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2020-12-08 11:58:55 GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA 101223 - INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES Información general Tipo de asignatura : Obligatoria Coordinador : Julián Horrillo Tello Curso: Segundo Trimestre: Segundo Créditos: 4 Profesorado: Pedro Casariego Vales <pcasariego@tecnocampus.cat> Idiomas de impartición Castellano Competencias que se trabajan Específica Conocer y utilizar los principios de la resistencia de materiales Básicas y Generales Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Descripción La asignatura de Introducción a la Resistencia de Materiales aporta los conceptos, vocabulario y herramientas básicas para comprender cómo actúan los materiales al ser sometidos a diferentes tipos de esfuerzos y momentos. Utiliza los conceptos dados a sistemas mecánicos sobre el equilibrio estático para determinar las condiciones de estabilidad, los esfuerzos normales y cortantes que actúan y los momentos flectores y torsores y las deformaciones que actúan. Se estudian los sólidos mediante modelos simplificados que posteriormente se utilizarán en las asignaturas de Elasticidad y resistencia de materiales, ingeniería de materiales, máquinas y mecanismos. En general el alumno ha de ser capaz de: Aplicar los fundamentos de la elasticidad y resistencia de materiales al comportamiento de sólidos reales. Aplicar la ingeniería de materiales Esta asignatura dispone de recursos metodológicos y digitales para hacer posible su continuidad en modalidad no presencial en el caso de ser necesario por motivos relacionados con la Covidien-19. De esta forma se asegurará la consecución de los mismos conocimientos y competencias que se especifican en este plan docente. mailto:pcasariego@tecnocampus.cat El Tecnocampus pondrá al alcance del profesorado y el alumnado las herramientas digitales necesarias para poder llevar a cabo la asignatura, así como guías y recomendaciones que faciliten la adaptación a la modalidad no presencial. Resultados de aprendizaje Al finalizar la asignatura el estudiante debe: Conocer las posibles causas de fallos de un material en función de las condiciones de servicio. Realizar la selección de materiales para el diseño de componentes y productos teniendo en cuenta las especificaciones y el procesado mediante la aplicación de la metodología adecuada. Identificar y evaluar las solicitaciones y estados tensionales a los que están sometidos las estructuras y los sistemas mecánicos. Conocer los mecanismos de transmisión de cargas y esfuerzos en estructuras. Conocer y analiza los conceptos de tensión y deformación. Realizar medidas de tensiones y deformaciones. Metodología de trabajo Las clases se dividen en sesiones teóricas y prácticas. En las sesiones teóricas se alternarán conceptos teóricos con la realización de ejercicios prácticos. De manera genérica se alternarán ejercicios prácticos en grupo y ejercicios individuales con el fin de que el alumno asimile los principales conceptos teóricos. En las sesiones prácticas de laboratorio se profundizará en los conceptos teóricos. Estas prácticas son evaluables. Los estudiantes disponen de toda la información necesaria para seguir las explicaciones del profesor y la asignatura en la intranet de la escuela, donde disponen de apuntes teóricos de los conceptos explicados en clase, así como ejercicios resueltos para que el alumno pueda practicar de manera individual. Contenidos De manera genérica, los contenidos de la asignatura se pueden agrupar en la siguientes temáticas: 1. Carga Axial: Tracción / Compresión 2. Esfuerzos internos en vigas: Flexión Cortante Torsión 3. Tensiones y deformaciones en vigas. De manera específica, la asignatura constará de los siguientes temas: Tema 1. Introducción y conceptos generales. 1.1. - Resistencia de materiales. Conceptos generales. 1.2. - Tipo de esfuerzos internos. Clasificación. 1.3. - Diagrama tensión - deformación de un material. 1.3.1. - Obtención del diagrama tensión - deformación. 1.3.2. - Introducción a los conceptos de tensión y deformación. 1.3.3. - Comportamiento elástico y comportamiento plástico de un material. 1.3.4. - Interpretación del diagrama tensión - deformación del acero. Módulo de Young. Ley de Hooke. Ductilidad. Fragilidad. Plastificación. 1.3.5. - Interpretación del diagrama tensión - deformación de otros materiales. Aluminio. Cerámica. Hormigón. Madera. 1.4. - Premisas de la resistencia de materiales. 1.5. - Ejercicios diagrama tensión deformación. Tema 2. Geometría de masas. 2.1. - Centro de gravedad. 2.2. - Área. 2.3. - Momento estático. 2.4. - Momento de inercia. 2.5. - Teorema de Steiner. 2.6. - Módulo resistente. 2.7. - Momento de inercia polar. 2.8. - Radio de giro. 2.9. - Producto de inercia 2.10. - Ejercicios. Tema 3. Esfuerzo axil. 3.1. - Definición de esfuerzo axil. 3.2. - Cálculo tensional. 3.3. - Cálculo de deformaciones. Deformación unitaria. Ley de Hooke. 3.4. - Esfuerzos térmicos. 3.5. - Módulo de elasticidad transversal o módulo de Coulomb. El efecto Poisson. 3.6. - Parámetros característicos del comportamiento de los materiales. 3.7. - Estructuras isostáticas, hiperestáticas y mecanismos. 3.8. - Ejercicios. Tema 4. Flexión pura. 4.1. - Definición de flexión. Fibra neutra. 4.2. - Flexión pura. 4.3. - Cálculo tensional. Hipótesis de Navier. Módulo resistente. Tema 5. Flexión simple. 5.1. - Definición de flexión simple. 5.2. - Esfuerzos normales Vs tensiones normales. Esfuerzos tangenciales Vs.tensiones tangenciales. 5.3. - Esfuerzo cortante. Relación flexión Vs cortante. 5.4. - Esfuerzo rasante. Cálculo tensional. Expresión de Jouravski - Colignon. Ley de Cauchy. 5.5. - Casos particulares de esfuerzo cortante. Sección rectangular, circular, perfil laminado. tensión media a cortante. 5.6. - Tipologías a flexión en función de la luz. Casuística. 5.7. - Tipologías a cortante. 5.8. - Tipologías a rasante 5.9. - Ejercicios flexión simple y pura. Tema 6. Flexión compuesta. 6.1. - Definición de flexión compuesta. 6.2. - Casuística de flexión compuesta. Axil excéntrica, carga oblicua, axilas y viento, muros de contención, postensado / pretensado de un elemento de hormigón. 6.3. - Cálculo tensional. 6.3. - Ecuación de la línea neutra. 6.6. - Ejercicios flexión compuesta. Tema 7. Flexión esviada. 7.1. - Definición de flexión esviada 7.2. - Casuística de flexión esviada. Carga excéntrica, correas de cubierta, soportes, 7.3. - Cálculo tensionales 7.4. - Ecuación de la línea neutra. 7.5. - El núcleo central. propiedades. Obtención del núcleo central. Casos genéricos: rectangular, circular, anular, perfil laminado 7.6. - Cuadro resumen tipo de flexión. Elementos comunes de la edificación. 7.7. - Ejercicios flexión esviada. Tema 8. Torsión. 8.1. - Definición esfuerzo torsor. 8.2. - Casuística de esfuerzo torsor. 8.3. - Diagramas de momento torsor. 8.4. - Cálculo tensionales para el caso de secciones circulares. 8.5. - Cálculo deformacional para el caso de secciones circulares. Giro torsional. 8.6. - Torsión uniforme y torsión no uniforme. 8.7. - Secciones Vs torsión. Rigidez torsional de una sección. 8.8. -Diseño de piezas sometidas a torsión. 8.9. - Ejercicios esfuerzo torsor. Actividades de aprendizaje En el aula se alternarán la exposición de conceptos teóricos y la resolución de ejercicios. En el laboratorio los estudiantes trabajarán en grupos de dos o tres alumnos, o de manera individualsi el profesor o la práctica lo requiere. Los estudiantes dispondrán de la documentación necesaria para seguir la asignatura a través de los apuntes de los que dispondrá en la intranet y la bibliografía disponible. Los estudiantes han de dedicar el tiempo no presencial al estudio, la resolución de ejercicios, trabajos y informes de prácticas, así como la preparación de las pruebas escritas. Sistema de evaluación Las actividades formativas de adquisición de conocimientos y de estudio individual del estudiante serán evaluadas mediante pruebas escritas. (50%). Las actividades formativas relacionadas con las prácticas de laboratorio serán evaluadas por los siguientes parámetros: asistencia a las sesiones de prácticas, actitud personal, trabajo individual desarrollado en el laboratorio, realización de informes individuales o en equipo sobre las actividades realizadas. (40%) Otras actividades de trabajo individual o en grupo. (10%). La evaluación será continuada y contemplará las propuestas y mecanismos de recuperación de los conocimientos y competencias. Todo ello dentro del período que comprende la materia. Para superar la asignatura la nota final ha de ser superior a 5 y haber realizado todas las prácticas. La falta de realización de alguna práctica sin causa justificada será causa de suspenso directo de la asignatura. Recursos Básicos Bibliografías Apunts de Resistència de Materials. Mecánica de Materiales. Gere&Timoshenko. Ediciones Paraninfo Complementarios Bibliografías Mecánica de Materiales. Hibbeler. Editorial Pearson.