resistencia de los materiales
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PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNO
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2009 DIURNO
INGENIERÍA MECÁNICA SEMESTRE
ASIGNATURA 5to
RESISTENCIA DE LOS MATERIALES CÓDIGO
HORAS MEC-30215
TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN
3 2 3 5 MEC-30115
1.- OBJETIVO GENERAL
Resolver problemas relativos a vigas sometidas a esfuerzos de corte y flexión, ejes a torsión, columna sometidas a compresión, esfuerzos combinados y de fatigas y aplicar las
teorías de fallas para el diseño según las condiciones de trabajo.
2.- SINOPSIS DE CONTENIDO
La asignatura consta de seis (6) unidades:
UNIDAD 1: Propiedades mecánicas de los materiales.
UNIDAD 2: Esfuerzos.
UNIDAD 3: Vigas.
UNIDAD 4: Torsión, esfuerzos biaxiales y recipientes a presión.
UNIDAD 5: Diseño de elementos sometidos a cargas estáticas.
UNIDAD 6: Diseño de elementos sometidos a fatiga.
3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS GENERALES
Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas.
Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante.
ESTRATEGIA DE EVALUACIÓN
La evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de elementos, a los
cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que podrá emplear
el docente para tal fin.
Realización de actividades teórico-prácticas.
Realización de actividades de campo.
Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión).
Experiencias vivenciales en el área profesional
Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.
OBJETIVOS DE
APRENDIZAJE
CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN BIBLIOGRAFÍA
Interpretar las alteraciones de
un diagrama esfuerzo
deformación.
UNIDAD 1: PROPIEDADES MECÁNICAS DE
LOS MATERIALES
1.1 Propiedades mecánicas de los materiales:
Definición de esfuerzo. Definición de
deformación. Deformación unitaria. El ensayo de
tracción. Diagrama esfuerzo-deformación
unitario. Definición del límite de fluencia.
Definición de la resistencia última. Definición de
la resistencia a la ruptura. El diagrama real.
Alteración de los diagramas esfuerzo-
deformación. Modulo de elasticidad. Elasticidad.
Plasticidad. Ductilidad. Fragilidad. Relación de
Poisson. Esfuerzo de trabajo. Factores de
seguridad. Definición de falla: por deformación,
falla por fatiga, falla por creep, falla por carga
de impacto.
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
Definir el principio de Saint
Venant, fuerza interna y
esfuerzo normal tracción y
compresión.
UNIDAD 2: ESFUERZOS
2.1 Esfuerzos normales y cortantes: Definición de
fuerza interna. Principio de Saint Venant.
Definición de esfuerzo normal. Tracción.
Compresión. Sistema hiperestático a tracción y
compresión. Energía de deformación en tracción
y compresión. Definición de esfuerzo cortante.
Variación de los esfuerzos en función de la
oblicuidad de la sección.
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
Identificar los diferentes tipos
de vigas y tipos de cargas, así
como los esfuerzos de flexión
y cizalladura en las mismas.
UNIDAD 3: VIGAS
3.1 Fuerza cortante y momento flexionante en
vigas: Definición de viga. Tipos de vigas.
Definición de carga. Tipos de carga. Evaluación
de fuerzas y momentos resistentes. Relación
entre carga, fuerza cortante y momento
flexionante. Diagrama de fuerza cortante y
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
exposiciones, debates, etc.
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
momento flexionante.
3.2 Elementos sometidos a comprensión: Ecuación diferencial de deflexión de una viga.
Viga sometida a una carga comprensiva.
Solución de la ecuación diferencial. Ecuación
Euler para columnas largas. Condiciones de
apoyo en los extremos de la columna. Columnas
cargadas excéntricamente. Columnas cortas.
Curva adimensionales para el pandeo de
columnas.
3.3 Esfuerzo en vigas: Esfuerzo de flexión.
Esfuerzos de cizalladura. Esfuerzo en vigas
asimétricas. Esfuerzos en vigas ensambladas.
Flexión plástica en vigas. Vigas de dos
materiales. Flexión en vigas de sección
arbitraria. Esfuerzos de cizalladura en vigas de
pared delgada. Esfuerzos de flexión en vigas
curvas.
3.4 Deformación en vigas: Cálculo de
deformaciones a través de la ecuación
diferencial de la línea elástica. Cálculo de
deformaciones por método del área del diagrama
de momento flexionante. Cálculo de
deformaciones por el método de superposiciones
a través de la energía elástica de flexión
(Teorema de Castigliano). Deformación debida a
cizalladura.
3.5 Vigas hiperestáticas: Grado de hiperestáticidad
de una viga. Selección de las incógnitas
hiperestáticas. Cálculo de vigas hiperestáticas
por medio del método de superposición.
Teorema de los tres momentos. Aplicación del
teorema de Castigliano para la resolución de
vigas hiperestáticas.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
Describir torción y esfuerzos
biaxiales, así como los efectos
en los elementos.
UNIDAD 4: TORSIÓN, ESFUERZOS
BIAXIALES Y RECIPIENTES A PRESIÓN
Torsión: Definición de torsión. Torsión de eje
de Sección circular maciza. Torsión de eje de
Sección circular hueca. Sistema hiperestático a
torsión en tubo de pared delgada. Torsión en
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
barras macizas no circulares. Torsión en perfiles
de pared delgada. Energía de deformación a
torsión.
Esfuerzos combinados: Esfuerzos biaxiales en
depósitos de pared delgada. Ecuaciones
generales para esfuerzos biaxiales (circulo de
Mohr). Análisis de estados de esfuerzos
biaxiales Según el círculo de Mohr. Esfuerzo
cortante puro. Esfuerzo normal puro. Esfuerzos
principales y direcciones de los esfuerzos
principales.
exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
Describir el diseño de
elementos sometidos a carga
estáticas.
UNIDAD 5: DISEÑO DE ELEMENTOS
SOMETIDOS A CARGAS ESTÁTICAS
5.1 Diseño de elementos sometidos a carga
estáticas: Teoría de falla para materiales
dúctiles: Teoría del esfuerzo normal máximo,
teoría del esfuerzo cortante máximo, teoría de la
energía de distorsión. Teorías de falla para
materiales frágiles: Teoría de Coulomb-Mohr.
Teoría de Mohr modificada. Aplicación de las
diferentes teorías de falla al Diseño de
elementos.
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
Describir el diseño de
elementos sometidos a fatiga. UNIDAD 6: DISEÑO DE ELEMENTOS
SOMETIDOS A FATIGA
6.1 Diseño de elementos sometidos a fatiga: Definición de fatiga. Resistencia a la fatiga.
Límite de resistencia a la fatiga. Resistencia de
vida finita. Daño acumulativo por fatiga.
Factores que modifican el límite de resistencia a
la fatiga: Factor de acabado superficial, Factor
de tamaño, Factor de confiabilidad, Factor de
temperatura, Factor de concentración de
esfuerzos, Factor de efectos diversos. Esfuerzos
fluctuantes. Resistencia a la fatiga en caso de
esfuerzos fluctuantes. Diagrama de Goodman
modificado. Resistencia a la fatiga de torsión.
Falla por fatiga debido a esfuerzos combinados.
Resistencia a la fatiga en la superficie.
Realización de actividades teórico-
prácticas.
Realización de actividades de campo.
Experiencias vivenciales en el área
profesional
Realización de pruebas escritas cortas y
largas, defensas de trabajos,
exposiciones, debates, etc.
Actividades de Auto-evaluación / co-
evaluación y evaluación del
estudiante.
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de
Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de
Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería
Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966)
Elementos de Resistencia de Materiales.
Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica
de los Materiales. Wiley.
LABORATORIO
PRÁCTICA No 1: Ensayos a torsión de una varilla circular maciza.
PRÁCTICA No 2: Ensayo a compresión de una varilla maciza de sección circular.
PRÁCTICA No 3: Ensayo de una viga fotoelástica en voladizo con radio de acuerdo.
PRÁCTICA No 4: Ensayo de una viga fotoelástica simplemente apoyada con entalle.
PRÁCTICA No 5: Ensayo de un gancho de tracción fotoelástico.
PRÁCTICA No 6: Ensayo a flexión rotativa de un acero 1020 con dos radios de entalle diferentes.
PRÁCTICA No 7: Ensayo a flexión rotativa de un acero 1020 con dos acabados superficiales diferentes.
BIBLIOGRAFÍA
Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de Materiales. Limusa.
Singer, Ferdinard Resistencia de Materiales. Harper & Row Publishers INC.
Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería Mecánica. Mc Graw Hill.
Timoshenko, S y Young, D. (1966) Elementos de Resistencia de Materiales. Montaner S.A.
Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica de los Materiales. Wiley.