DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

Transcripción

1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES Nombre en Inglés: ELASTICITY AND STRENGTH OF MATERIALS Código UPM: MATERIA: ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES CRÉDITOS ECTS: 6 CARÁCTER: OBLIGATORIA TITULACIÓN: GRADO EN INGENIERÍA MECANICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: SEGUNDO SEMESTRE: CUARTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 12

2 DEPARTAMENTO MECÁNICA INDUSTRIAL (EUITI) COORDINADOR Julián Pecharromán Sacristán PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Sara Gómez Martín A224-8 sara.gomez@upm.es Rafael Cascón Porres A224-5 Rafael.cascon@upm.es Juan Carlos Arroyo Alonso A224-2 juancarlos.arroyo@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS FÍSICA I Y II CÁLCULO INFINITESIMAL ALGEBRA LINEAL MECÁNICA RESISTENCIA DE MATERIALES OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 12

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CE 22 Conocimiento y capacidades para aplicar los fundamentos de la elasticidad y resistencia de materiales al comportamiento de los sólidos reales Conocimiento, análisis y aplicación Código RA-01 RA- 02 RA- 03 RA- 04 RA-05 RA- 06 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Dominio de los conceptos y objetivos de la elasticidad y resistencia de materiales Dominio del estado tensional y de deformación en un punto de un sólido elástico y la relación entre ellos Capacidad de identificar los tipos de esfuerzos, tensiones y deformaciones Capacidad para el cálculo de esfuerzos, tensiones y deformaciones Capacidad para identificar los distintas formas de trabajo de los elementos resistentes Capacidad para definir la geometría y dimensionar elementos resistentes GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 12

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: ESTADO TENSIONAL EN UN PUNTO DE UN SÓLIDO ELÁSTICO Tema 2: ANÁLISIS DE DEFORMACIONES TEMA 3: CÁLCULO Y DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A ESFUERZO AXIL. CASOS PARTICULARES APARTADO 1.1. Concepto de tensión. Componentes del vector tensión 1.2. Estado tensional en un punto 1.3. Matriz de tensiones 1.4. Tensiones y direcciones principales 1.5. Tensión en una orientación cualquiera conocidas las tensiones principales 1.6. Círculos de Mohr 1.7. Estado tensional plano (ETP) 1.8. Tensiones y direcciones principales (en ETP) 1.9. Tensión en una orientación cualquiera conocidas las tensiones principales (en ETP) 1.10 Círculos de Mohr (en ETP) 2.1. Deformaciones en el entorno de un punto de un sólido elástico 2.2. Deformación longitudinal unitaria y transversal unitaria 2.3. Matriz de deformaciones 2.4. Deformaciones principales 2.5. Círculos de Mohr 2.6. Incremento unitario de volumen 2.7. Estado de deformaciones plano 2.8. Relación experimental entre tensión y deformación: diagrama tensión - deformación 2.9. Ley de Hooke. Módulo de elasticidad longitudinal Coeficiente de Poisson Distorsión angular debida a las tensiones tangenciales. Módulo de Elasticidad transversal Leyes de Hooke generalizadas Ecuaciones de Lamé. Relación entre E, G y µ 3.1. Caso de considerar el peso propio 3.2. Elementos con sección variable 3.3 Sólido de igual resistencia 3.4. Tensiones por defecto de montaje y pretensado 3.5. Tensiones de origen térmico 3.6. Barras de hormigón armado 3.7. Tensiones en elementos de pequeño espesor 3.8. Tensiones en tuberías y en depósitos esféricos 3.8. Tensiones en anillos giratorios Indicadores de logro relacionados LO-01 a LO-03 LO-04 a LO-05 LO-06 a LO-08 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 12

5 TEMA 4: CÁLCULO Y DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A ESFUERZO CORTANTE TEMA 5: CÁLCULO Y DISEÑO DE VIGAS CONTINUAS Y DE SECCIÓN VARIABLE SOMETIDAS A FLEXIÓN TEMA 6: CÁLCULO Y DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXIÓN ASIMÉTRICA Y COMPUESTA TEMA 7: SOLICITACIONES COMPUESTAS 4.1. Distribución de tensiones tangenciales en secciones sometidas a flexión simple. Teorema de Colignon 4.2. Cálculo de uniones remachadas y atornilladas 4.3. Cálculo de uniones soldadas 4.4. Cálculo de vigas armadas 4.5. Distribución de tensiones tangenciales en perfiles delgados abiertos 4.6. Centro de cortante 5.1. Concepto de sólido de igual resistencia a flexión 5.2. Resortes de flexión: ballestas 5.3. Cálculo de vigas con platabandas 5.4. Concepto de viga continua 5.5. Teorema de los dos momentos 5.6. Teorema de los tres momentos 5.7. Cálculo de reacciones 5.8. Diagramas de momentos flectores y esfuerzos cortantes 5.9. Vigas Gerber 6.1. Flexión asimétrica: Distribución de tensiones normales 6.2. Flexión asimétrica: Línea neutra de una sección 6.3. Deformación en flexión asimétrica 6.4. Flexión compuesta: Distribución de tensiones normales 6.5. Flexión compuesta: Línea neutra de una sección 6.6. Concepto y cálculo de núcleo central 7.1. Flexión y torsión combinadas. Criterio de resistencia. Aplicación al cálculo de árboles de transmisión de potencia 7.2. Torsión y cortadura combinadas. Resortes 7.3. Elementos sometidos a distintas solicitaciones 7.4. Aplicación de la Teoría de Elasticidad al cálculo de tensiones LO-09 a LO-11 LO-12 a LO-16 LO-17 a LO-18 LO-19 a LO-21 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 12

6 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Las clases de teoría serán expositivas y se irán desarrollando los conceptos y contenidos teóricos necesarios para superar con éxito la asignatura. No se desarrollarán más que las demostraciones que resulten imprescindibles para la adecuada comprensión de determinados conceptos. Se prevé una asignación de la tercera parte de la dedicación presencial de esta asignatura a este tipo de clases. CLASES PROBLEMAS Dado el carácter de la materia, las clases de problemas resultan fundamentales. En las clases presenciales se desarrollaran problemas tipo que se realizarán tanto por parte del profesor como del alumno con la supervisión del primero. En estas clases se fomentará el trabajo en grupo y la participación activa de los alumnos en las mismas. PRÁCTICAS Las clases de prácticas se desarrollarán en los laboratorios previstos al efecto. Se procurará hacer grupos de prácticas de un tamaño tal que permita el mejor aprovechamiento de las mismas y garantizar la seguridad de alumnos y profesores. En estas clases se fijan los conceptos aprendidos en las clases de teoría y problemas. Se plantean al final del semestre en que se imparte la asignatura. TRABAJOS INDIVIDUALES A lo largo del desarrollo de la asignatura se planteará la resolución de problemas de forma individual, para lo cual se facilitará a los alumnos una propuesta para cada uno de los temas de los que consta la asignatura. Estos trabajos se irán entregando y corrigiendo a lo largo del semestre. TRABAJOS EN GRUPO El trabajo en grupo se plantea tanto en las clases de problemas como en las prácticas de laboratorio, en las que los alumnos realizarán la práctica planteada y entregaran una memoria de las mismas. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 12

7 Las tutorías se plantean en dos niveles: - Consulta sobre las dudas que les puedan surgir a los alumnos durante el desarrollo de las clases. TUTORÍAS - Consultas acerca del planteamiento de los trabajos individuales y en grupo para el correcto desarrollo de los mismos. - Las citas para tutorías se organizan mediante el correo electrónico, dando prioridad a las consultas en la hora tutora. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 12

8 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA Resistencia de Materiales Vazquez, M. Noela Resistencia de Materiales Ortiz Berrocal, L. McGraw Hill Resistencia de Materiales Tomos I yii Timoshenko,S. Espasa Calpe Mecánica de Materiales Beer, Ferdinand, P.; Johnston, E.; Russell, Jr. McGraw Hill Zünkler,Bernhard. Ejercicios sobre Elasticidad y Resistencia de Materiales Reverté, Ortiz Berrocal, L. Elasticidad McGraw Hill RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 12

9 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS Feb. 1ª Tema 1 2ª Temas 1 y 2 Colección de problemas Mar. 1ª Tema 2 2ª Tema 3 y 4 Prácticas Prácticas Colección de problema. Memoria de prácticas Memoria de prácticas Control temas 1 y 2 Abril 1ª Tema 4 2ª Tema 5 Prácticas Prácticas Colección de problemas. Memoria de prácticas Memoria de prácticas Control temas 3 y 4 Mayo 1ª Tema 6 2ª Tema 7 Prácticas Prácticas Memoria de prácticas Colección de problemas. Memoria de prácticas Control temas 5, 6 y 7 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 12

10 MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Examen final Jun. 2ª Este Cronograma se presenta programado para el caso de 15 semanas lectivas presenciales en el semestre. Si las circunstancias del curso académico impiden llegar al máximo de semanas propuesto, la programación presentada se ajustará a las semanas propuestas, en cada caso, por la Subdirección de Ordenación Académica del Centro, redistribuyendo la programación presentada y cumpliendo con los objetivos de aprendizaje presentados en esta Guía. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 12

11 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: LO-01 El alumno conoce y maneja los conceptos básicos RA-01 LO-02 El alumno sabe calcular el estado tensional en un punto RA-02, 03 y 04 LO-03 El alumno sabe calcular las tensiones y direcciones principales y las tensiones en una orientación cualquiera RA-02, 03 y 04 LO-04 El alumno sabe calcular la deformación en una dirección cualquiera y las deformaciones principales RA-02, 03 y 04 LO-05 El alumno conoce la relación entre los estados tensional y de deformación RA-01 y 02 LO-06 El alumno conoce el concepto de sólido de igual resistencia a tracción - compresión RA-01 LO-07 El alumno calcula y dimensiona elementos sometidos a esfuerzo axil RA-04 y 06 LO-08 El alumno sabe calcular las tensiones en elementos de pequeño espesor RA-04 LO-09 El alumno sabe calcular la distribución de tensiones tangenciales en secciones sometidas a flexión RA-03 y 04 LO-10 El alumno es capaz de calcular uniones remachadas, atornilladas y soldadas RA-03 y 04 LO-11 El alumno conoce y sabe calcular el centro de cortantes RA-01 y 04 LO-12 El alumno conoce el concepto de sólido de igual resistencia a flexión RA-01 LO-13 El alumno es capaz de calcular resortes de flexión RA-03 y 04 LO-14 El alumno diseña y calcula vigas con platabandas RA-04, 05 y 06 LO-15 El alumno conoce y maneja el concepto de viga continua RA-01 LO-16 El alumno es capaz de calcular vigas continuas RA-04, 05 y 06 LO-17 El alumno es capaz de calcular vigas sometidas a flexión asimétrica RA-04, 05 y 06 LO-18 El alumno es capaz de calcular vigas sometidas a flexión compuesta RA-04, 05 y 06 LO-19 El alumno calcula elementos sometidos a flexión compuesta RA-03 y 04 LO-20 El alumno es capaz de dimensionar árboles de transmisión de potencia RA-04, 05 y 06 LO-21 El alumno es capaz de aplicar la teoría de la elasticidad al cálculo de tensiones en elementos RA-02 y 04 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 12

12 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Evaluación continua Aula 30 % Prácticas de laboratorio Laboratorio 10% Examen final Aula examen 60% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Cada una de las actividades puntúa sobre 10 puntos. Para superar la asignatura es necesario obtener una calificación media ponderada mínima de 5 puntos sobre 10. Será indispensable para superar la asignatura, realizar y superar las prácticas de laboratorio, tanto si se opta por evaluación continua o mediante solo prueba final. Una vez superado el laboratorio se conservará su calificación para cursos posteriores. Los alumnos que opten por seguir el modelo de evaluación continua, deberán obtener tanto en las actividades propuestas a lo largo del curso, como en el examen final, una calificación igual o superior a 4 puntos, para optar al aprobado de la asignatura. Los alumnos que opten por seguir el modelo de evaluación mediante solo prueba final y, para las convocatorias extraordinarias, se realizará exclusivamente un examen cuya calificación será el 90% de la nota final. En este caso solo superarán la asignatura si la calificación obtenida en este examen final es, mayor o igual, a 5 puntos sobre 10. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 12