ESTABILIDAD III-B Curso Primer Cuatrimestre

Transcripción

1 ESTABILIDAD III-B Curso 2012 Primer Cuatrimestre Coordinación de Actividades Ing. Diego L. Persico

2 Prof. Ing. Civil Horacio Rezk ( )

3 Universidad de Buenos Aires Facultad de Ingenieria Programa de la materia Estabilidad IIIB año carrera : Ingeniería Mecánica, Ingeniería Naval y Mecánica plan : duración : 96 horas (16 semanas) 1. Teoría de la Elasticidad: Fundamentos de la teoría. El tensor de deformaciones. Las relaciones cinemáticas no lineales. La teoría lineal de la deformación. El tensor de tensiones. Las ecuaciones de equilibrio interno. La ley de Hooke generalizada. Los problemas de la teoría lineal de la elasticidad. El principio de superposición. El teorema de unicidad de la solución. Resolución en desplazamientos Resolución en tensiones. Ecuaciones de compatibilidad de las deformaciones. El principio de Saint-Venant. 2. Problemas Planos de la Teoría Lineal de la Elasticidad: Estados planos de deformación y planos de tensión, Resolución de problemas mediante la función de tensión de Airy. Soluciones analíticas. Método de diferencias fini-tas. Problemas con simetría de revolución. Caso de discos y ejes girantes, tubos y ori-ficios sometidos a presión, tubos zunchados, insertos, etc. 3. Torsión Uniforme de Barras Elásticas Prismáticas: Teoría de Saint-Venant. Resolución de problemas mediante la función de tensión de Prandtl. Método de diferencias finitas. Analogía de la membrana. Casos de barras de sección elíptica, circular, rectangular, barras de paredes delgadas simplemente conexas y múltiplemente conexas. 4. Barras de Paredes Delgadas de Sección Abierta: Fundamentos de la teoría lineal. Sistemas de coordenadas usados. Constantes geométricas de la sección y funciones definidas para los puntos de la línea media de las paredes. Las fuerzas exteriores. Los esfuerzos de la barra. Las ecuaciones de equilibrio interno. Centro de corte. Torsión no uniforme. Resolución de problemas con diversas condiciones de borde. Caso de secciones que no tienen tendencia al alabeo. 5. Pandeo de Estructuras de Barras: Análisis de problemas con teoría de segundo y tercer orden. Pandeo clásico. Pandeo por perturbaciones finitas y por cambio finito de configuración. Teoría general de segundo orden de las barras elásticas prismáticas de paredes delgadas. Pandeo por flexión, torsión y flexotorsión de barras comprimidas. Pandeo lateral de vigas. Pandeo de resortes helicoidales. Pandeo en régimen anelástico. Pandeo de pórticos. Reglamentos. 6. Dinámica de Sistemas Continuos: Vibraciones de cuerdas, torsionales de ejes y longitudinales de barras y resortes. Vibraciones de vigas. Velocidades críticas de ejes.

4 LOS MODELOS EN LA MECANICA ESTRUCTURAL Como en toda la Física, los grandes avances en la Mecánica Estructural se han debido, principalmente al esfuerzo y dedicación de quienes se dedican a extraer de la realidad sólo aquello que interesa a los fines de una investigación determinada. En la Teoría de la Elasticidad, la Teoría de los Estados Planos de Deformación y de Tensión, son un claro ejemplo de una extraordinaria forma simplificada de iluminar la realidad para ver de ella sólo lo que nos interesa a los fines que se persiguen. En otras palabras, el mérito principal de un buen modelo es justamente el de ser capaz de mostrar la realidad en una forma tan simplificada que nos crean la ilusión de poder comprenderla y lo más notable que la vuelven predecible. En este tren de ideas las obras de arte de Tim Noble y Sue Webster nos sirven excelentemente como representación de lo expresado.

5 EL MODELO DE ESTADO PLANO DE DEFORMACIÓN Y SU CORRESPONDIENTE REALIDAD

6 Galileo Newton Hooke Cauchy Young Poisson Navier Airy Timoshenko

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8 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 1/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE MARZO Semana (1/16) del 12 al 16 Clases Teóricas : Introducción a la Teoría de la Elasticidad. Clases Prácticas: Introducción al curso. Control de inscriptos. Lectura del Reglamento de la Cátedra. Semana (2/16) del 19 al 23 Clases Teóricas : Unidad 1. Teoría de la Elasticidad. Clases Prácticas: Unidad 5. En esta clase se explicará la teoría clásica del pandeo de barras comprimidas o Teoría de Euler. La explicación incluirá, además de la columna biarticulada o columna de Euler, la generalización de la fórmula de la carga crítica a los casos de columna empotrada-articulada, empotrada-empotrada guiada y empotrada-libre. Se incluirá también los conceptos de: Tensión Crítica, Longitud de Pandeo y Esbeltez. La explicación teórica mencionada se incluirá en la carpeta de trabajos prácticos del alumno. Ej. 58: Carga crítica en una barra con diferentes condiciones de vínculo. Semana (3/16) del 26 al 30 Clases Teóricas : Unidad 1. Teoría de la Elasticidad. Clases Prácticas: Unidad 5. En esta clase se explicará la teoría de Engesser para el Pandeo Anelástico y los fundamentos del Método Omega para la verificación de barras comprimidas de acero La explicación teórica mencionada se incluirá en la carpeta de trabajos prácticos del alumno. Complementariamente se explicarán los siguientes ejercicios: Ej. 91: Tensión crítica de Engesser. Ej. 92: Carga crítica en función de la longitud de la barra. Método omega. 30 de marzo: Fecha límite para que los docentes comprueben que los alumnos inscriptos para cursar asignaturas del primer cuatrimestre de 2012 del plan de estudio vigente, tengan aprobadas y asentadas, en la Libreta Universitaria, con indicación de libro y folio, las asignaturas correlativas previas correspondientes con Estabilidad IIIB. Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán : Ing. Diego L Persico

9 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 2/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE ABRIL Semana (4/16) del 2 al 6 Clases Teóricas : Unidad 2. Problemas planos de la teoría de la elasticidad. Clases Prácticas: Unidad 5. En esta clase se explicará la teoría de Engesser para el Pandeo Anelástico y los fundamentos del Método Omega para la verificación de barras comprimidas de acero La explicación teórica mencionada se incluirá en la carpeta de trabajos prácticos del alumno. Complementariamente se explicarán los siguientes ejercicios: Ej. 91: Tensión crítica de Engesser. Ej. 92: Carga crítica en función de la longitud de la barra. Método omega. Semana (5/16) del 9 al 13 Clases Teóricas : Unidad 2. Problemas planos de la teoría de la elasticidad. Clases Prácticas: Unidad 5. En esta clase se explicará la Teoría Influencia de la Deformación por Corte en la Carga Crítica y la Teoría del Pandeo de Resortes. La explicación teórica mencionada se incluirá en la carpeta de trabajos prácticos del alumno. Para desarrollar la explicación mencionada se usarán los ejercicios: Ej. 43 : Influencia de la deformación por corte en la carga crítica. Ej. 42 : Pandeo de resortes. Teoría y aplicación. Ej. 59 : Pandeo por trastocamiento súbito. Semana (6/16) del 16 al 20 Clases Teóricas : Unidad 2. Problemas planos de la teoría de la elasticidad. Clases Prácticas: Unidad 1. Anexo I. Teoría Lineal de las barras. H. Rezk Semana (7/16) del 23 al 27 Clases Teóricas : Unidad 3. Torsión uniforme de barras elásticas prismáticas. Clases Prácticas: Unidad 2. Ej. 7: Viga de gran altura. Solución polinómica. En esta clase se explicarán, brevemente, los fundamentos del Método de Diferencias Finitas aplicado a problemas planos de tensión en coordenadas cartesianas. Para ello podrá usarse uno de los ejemplos ya resueltos. Sobre este tema no habrá temas individuales. La explicación teórica mencionada se incluirá en la carpeta de trabajos prácticos del alumno. Semana (8/16) del 30/4 al 4/5 Clases Teóricas : Unidad 3. Torsión uniforme de barras elásticas prismáticas. Clases Prácticas: Unidad 2. Estados planos con simetría de revolución. Ej. 78: Disco girante de espesor escalonado. Ej. 10: Tubo zunchado. Jueves 5 de abril, sin actividad. Ing. Diego L Persico Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán :

10 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 3/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE MAYO Semana (9/16) del 7 al 11 Clases Teóricas : Unidad 4. Barras de paredes delgadas de sección abierta. Clases Prácticas: Unidad 3. Ejemplos de torsión uniforme en barras de sección elíptica y de sección rectangular. Semana (10/16) del 14 al 18 Clases Teóricas : Unidad 4. Barras de paredes delgadas de sección abierta. Clases Prácticas: Evaluación parcial sobre: Unidades 1, 2 Teoría y práctica. Unidad 3 Teoría. Unidad 5 Los temas vistos en las semanas 1, 2 y 3 sobre Pandeo de Barras en las clases prácticas. Semana (11/16) del 21 al 25 Clases Teóricas : Unidad 4. Barras de paredes delgadas de sección abierta. Clases Prácticas: Unidad 3. Torsión uniforme. Ej. 15: Compara sección simplemente conexa con doblemente conexa. Ej. 17: Sección doblemente conexa de pared delgada. Unidad 4. Torsión no uniforme. Ej. 96: Sección Pi. Primera parte. Semana (12/16) del 28/5 al 1/6 Clases Teóricas : Unidad 5. Pandeo de estructuras de barras. Clases Prácticas: Unidad 4. Ej. 96: Torsión no uniforme. Sección Pi. Segunda parte. Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán : Ing. Diego L Persico

11 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 4/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE JUNIO Semana (13/16) del 4 al 8 Clases Teóricas : Unidad 5. Pandeo de estructuras de barras. Clases Prácticas: Recuperación de la Evaluación parcial. Semana (14/16) del 11 al 15 Clases Teóricas : Unidad 5. Pandeo de estructuras de barras. Clases Prácticas: Unidad 5. Ej. 101: Teoría de 2º orden. Viga simplemente apoyada. Semana (15/16) del 18 al 22 Clases Teóricas : Unidad 5. Pandeo de estructuras de barras. Clases Prácticas: Unidad 5. Ej. 87 : Pandeo por flexotorsión. Ej. 97 : Pandeo en un pórtico de dos barras. Semana (16/16) del 25 al 29 Clases Teóricas : Unidad 6. Dinámica de sistemas continuos. Clases Prácticas: Unidad 6. Ej. 75 : Vibraciones en viga simplemente apoyada. Finalización del período de 16 semanas de clases. Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán : Ing. Diego L Persico

12 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 5/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE JULIO Semana (1/7) del 2 al 6 Clases Teóricas : Fecha 1 de evaluación integradora. Día y Hora de Clases Teóricas. Clases Prácticas: Recuperación de la Evaluación parcial. (Ultima oportunidad) Semana (2/7) del 9 al 13 Clases Teóricas : Fecha 2 de evaluación integradora. Día y Hora de Clases Teóricas. Clases Prácticas: Sin actividad. Semana (3/7) del 16 al 20 Clases Teóricas : Fecha 3 de evaluación integradora. Día y Hora de Clases Teóricas. Clases Prácticas: Sin actividad. Semana (4/7) del 23 al 27 Clases Teóricas : Sin actividad. Clases Prácticas: Sin actividad. Semana (5/7) del 30/7 al 3/8 Clases Teóricas : Sin actividad. Clases Prácticas: Sin actividad. Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán : Ing. Diego L Persico

13 ESTABILIDAD III-B (64-13) página 6/6 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PRIMER CUATRIMESTRE (16 semanas de clases + 7 semanas de evaluaciones) AÑO 2012 MES DE AGOSTO Semana (6/7) del 6 al 10 Clases Teóricas : Fecha 4 de evaluación integradora. Día y Hora de Clases Teóricas. Clases Prácticas: Sin actividad. Semana (7/7) del 13 al 17 Clases Teóricas : Fecha 5 de evaluación integradora. Día y Hora de Clases Teóricas. Clases Prácticas: Sin actividad : Fecha límite, a confirmar, para registrar en la Libreta Universitaria la habilitación para rendir la Evaluación Integradora correspondiente a las asignaturas cursadas en el primer cuatrimestre de Semana del 15 al 19 Clases Teóricas : ACTIVIDADES DEL 2º CUATRIMESTRE Clases Prácticas: ACTIVIDADES DEL 2º CUATRIMESTRE Semana del 22 al 26 Clases Teóricas : ACTIVIDADES DEL 2º CUATRIMESTRE Clases Prácticas: ACTIVIDADES DEL 2º CUATRIMESTRE Enterados Ing. Hirthe : Ing. La Cava : Ing. Guzmán : Ing. Diego L Persico

14 REGLAMENTO DEL CURSO DE ESTABILIDAD III B (64.13). AÑO PRIMER CUATRIMESTRE. 1 El curso es de duración cuatrimestral y su régimen se ajusta a lo establecido en las resoluciones (C.D.)860/98, 977/99 y 1975/99, de esta Facultad. El régimen de cursado será con clases teóricas y prácticas coordinadas 2 Las clases teóricas se imparten durante tres horas semanales. La asistencia a las clases teóricas es obligatoria. La llegada a clase con un retraso mayor de diez minutos se considera como una ausencia. También se considera ausente el alumno que se retire antes de la finalización de la clase. 3 Las clases prácticas se desarrollan durante tres horas semanales. En ellas se explican los trabajos prácticos a realizar por el alumno y se dan los respectivos temas. La asistencia a estas clases es obligatoria. La llegada a clase con un retraso mayor de diez minutos se considera como una ausencia. También se considera ausente al alumno que se retira antes de la finalización de la clase. 4 Las clases de atención de alumnos se desarrollan en días y horas a establecer oportunamente. La asistencia a estas clases es libre. 5 Para la aprobación de la materia se requiere: 5:1 Resolver un conjunto de problemas numéricos en forma individual, los que son explicados en las clases prácticas. 5.2 Presentar una carpeta de trabajos prácticos conteniendo los escritos originales que correspondan a la resolución correcta de los problemas indicados en Rendir satisfactoriamente una evaluación parcial sobre temas teóricos y sobre ejercicios numéricos fijados por la Cátedra. 5.4 Haber asistido al 75% del total de clases teóricas mas clases prácticas. 5.5 Rendir satisfactoriamente una evaluación integradora. 6 La presentación de la carpeta de trabajos prácticos, aludida en el artículo 5.2, se efectúa en la fecha prevista para la realización de la evaluación parcial y en las fechas que se establezcan en cada uno de los cursos. 7 La evaluación parcial mencionada en el artículo 5.3 se realiza mediante la modalidad de prueba escrita. 8 La evaluación parcial se realizará en la semana del 14 al 18 de mayo en el correspondiente turno de prácticas en el que esta inscripto el alumno.

15 9 En el caso que el alumno no rinda la evaluación parcial prevista en el artículo 8 o que no logre su aprobación, se establece, para su recuperación, la semana del 4/6 y la semana del 2/7 en el correspondiente turno de prácticas en el que está inscripto el alumno. 10 Para poder rendir la evaluación parcial prevista en los artículos 8 y 9 se requiere del alumno la presentación de la parte de la carpeta de trabajos prácticos correspondiente a la evaluación parcial. Si esa parte de la carpeta presenta deficiencias no aceptables, no se puede rendir la evaluación parcial. 11 Para presentarse a la evaluación integradora es requisito satisfacer los requerimientos establecidos en los puntos 5.1 a 5.4 y tener registrada en la libreta universitaria la correspondiente habilitación. 12 Las primeras cinco fechas para realizar la evaluación integradora corresponden con las siguientes 5 semanas: del 2/7 al 6/7, del 9/7 al 13/7, del 16/7 al 20/7, del 6/8 al 10/8, y del 13/8 al 21/8 de Las fechas correspondientes a los dos restantes períodos de evaluaciones integradoras se ajustarán al calendario de la Facultad. 13 El alumno puede presentarse hasta tres veces a rendir la evaluación integradora en caso de no haber alcanzado el nivel suficiente. 14 Las fechas de presentación de trabajos prácticos y de evaluación parcial establecidas en los artículos 6, 8 y 9 pueden cambiarse por causas de fuerza mayor o alteraciones imprevistas en el desarrollo general del curso, siendo, en estos casos, anunciadas las mismas oportunamente. 15 Pierde su condición de alumno regular, el alumno cuyas inasistencias a las clases teóricas y a las clases prácticas previstas dentro del período de clases, totalicen ocho o más. 16 En la primera semana de clases el docente a cargo del curso registrará la inscripción en la libreta universitaria. Posteriormente el sistema de cómputos de la Facultad autenticará las inscripciones. Los alumnos cuya inscripción no haya sido autenticada no podrán continuar el cursado. 17 La fecha límite para registrar en la libreta universitaria la habilitación para rendir la evaluación integradora es el La fecha límite para aprobar la evaluación integradora es la última fecha del tercer período consecutivo de cinco fechas de evaluaciones integradoras correspondientes con el primer cuatrimestre del año 2012, o sea Julio / Agosto de 2013.