Programa de la asignatura. ASIGNATURA: Elasticidad y Resistencia de Materiales. Código: Titulación: INGENIERO INDUSTRIAL Curso: 2º

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1 ASIGNATURA: Elasticidad y Resistencia de Materiales Código: Titulación: INGENIERO INDUSTRIAL Curso: 2º (2012 / 2013) Profesor(es) responsable(s): - MARIANO VICTORIA NICOLÁS Departamento: ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN Tipo (T/Ob/Op): T Créditos (T+P): 4,5+3,0 Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Estudio general del comportamiento de elementos resistentes. Comportamiento de los sólidos reales. Objetivos de la asignatura: y asimilación de los conceptos de sólido deformable, tensión, deformación y leyes de comportamiento de los materiales. Asimilación de los conceptos de tipología de elementos estructurales y sus diferencias. Asimilación del concepto, tipos y diagramas de esfuerzos. al uso de programas de ordenador y métodos experimentales para visualizar tensiones, deformaciones, esfuerzos y desplazamientos. Materias relacionadas con esta asignatura: - Álgebra - Cálculo - Mecánica Programa de la asignatura A. Programa de Teoría: 1 INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA Consideraciones generales. Ámbito de la asignatura Componentes: la Elasticidad y la Resistencia de Materiales Definición y objeto Formas de los elementos de las estructuras PARTE I ELASTICIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE LA ELASTICIDAD

2 Mecánica del sólido rígido y del sólido deformable Hipótesis básicas de la Mecánica de sólidos deformables Hipótesis básicas de la Teoría de la Elasticidad Lineal Ecuaciones fundamentales y métodos de cálculo 3 TENSIONES Fuerzas sobre un sólido Vector de tensiones. Componentes de la tensión El tensor de tensiones. La fórmula de Cauchy Ecuaciones de equilibrio interno en un paralelepípedo elemental 4 REPRESENTACIÓN DE ESTADOS DE TENSIONES Transformación de coordenadas Análisis de la tensión en un punto. Tensiones y direcciones principales. Invariantes Tensores de tensiones esférico y desviador Valores máximos de las componentes intrínsecas de la tensión Representaciones gráficas del tensor de tensiones 5 DEFORMACIONES Concepto de deformación Tensores de pequeñas deformaciones y de rotación Propiedades del tensor de pequeñas deformaciones Ecuaciones de compatibilidad 6 LEYES DE COMPORTAMIENTO Relaciones experimentales entre tensiones y deformaciones Ley de Hook generalizada para materiales homogéneos isótropos Ecuaciones de Lamé Ley de Hooke generalizada considerando deformaciones de origen térmico 7 CONDICIONES DE CONTORNO Condiciones de contorno directas Condiciones de contorno especiales Condiciones de contorno derivadas de la simetría

3 8 PLANTEAMIENTO DIFERENCIAL DEL PROBLEMA ELÁSTICO Planteamiento general del problema elástico. Posibles formulaciones Formulación en movimientos: Ecuaciones de Navier Unicidad de los campos de tensiones y deformaciones Formulación en tensiones: Ecuaciones de Beltrami-Michell 9 ELASTICIDAD PLANA EN COORDENADAS RECTANGULARES Deformación plana Función de tensiones de Airy Tensión plana Representación plana de las tensiones en el entorno de un punto Curvas representativas de un estado tensional plano 10 PRINCIPIO DE LOS TRABAJOS VIRTUALES Y TEOREMAS ENERGÉTICOS Energía de deformación Teorema de reciprocidad de Maxwell-Betti Teoremas de Castigliano El Teorema de los Trabajos Virtuales 11 CRITERIOS DE PLASTIFICACIÓN... La evidencia experimental. Condiciones generales de un criterio de plastificación Criterios de plastificación Comportamiento frágil y dúctil Comparación de criterios de plastificación PARTE II RESISTENCIA DE MATERIALES 12 INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES Hipótesis Estructuras isostáticas e hiperestáticas Ecuaciones y métodos de cálculo 13 LA PIEZA RECTA. ECUACIONES DE EQUILIBRIO La barra prismática Definición de esfuerzos

4 Ecuaciones de equilibrio Leyes de esfuerzos y diagramas 14 LA PIEZA RECTA. TENSIONES NORMALES Relaciones cinemáticas en axial-flexión Cálculo de tensiones normales axiales Casos particulares en el cálculo de tensiones normales axiales Línea neutra y núcleo central de la sección 15 LA PIEZA RECTA. TENSIONES TANGENCIALES EN SECCIONES LLENAS Cálculo de tensiones tangenciales en secciones llenas Casos particulares en el cálculo de tensiones tangenciales en secciones llenas 16 PERFILES DE PARED DELGADA Relaciones cinemáticas Cálculo de tensiones normales Cálculo de tensiones tangenciales Centro de esfuerzos cortantes 17 LA PIEZA RECTA. TORSIÓN UNIFORME Generalidades Torsión de barras circulares Torsión de barras no circulares La función de tensiones Analogía de la membrana Torsión en secciones de pared delgada 18 FLEXIÓN PLÁSTICA Comportamiento idealizado del material Plastificación de la sección: momento plástico y módulo plástico Régimen elastoplástico Momento plástico y módulo resistente en secciones con un solo eje de simetría Tensiones y curvaturas residuales Efecto del valor del esfuerzo cortante en el valor del momento plástico Efecto del esfuerzo axial en el valor del momento plástico La rótula plástica

5 Carga límite: cálculo por equilibrio y por trabajos virtuales 19 LA PIEZA RECTA. DEFORMACIONES DEBIDAS A LA FLEXIÓN Ecuaciones diferenciales de la curva elástica Teoremas de Mohr Aplicación del Teorema de las Fuerzas Virtuales 20 ESTRUCTURAS HIPERESTÁTICAS Método de las fuerzas para el cálculo de estructuras hiperestáticas Aplicación del TTV al cálculo de estructuras hiperestáticas 21 PANDEO Estabilidad Problema de Euler Dependencia entre la fuerza crítica y las condiciones de apoyo de la barra Dominio de aplicación de la fórmula de Euler Compresión excéntrica de una barra esbelta Flexión longitudinal y transversal simultáneas Método del CTE para el cálculo de barras comprimidas al pandeo B. Programa de Prácticas (resumido): (Añada tantas filas como considere necesario) Denominación de la práctica Determinación y representación del estado de tensiones y deformaciones en un punto mediante el programa de cálculo numérico MATLAB. Determinación de las características mecánicas de un acero mediante un ensayo de tracción. a la técnica de medida extensométrica Duración (h) Tipo de práctica (Aula, laboratorio, informática) Ubicación física (sede Dpto., aula informática,...) 2 Informática Aula Informática. Campus 1 Laboratorio Laboratorio de Construcción. Campus Alfonso XIII. 2 Laboratorio Laboratorio del Departamento. Campus al uso del programa AMEB 1 Aula Aula correspondiente del curso.. Campus Muralla del Mar. Determinación de leyes de esfuerzos. Comprobación mediante el programa de elementos finitos AMEB. Análisis de deformaciones y tensiones en vigas mediante extensometría. 2 Informática Aula Informática. Campus 2 Laboratorio Laboratorio del Departamento. Campus Medida de desplazamientos y giros en vigas 2 Laboratorio Laboratorio del Departamento. Campus

6 C. Bibliografía básica: (De 4 a 8 referencias como máximo) Teoría de la Elasticidad Doblaré, M., Gracia, L. Fundamentos de elasticidad lineal. Madrid: Editorial Síntesis, Martí, P. Apuntes de Teoría de la Elasticidad, ETSII, UP de Cartagena, Ortiz, L. Elasticidad. 2ª ed., Madrid: ETSII de Madrid, París, F. Teoría de la elasticidad. Sevilla: Ed. el autor, Resistencia de Materiales Garrido, J.A. y Foces, A. Resistencia de Materiales. Valladolid: Servicio de Publicaciones e intercambio científico de la Universidad de Valladolid, Gere, J.M. Resistencia de Materiales, ITES-Paraninfo (Thomson), Martí, P. y Torrano, S. Apuntes de Resistencia de Materiales, ETSII, UP de Cartagena, Picón, R. Apuntes de Resistencia de Materiales. ETSII, Universidad de Sevilla, D. Evaluación del alumno: (Se ruega incluya al menos los siguientes aspectos) - Tipo de examen: Escrito - Tipo de preguntas: Test, cuestiones y problemas. - La nota final de un examen (NFE) es la media ponderada de las notas del test, las cuestiones y los problemas. La nota del test (NT) tiene un peso del 20%, las cuestiones (NC) un peso del 30 % y la nota de los problemas (NP= NP1+NP2) un peso del 50 % (NFE= 0,2*NT + 0,3 * NC + 0,5 * NP). Las notas inferiores a tres (3,0), en cada en la teoría o en alguno de los problemas, no se promedian. En la nota final del curso (NFC) la nota de prácticas de laboratorio (NPL) tiene un peso del 10 % (NFC = 0,9 * NFE + 0,1 * NPL).. - Existencia de mínimos en el cálculo de la nota. - La asistenta a prácticas es obligatoria. E. Observaciones: - Incompatibilidades del Plan de Estudios: - Fundamentos físicos de la ingeniería - Cálculo - Página Web: //