PROGRAMA Ingeniería Mecatrónica PLAN DE ESTUDIOS ACTA DE CONSEJO DE FACULTAD/DEPTO./CENTRO: 1. DATOS GENERALES CRÉDITOS ACADÉMICO S: 3 CÓDIGO:

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1 Página 1 de 5 PROGRAMA Ingeniería Mecatrónica PLAN DE ESTUDIOS ACTA DE CONSEJO DE FACULTAD/DEPTO./CENTRO: V DATOS GENERALES ASIGNATURA/MÓDULO/SEMINARIO: RESISTENCIA DE MATERIALES CÓDIGO: CRÉDITOS ACADÉMICO S: 3 COMPONENTE: OBLIGATORIO ÁREA/MÓDULO: BÁSICAS DE INGENIERÍA SEMESTRE: IV CAMPO: Formación básica general MODALIDAD: PRESENCIAL VIRTUAL BIMODAL X PRERREQUISITOS/CORREQUISITOS: Estática FECHA DE ELABORACIÓN: Octubre 25, 2010 VERSIÓN: 1 2. JUSTIFICACIÓN FECHA DE ACTUALIZACIÓN: En el análisis y diseño de mecanismos, máquinas y estructuras es necesario conocer el comportamiento mecánico de los elementos que los conforman debido a las cargas que actúan sobre ellos. El entendimiento del comportamiento mecánico es esencial para poder garantizar el funcionamiento adecuado y la seguridad a los usuarios. La resistencia de materiales es un campo de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de los sólidos sometidos a diferentes tipos de carga. A través de la resistencia de materiales es posible lograr diseños seguros de toda clase de estructuras como las utilizadas en los barcos, aviones, antenas, edificios, puentes, y máquinas, entre otros. De este modo es una herramienta básica para varias ingenierías. Desde el punto de vista de la ingeniería es una asignatura que proporciona los fundamentos necesarios para otras materias avanzadas y estimula el análisis y comprensión de fenómenos a nivel matemático y físico.

2 Página 2 de 5 3. METAS DE APRENDIZAJE Conocer los conceptos de esfuerzo y deformación tanto normal como cortante Estudiar el comportamiento mecánico de elementos sometidos a carga axial Aprender a analizar y diseñar barras circulares sometidas a torsión Estudiar y calcular los esfuerzos asociados al fenómeno de flexión en vigas Entender el comportamiento de vigas con cargas transversales, calcular los esfuerzos que producen y realizar el diseño Realizar el cálculo de deflexiones en vigas Hacer transformaciones de esfuerzos y deformaciones Aprender a realizar ensayos normalizados de resistencia de materiales e interpretar los resultados. 4. TEORÍAS Y CONCEPTOS UNIDAD 1. ESFUERZO En esta unidad el estudiante define los conceptos de esfuerzo normal, a cortante y de aplastamiento, analiza estructuras simples y aplica el factor de seguridad a elementos estructurales. Fuerzas y esfuerzos Esfuerzo normal y cortante Esfuerzos de aplastamiento en conexiones Aplicación al análisis de estructuras simples Esfuerzo en un plano oblicuo bajo carga axial Esfuerzos en condiciones generales de carga Esfuerzo último y esfuerzo permisible UNIDAD 2. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN BAJO CARGA AXIAL En esta unidad el estudiante, conoce el comportamiento de un material bajo carga axial, identifica las diferentes regiones y definiciones utilizadas en un diagrama de esfuerzo vs. deformación, aprende la ley de Hooke y la aplica a la solución de

3 Página 3 de 5 problemas, resuelve problemas indeterminados y donde se incluyan los efectos de temperatura, conoce las propiedades características de un material como el módulo de Young, módulo al cortante, módulo de compresibilidad y la relación de Poisson, resuelve problemas que involucran concentración de esfuerzos y calcula la energía de deformación asociada a la tensión. Deformación normal bajo carga axial Diagrama esfuerzo deformación Ley de Hooke Comportamiento elástico contra comportamiento plástico de un material Problemas estáticamente indeterminados Problemas que involucran cambios de temperatura Relación de Poisson Carga multiaxial. Ley generalizada de Hooke Ley de Hooke para esfuerzo plano y deformación plana Dilatación. Módulo de compresibilidad Deformación cortante Relación entre E, y G Principio de Saint Venant UNIDAD 3. TORSIÓN En esta unidad el estudiante desarrolla fórmulas para deformación y esfuerzos en una barra circular sometida a torsión, resuelve problemas indeterminados, analiza ejes rotantes y determina la potencia que transmiten, diseña ejes de transmisión, analiza tubos de pared delgada, resuelve problemas que involucran concentración de esfuerzos, calcula la energía de deformación asociada a la torsión. Deformaciones en un eje circular Esfuerzos en el rango elástico Ángulo de torsión en el rango elástico Ejes estáticamente indeterminados Ejes huecos con pared delgada.

4 Página 4 de 5 UNIDAD 4. FLEXIÓN PURA En esta unidad el estudiante deriva las fórmulas utilizadas para representar el comportamiento a flexión en vigas, resuelve problemas de vigas sometidas a flexión y con casos generales de carga axial excéntrica, resuelve problemas que involucran concentración de esfuerzos, calcula la energía de deformación asociada a la torsión. Estudio preliminar de los esfuerzos en flexión pura Deformaciones en un elemento simétrico sometido a flexión pura Esfuerzos y deformaciones en el rango elástico Carga axial excéntrica en un plano de simetría Caso general de carga excéntrica UNIDAD 5. CARGA TRANSVERSAL En esta unidad el estudiante desarrolla las expresiones utilizadas para estudiar los esfuerzos y deformaciones por cortante en vigas, calcula esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada, analiza y resuelve problemas bajo condiciones de carga combinada. Carga transversal de miembros prismáticos Suposición básica sobre la distribución de esfuerzos normales Determinación del esfuerzo cortante en un plano horizontal Calculo de los esfuerzos cortantes xy en una viga Esfuerzos cortantes xy en tipos comunes de vigas Cortante en un corte longitudinal arbitrario Esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada UNIDAD 6. DISEÑO DE VIGAS En esta unidad el estudiante construye los diagramas de fuerza cortante y momento flector, identifica los puntos de mayor esfuerzo en una viga y diseña vigas prismáticas. Consideraciones básicas para el diseño de vigas prismáticas Diagramas de fuerza cortante y momento flector

5 Página 5 de 5 Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento flector Esfuerzos principales en una viga Diseño de vigas prismáticas. UNIDAD 7. DEFLEXIÓN DE VIGAS En esta unidad el estudiante obtiene la ecuación de deflexión de una viga, encuentra deflexiones en puntos específicos a lo largo del eje de una viga y calcula deflexiones en vigas estáticamente indeterminadas. Ecuación de la curva elástica Determinación directa de la curva elástica a partir de la distribución de carga Vigas estáticamente indeterminadas Teorema de área momento Deflexión máxima UNIDAD 8. TRANSFORMACIONES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES En esta unidad el estudiante determina las ecuaciones de transformación para calcular esfuerzos al actuar en un plano inclinado bajo un estado de esfuerzo plano, deriva las ecuaciones de transformación que relacionan las deformaciones en direcciones inclinadas a las deformaciones en la dirección de referencia, construye el círculo de Mohr para calcular esfuerzos y deformaciones principales, explicar el principio de funcionamiento de un strain gage utilizado para medir la deformación normal sobre la superficie de un cuerpo deformado. Transformación de esfuerzo plano Esfuerzos principales. Esfuerzo cortante máximo Círculo de Mohr para esfuerzo y deformación planos Esfuerzos en recipientes de presión de pared delgada Transformación de deformación plana Medidas de deformación Esfuerzos bajo carga combinada.