principales. Uso del

círculo de Mohr para soluciones.

Duración: Dos semanas.

Capacidad N° 2: Conoce el concepto de un miembro estructural sometido a estado de

carga axial. Conoce el concepto de punto interior de un elemento sometido a cargas

exteriores ubicando el estado general de esfuerzos en un estado tridimensional

adosado al sistema matemático de ejes: X-Y-Z. Plantea la solución general de este

estado de esfuerzos utilizando: Matrices. Reconoce las dificultades de esta solución y

ubica un estado bi-dimensional de esfuerzos o estado plano de esfuerzos. Conoce las

limitaciones de este caso y aplica las soluciones con vectores fuerza para determinar

los esfuerzos normales y cortantes. Conoce las ecuaciones del estado plano para

determinar los esfuerzos normales y cortantes en función del ángulo a que se ubique el

plano inclinado. Conoce el círculo de MOHR y sus ventajas en las aplicaciones de

solución de problemas. Conoce, calcula y aplica el concepto de esfuerzos principales y

esfuerzo cortante máximo.

Semana N° 04


Contenidos


Esfuerzos en puntos internos de un elemento sometido a carga axial exterior, esfuerzos en planos inclinados.

Estado general de esfuerzos en un punto interior de un elemento sometido a cargas exteriores. Solución teórica general.

Estado bi-dimensional ó Estado plano de esfuerzos.

Práctica calificada Nº1

Comprende y analiza los conceptos referidos a presencia de esfuerzos en puntos internos de miembros cargados exteriormente.

Utiliza los métodos analíticos para la solución de problemas

Plantea y reconoce las

ventajas y limitaciones de

los métodos utilizados.

Resuelve problemas y

calcula aplicaciones

prácticas observadas en construcciones aeronáuticas.

Emplea la representación

grafica

Participa activamente en los casos prácticos de laboratorios y talleres aplicativos.

Desarrolla un espíritu crítico y constructivo.

Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas relacionando con la realidad de las aplicaciones.

Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a información complementaria.





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Semana N° 05


Contenidos


Ecuaciones de transformación para el estado plano de esfuerzos. Solución de problemas y aplicaciones.

Esfuerzos principales y esfuerzo cortante máximo en el estado plano de esfuerzos.

Circulo de MOHR para soluciones de estado plano de esfuerzos.

Consideraciones de los ángulos en el círculo de MOHR respecto al estado real.

Comprende, analiza y

asimila los conceptos,

propiedades y

métodos

gráficos y analíticos.

Utiliza los métodos gráficos como base para la aplicación de los métodos analíticos.

De cada método empleado

reconoce las ventajas y

limitaciones.


proporciona respuestas

coherentes con las

realidades..

Emplea la representación gráfica como base de sus soluciones.


los casos prácticos

de laboratorios y

talleres aplicativos.

Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas relacionando con la realidad de las aplicaciones.

Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a información complementaria.


Unidad N° 3: Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con

énfasis en elementos aeronáuticos. Cargas por torsión. Deformaciones angulares.

Transmisión de potencia con ejes giratorios. Efectos combinados. Esfuerzos

normales y cortantes. Concentración de esfuerzos en ejes circulares sometidos

a cargas de torsión.

Duración: Tres semanas.

Capacidad N° 3: Conoce el mecanismo de aplicación de cargas sobre miembros

estructurales que originan el fenómeno de la torsión y reconoce en las construcciones

reales los fenómenos que originan. Conoce y aplica el momento de torsión ó torque

Conoce los fenómenos que origina, traducidos en ángulos por cortante y ángulo de

torsión así como los esfuerzos cortantes que origina en los elementos mecánicos.

Conoce y aplica ejes circulares macizos y huecos en las construcciones. Conoce y

aplica la transmisión de potencia a través de ejes circulares. Utiliza los sistemas de

unidades ANSI é ISO para sus cálculos y aplicaciones. Conoce y aplica el efecto

combinado de esfuerzos por tracción y torsión. Conoce y aplica los factores de

concentración de esfuerzos para ejes que transmiten potencia y tienen en su

configuración geométrica: canales chaveteras, ranuras y radios de acuerdo para la

unión de diámetros diferentes en un mismo eje.




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Semana N° 06


Contenidos


Ejes que soportan Carga

de torsión o momento de

torsión.

Deformación angular por

torsión en la superficie

del eje: ángulo por

cortante.

Deformación angular por

torsión en la sección

transversal del eje: Angulo

por torsión.

Esfuerzo cortante por

torsión Formula de la

torsión elástica..


conceptos de

deformaciones angulares

en un eje sometido a

torsión,

Utiliza los métodos de relación entre estas deformaciones y utilizando el rango elástico del material establece la fórmula del esfuerzo cortante superficial.

Los emplea y conoce las

ventajas y limitaciones.


aplica en la realidad.



solución de problemas.

Desarrolla un espíritu

crítico y constructivo

cuando es participe de

la solución de casos

prácticos.

Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.



Semana N° 07


Contenidos


Ejes prismáticos sometidos

a torsión.

Ejes no prismáticos

sometidos a torsión.

Ejes huecos trabajando a

torsión: ventajas

y desventajas.

Formula de la

compatibilidad en torsión.


conceptos de eje prismático

así como de un eje

no prismático.

Comprende, reconoce y

aplica los ejes huecos

acasos de transmisión

de momentos de torsión.

Generaliza la ecuación de la compatibilidad a casos de torsión.

Utiliza los métodos gráficos y analíticos en las soluciones de problemas.

Los emplea y conoce las

ventajas y limitaciones.



de laboratorios y

seminarios.


crítico y constructivo.


Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria a casos de aeronáutica..

Fuentes de Referencia: Apuntes del docente, textos de la bibliografía e informaciones




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Semana N° 08


Contenidos


Ejes que transmiten

potencia.

Uso de unidades del

sistema ANSI.

Uso de unidades del

sistema ISO

Diseño de ejes por

comportamiento del

material.

Diseño de ejes por propiedad mecánica del material a usar.

Efectos combinados: esfuerzos normales y cortantes en ejes a torsión.

Examen Parcial

Comprende, analiza y utiliza

correctamente las unidades

de las cuantificaciones de

los conceptos de torsión en

los sistemas: ISO y ANSI.

Utiliza los métodos gráficos como diagramas de cuerpo libre para la solución de problemas y aplica la parte matemática en las soluciones de problemas.

De los métodos que emplea, conoce las ventajas y limitaciones.

Resuelve problemas y se familiariza con las realidades observadas en las construcciones.


los casos prácticos que

analizan construcciones en



crítico y constructivo a

cerca de las

construcciones observadas

en la realidad.


Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y buscando información complementaria.


Unidad N° 4: Vigas: Vigas y teoría de la flexión pura. Análisis y diseño de

vigas por flexión. Esfuerzos a tracción y/o compresión, esfuerzos cortantes.

Elementos de pared delgada y flujo cortante. Aplicaciones en elementos

componentes de aeronaves.

Duración: Cuatro semanas.

Capacidad N° 4: Conoce y aplica los conceptos que definen una viga reconociendo

teóricamente las fibras del material. Internaliza los conceptos de la teoría de la flexión y

los aplica para calcular los esfuerzos longitudinales ya sea de tracción o de compresión.

Está capacitado para trazar los diagramas de cuerpo libre, de fuerzas cortantes y de

momentos flectores así como de aplicar el teorema de STEINER para calcular las

propiedades de las secciones transversales de la viga y poder calcular los esfuerzos

cortantes en las fibras de las vigas, el flujo cortante cuando se trate de vigas de pared

delgada y también calcular los esfuerzos de flexión en elementos tipificados como

elementos curvos.




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Semana N° 09

Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6.

Contenidos


Concepto genérico de una

viga.

Consideración de “fibra de

una viga”.

Clasificación de las vigas

por el tipo de

soportes.

Clasificación de las vigas

por el tipo de

cargas aplicadas.

Deformaciones unitarias producidas por flexión en una viga.

Esfuerzos longitudinales

producidos por flexión

en una viga que trabaja

en el rango elástico del

material.


conceptos que define una

viga así como sus

propiedades mínimas

exigible4s.

Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas presentados.

De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.

Resuelve problemas y plantea soluciones profesionales en la aplicación de materiales.

Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados.



de solución de

problemas.



cuando es participe de la

solución de casos

prácticos.

Muestra interés, disposición y auto gestiona su

aprendizaje.


Fuentes de Referencia: Apuntes del docente

Semana N° 10


Contenidos


Construcción de los

diagramas de fuerzas

cortantes en la viga.

Construcción de los

diagramas de

momentos flectores en

una viga.

Determinación de las propiedades de la sección transversal de la viga y que se aplican en la formula de la flexión.

Segundo momento de

inercia de la sección

transversal de la viga

Comprende y analiza los conceptos que define una viga así como sus propiedades mínimas exigible4s.




Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados

Participa activamente en los casos prácticos de solución de problemas.

Desarrolla un espíritu crítico y constructivo cuando es participe de la solución de casos prácticos.



Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía




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Semana N° 11


Contenidos


Esfuerzos cortantes

en las fibras de la viga.

Esfuerzos cortantes en

secciones abiertas de

pared delgada. Centro

de cortante.

Aplicaciones en

construcción de

aeronaves



viga así como sus


exigible4s.




Emplea soluciones

alternativas para

comprobar sus resultados



solución de

problemas.



cuando es participe de

la solución de casos

prácticos.




Semana N° 12


Contenidos


Carga axial excéntrica en

un plano de simetría.

Flexión asimétrica.

Caso general de carga axial

excéntrica

Esfuerzos de flexión

en elementos curvos.

Segunda Práctica



viga así como sus


exigible4s.




Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados



de solución de

problemas.



cuando es participe de la

solución de casos

prácticos.



Fuentes de Referencia: Apuntes del docente




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Unidad N°5: Pendientes y deflexiones en vigas. Deformaciones en vigas,

pendientes y deflexiones en vigas. Métodos de solución. Ecuación diferencial

para el cálculo de pendientes y deflexiones. Método de la doble integración

y aplicaciones en aeronáutica. Método del “Area de Momentos” y sus

aplicaciones en aeronáutica.

Duración: Dos semanas.

Capacidad N° 5: Conoce y aplica los conceptos de deformaciones que se

producen en las vigas sometidas a cargas y que se traducen en determinar los

valores de las pendientes y de las deflexiones que son los limitantes en los

procesos de deformaciones. Estos valores usualmente los puede calcular

utilizando el método de doble integración ó el método de “área de momentos” a

partir de la ecuación diferencial de segundo orden adaptada a las vigas.

Semana N° 13


Contenidos


Ecuación diferencial de la

curva elástica de una viga.

Calculo de

pendientes y

deflexiones en una viga

por el método

de doble integración.

Aplicaciones a

miembros estructurales en

aeronáutica


aplica los métodos


ecuaciones diferenciales

aplicado a vigas.

Utiliza en paralelo, los métodos gráficos necesarios que permitan resolver los problemas planteados.

Al emplear los métodos propuestos reconoce las ventajas y limitaciones de cada uno.

Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o comprueba sus aplicaciones en las construcciones reales.



que analizan

construcciones en




cerca de las

construcciones

observadas en la

realidad.

Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.


Semana N° 14





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Contenidos


Calculo de pendientes y


por el método de “área

de momentos”.

Calculo de

pendientes y


por el método de energía.

Aplicaciones a

miembros estructurales en

aeronáutica


aplica los métodos


ecuaciones diferenciales

aplicado a vigas.

Utiliza en paralelo, los métodos gráficos necesarios que permitan resolver los problemas planteados..

Al emplear los métodos propuestos reconoce las ventajas y limitaciones de cada uno.

Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o comprueba sus aplicaciones en las construcciones reales.



que analizan

construcciones en




cerca de las

construcciones observadas

en la

realidad.


Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria


Unidad N° 6: Columnas

Capacidad N° 6: Columnas. Teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y

aplicaciones en elementos aeronáuticos.

Semana N° 15


Contenidos


Columnas. concepto y generalidades de una columna.

Carga critica de una

columna.

Determinación de las

constantes de extremos

en columnas.

Determinación de las propiedades de la sección transversal de la columna: radio de giro.

Relación de esbeltez en

columnas. Reconocimiento

de las propiedades

mecánicas de los

materiales que constituyen

la columna.

Comprende y analiza los comportamientos de elementos estructurales que tipifican a una columna.

Reconoce el concepto de pandeo y las posibilidades de falla a que está sujeta una columna.

Analiza y determina las condiciones de soporte en los extremos de la columna para aplicar las restricciones teóricas

estipuladas.

Calcula las propiedades de la sección transversal para determinar el radio de giro como elemento básico del cálculo de la carga critica de pandeo.

Emplea la representación grafica

Participa activamente en los casos prácticos que analizan construcciones en elementos aeronáuticos.

Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.


Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria





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Semana N° 16


Contenidos


Determinación del término adimensional ”Constante de columna”

Aplicación de los modelos para determinar la carga critica de pandeo en columnas.

Formula de Euler, de Beer

& Jonhston.

Aplicación de los factores

de seguridad.

Determinación de las cargas permisibles en una columna.

Teoría para columnas con carga excéntrica.

Formula de la secante.

Utiliza los valores de

propiedades mecánicas del

material, así como de la

geometría de la columna para calcular los valores de los términos: Relación de esbeltez (SR) y constante de columna (CC).

Aplica los modelos

matemáticos para calcular la

carga critica de pandeo

en una columna larga o en

una columna corta.

Analiza los factores de la columna para aplicar los coeficientes de seguridad.

Calcula los valores de la carga permisible con la cual no habrá pandeo.

Aplica conceptos de carga excéntrica y aplica modelos de solución adecuados para este caso



que analizan

construcciones en elementos aeronáuticos.

Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la

realidad.


Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.

Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y y textos de la bibliografía

Semana N° 17

• Examen Final

Semana N° 18

• Examen Sustitutorio

VIII. BIBLIOGRAFÍA

1.- William RILEY- Leroy STURGES, Mecánica de Materiales.. Edit. Limusa Willey

Primera Edc. 2001- México D.F. 2.- Ferdinand P. BEER – Russell JOHNSTON, Mecánica de Materiales.. Edit. Mc

Graw Hill. Cuarta Edc. 2006 México D.F. 3.- R. C. HIBBELER, Mecánica de Materiales. Edit. Prentice Hill Sexta Edc. 2010 Naucalpan Edit de México 4.- Antony BEDFORD- Kenneth LIECHIE, Mecánica de Materiales.. Univ de

Texas Edit. Addison Wesley. QUINTA Edición. 2009 Bogotá D. C. 5.- Manduhkar VABLE, Mecánica de Materiales. Oxfor University Press Mexico 2008 Cuarta Edc. MEXICO D. F. 6.- James GERE-Barry GOODNO, Mecánica de Materiales. Cengage Learning

Editores Septima Edc. 2009 Santa fe MEXICO D.F.

Pueblo Libre, Marzo del 2015.

ingenierÍa aeronÁutica resistencia de … · esfuerzo y deformación: carga axial, ensayo de...

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