Nombre de la asignatura: Mecánica de Materiales. Carrera: Ingeniería Mecatrónica. Clave de la asignatura: MCC-0206

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1 . - DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Mecánica de Materiales Carrera: Ingeniería Mecatrónica Clave de la asignatura: MCC-006 Horas teoría-horas práctica - créditos: UBICACIÓN a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO ANTERIORES POSTERIORES ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Estática Equilibrio de la Partícula Equilibrio de Cuerpo Rígido Análisis de Estructuras Centroides y Momentos Diseño Mecánico Análisis de Vibraciones Todos Sistemas libres de un grado de libertad Cálculo Diferencial e Integral La derivada Introducción a la Integral Dibujo Asistido por Computadora Propiedades de los Materiales Dibujo asistido por computadora D Todos b) APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO - Proporciona los conocimientos básicos para analizar, diseñar y seleccionar elementos sujetos a esfuerzos combinados, deformaciones y falla.. (S) GENERAL(ES) DEL CURSO: - Determinará las condiciones de esfuerzo y de deformación en elementos mecatronicos sujetos a cargas.

2 4. TEMARIO NÚM. TEMAS SUBTEMAS I II III IV V VI VII VIII Esfuerzos y Deformaciones Esfuerzos Térmicos Sistemas Hiperestáticos Esfuerzos en Planos Inclinados Torsión Flexión Vigas Estáticamente Indeterminadas Diseño de estructuras. Esfuerzos por cargas axiales.. Tipos de deformaciones.. Ley de Hooke..4 Relación de Poisson.. Diagramas de esfuerzo-deformación..6 Esfuerzos de corte.. La ecuación de conducción de calor.. Dilatación térmica.. Ecuación de esfuerzos térmicos.. Método general. Método de superposición.. Esfuerzos y deformaciones por cambio de temperatura. 4. Esfuerzo normal y de corte en planos inclinados. 4. Esfuerzo cortante máximo. 4. Representación fráfica de un elemento esforzado.. Introducción a la torsión de barras prismáticas.. Esfuerzo y deformación en barras cilindricas.. Esfuerzo y deformación en ejes estáticamente indeterminados..4 Relación del momento torzor en ejes de transmisión.. Esfuerzos y deformaciones en barras no cilindricas. 6. Diagramas de fuerzas cortantes y de momentos flexionantes. 6. Esfuerzo flexionante. 6. Esfuerzo cortante en vigas. 6.4 Cálculo de vigas y selección del perfil económico. 6. Reflexión en vigas. 7. Vigas estáticamente indeterminadas con una y dos reacciones redundatnes. 7. Vigas continuas. 8. Circulo de Mohr 8. Esfuerzos combinados 8. Columnas 8.4 Estructuras. - APRENDIZAJES REQUERIDOS - Estática - Cálculo diferencial e integral 6. - SUGERENCIAS DIDÁCTICAS - Realizar trabajos de elaboración conjunta en talleres de resolución de problemas estableciendo competencia entre los alumnos. - Realizar trabajo independiente en le que el alumno investigue la manera de resolver problemas planteados por el maestro. - Inducir al alumno al desarrollo de modelos físicos didácticos que ilustren la aplicación de conceptos y leyes en la mecánica de materiales. - Inducir al alumno al análisis experimental en los temas propicios para ello, por ejemplo: torsión, extensometría, vigas, etc. - Propiciar en el alumno el uso de paquetes computacionales para la simulación gráfica en la solución de problemas.

3 7. - SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN - Revisión de problemas asignados - Revisión de informes de las investigaciones experimentales - Revisión de problemas resueltos con ayuda de la computadora - Exposición de modelos físicos y experimentos realizados NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y / o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el departamento de desarrollo académico UNIDADES DE APRENDIZAJE NUMERO DE LA UNIDAD: NOMBRE DE LA UNIDAD: ESFUERZOS Y DEFORMACIONES BIBLIOGRAFIA Comprenderá el comportamiento de cuerpos sometidos a cargas axiales y los esfuerzos que se generan. Describir y establecer las ventajas y desventajas de los sistemas hidráulicos y neumáticos, así como sus elementos principales.. Distinguir los tipos de carga y los efectos internos en sólidos.. Definir el concepto de esfuerzo normal y de corte.. Calcular esfuerzos por carga axial..4 Definir el concepto de deformación normal total y unitaria, y de formación de corte.. Definir la Ley de Hooke.6 Resolver problemas que involucren la Ley de Hooke.7 Definir la relación Poisson y resolver problemas al respecto..8 Describir las características del diagrama de esfuerzodeformación..9 Obtener un diagrama de esfuerzo-deformación a partir de un ensayo..0 Resolver problemas que involucren esfuerzos de corte. II NOMBRE DE LA UNIDAD: ESFUERZOS TERMICOS Determinará los esfuerzos y deformaciones inducidas por cambios térmicos en sólidos.. Definir el concepto de conductividad térmica en los metales y su relación con deformación y esfuerzos.. Determinar las deformaciones térmicas en diferentes tipos de materiales.. Calcular esfuerzos generados por cambios de temperatura en sólidos con restricciones al desplazamiento.

4 III NOMBRE DE LA UNIDAD: SISTEMAS HIPERESTATICOS Calculará las reacciones en sistemas estáticamente indeterminados de cuerpos fexibles.. Aplicar el método de la rigidez en la solución de sistemas estáticamente indeterminados.. Resolver problemas empleando el método de superposición. Resolver problemas de donde intervengan dos o más materiales diferentes con cambios de temperatura. 8 IV NOMBRE DE LA UNIDAD: ESFUERZOS EN PLANOS INCLINADOS Analizará los esfuerzos en cualquier sección oblicua con respecto al eje de aplicación de la carga. 4. Calcular el esfuerzo normal y de corte en planos inclinados. 4. Determinar el esfuerzo cortante máximo. 4. Representar gráficamente los esfuerzos de un elemento plano. 4.4 Representar los esfuerzos en un punto mediante el circulo de Mohr BIBLIOGRAFIA NOMBRE DE LA UNIDAD Determinar los esfuerzos de corte y el ángulo de torsión en barras prismáticas. V TORSION. Describir los efectos del par torsor en barras de sección transversal de forma arbitraria.. Calcular los esfuerzos de corte y ángulo de torsión en barras cilindricas sólidas.. Calcular los esfuerzos de corte y ángulo de torsión en barras cilíndricas huecas..4 Determinar las reacciones en sistemas torsinoales estáticamente indeterminados.. Determinar la relación de pares torsores en ejes de transmisión..6 Calcular los esfuerzos de corte y deformación en barras no cilindricas utilizando fórmulas aproximadas. 4 VI NOMBRE DE LA UNIDAD: FLEXION Analizará y evaluará los esfuerzos y deflexiones en vigas sometidas a cargas en el plano de simetría y seleccionará el 6. Clasificar las vigas según el tipo de carga y apoyo 6. Elaborar diagramas de fuerzas cortantes y de momentos flexionantes. 6. Describir y utilizar las relaciones entre deflexión, momento 6

5 perfil adecuado. flexionante, fuerza cortante y carga distribuida en la elaboración de los diagramas. 6.4 Calcular los esfuerzos normales y de corte en vigas. 6. Seleccionar los perfiles más adecuados. 6.6 Calcular las deflexiones y las pendientes por métodos de integración, área-momento, superposición y otras. 7 VII NOMBRE DE LA UNIDAD: VIGAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS Determinará las reacciones en vigas estáticamente indeterminadas. 7. Resolver problemas de vigas estáticamente indeterminadas con una y dos reacciones redundantes, utilizando los métodos descritos anteriormente. 7. Resolver problemas de vigas continuas utilizando la ecuación de los tres momentos. 6 7 VIII NOMBRE DE LA UNIDAD: DISEÑO DE ESTRUCTURAS Diseñará cabrillas y torres estructurales. 8. Explicar los criterios para diseñar estructuras, (cabrillas y torres estructurales, empleando diferentes procedimientos) 9. - BIBLIOGRAFIA BASICA Y COMPLEMENTARIA. GERE JAMES M. Y TIMOSHENKO SPEPHEN P. MECANICA DE MATERIALES GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICA. SINGER FERDINNAND L. RESISTENCIA DE MATERIALES Ed. HARLA. BEER & JOHNSTON MECANICA DE MATERIALES Ed. McGRAW-HILL 4. BEUHAM P.P. AND CRAWFORD R. J. MECHANICS OF ENGINEERING MATERIALS. - BORESI A. P. AND SIDERBOTTOM O. M. ADVANCED MECHANICS OF MATERIALS 6. HIGDON A. OHLSEN E. STILES, W. B. WEESE J. A. AND RILEY W. 7. RILEY W. F. AND ZACHARY L. W. INTRODUCTION TO MECHANICS OF MATERIALS 8. BOWES W. H. RUSSEL L. T. SUTER G. T. MECHANICS OF ENGINEERING MATERIALS

6 Ed. WILEY INTERNATIONAL 0.- PRÁCTICAS DE LABORATORIO En este punto, se deberán elaborar las Guías de Prácticas con base en la metodología oficial emitida, para tal efecto..- Práctica de tensión que incluye: - Determinación de deformación unitaria - Determinación de módulo de Young - Determinación de la deformación total.- Práctica de compresión.- Práctica de Torsión a) En materiales frágiles - Determinar ángulo de torsión - Determinar ángulo de falla b) En materiales dúctiles - Determinar ángulo de torsión - Determinar ángulo de falla 4.- Evaluar la elongación por temperatura - Determinar la elongación en elementos empleando indicadores de alta precisión de piezas sujetos a cambios de temperatura..- Práctica de vigas - Determinar las relaciones de + Carga vs. Desplazamiento + Carga vs. Deformación - En vigas cantiliver empotrados en un extremo apoyada en otro 6.- Determinar desplazamientos y deformaciones en vigas hiperestáticas y con carga uniforme