Grado en Ingeniería Mecánica Curso 2017/2018 IDI116 Resistencia de materiales

Resistencia de materiales [2] Departamento de Ingeniería Industrial

Asignatura: Resistencia de materiales Carácter: Básica Idioma: Español Modalidad: Presencial Créditos: 6 Curso: Tercero Semestre: Primero Grupo: 3ME Curso académico: 2017/2018 Profesores/Equipo Docente: Rafael Barea y Enrique Prados (prácticas)

1. REQUISITOS PREVIOS Haber cursado las asignaturas de Física I y II

2. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS I. Elasticidad

1. Estado tensional

2. Teoría de la deformación

3. Relación tensión-deformación

4. Planteamiento general del problema elástico. Estados bidimensionales

5. Torsión

II. Resistencia de Materiales

6. Problema estático

7. Estados de tracción, compresión y cortadura

8. Tensiones en Uniones

9. Teoría general de la flexión

10. Deflexiones. Ecuación de la elástica

11. Resolución de hiperestaticidades

12. Pandeo

13. Energías de deformación

Aclaraciones sobre la materia:

TEMAS ESPECÍFICOS DE RESISTENCIA DE MATERIALES:

Cualidades plásticas, elásticas y de resistencia de los materiales.

Energía y deformaciones.

Métodos de cálculo elástico y plástico. Idoneidad de su uso.

La normativa como guía del proceso de comprobación de estructuras

Iniciación al cálculo de estructuras mediante programas informáticos.

Resistencia de materiales [3] Departamento de Ingeniería Industrial

PRÁCTICAS DE ESTA ASIGNATURA:

Análisis de la resistencia mecánica a compresión, tracción y flexión de materiales estructurales.

Ejercicios de elasticidad empleando programas informáticos.

Ejercicio de sistemas planos de estructuras.

Ejercicio de sistemas tridimensionales. Práctica en el uso de galgas extensométricas.

Ejercicio por métodos energéticos de una estructura.

Ejemplo de cálculo empleando programas informáticos.

3. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender el conocimiento de los principios

de la Resistencia de Materiales.

- Que los estudiantes tengan la capacidad de aplicar con criterio esos conocimientos al cálculo

de tensiones y deformaciones de sólidos que garanticen un buen funcionamiento del conjunto

mecánico.

- Que los estudiantes puedan transmitir las soluciones de diseño propuestas, así como la

descripción del funcionamiento de la máquina con claridad, utilizando con soltura los

conceptos e ideas adquiridos en esta materia, así como sus representaciones gráficas y

analíticas.

- Que hayan desarrollado habilidades de aprendizaje que les permitan emprender las asignaturas

posteriores de Procesos Industriales, con un alto grado de autonomía.

Por tanto, se adquieren las siguientes competencias: CGT1, CGT2, CGT3, CGT7, CGS2, CGS3, CGS4,

CGS6, CGP2, CGP4.

Relación con las competencias: Las clases de teoría, problemas y prácticas serán la base sobre las que

el alumno adquirirá el conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales y la

capacidad de aplicar con criterio esos conocimientos al cálculo de tensiones y deformaciones de

sólidos. En estas clases, el alumno adquirirá otras competencias como la capacidad de comunicarse

utilizando correctamente el lenguaje científico-técnico y le facultará finalmente para aprender por sí

mismo otros conceptos (autoaprendizaje). El estudio individual y la tutoría personalizada le ayudarán

a aclarar y afianzar las competencias adquiridas en las clases de teoría, problemas y prácticas.

Esta materia de Resistencia de Materiales dará soporte científico-técnico al alumno específicamente

para alcanzar las siguientes competencias de la Orden CIN/351/2009 y de este plan de estudios:

“Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales”

Resistencia de materiales [4] Departamento de Ingeniería Industrial

4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA Clases de teoría: (1.8 créditos ECTS) Las clases de teoría utilizan la metodología de Lección Magistral

que se desarrollará en el aula empleando la pizarra y/o el cañón de proyección. Las clases de problemas

se podrán impartir en aula de pizarra.

Prácticas: (0.6 créditos ECTS). Las clases prácticas se llevarán a cabo en aula informática.

Trabajo de prácticas: (0.6 créditos ECTS) Como resultado de las prácticas de la asignatura, el alumno

realizará un trabajo que entregará al profesor obligatoriamente.

Tutorías: (0.6 créditos ECTS) Consulta al profesor por parte de los alumnos sobre la materia en los

horarios de tutorías o empleando mecanismos de tutoría telemática (correo electrónico y uso del

campus virtual de la Universidad).

Estudio individual: (2.4 créditos ECTS) Trabajo individual del alumno utilizando los apuntes de clase,

libros de la biblioteca, o apuntes del profesor disponibles en el campus virtual. Para facilitar el estudio

y la realización del trabajo de prácticas, el alumno puede acceder, en un horario amplio, a la biblioteca

y al campus virtual de la asignatura, donde podrá descargar todos los apuntes, enlaces interesantes,

etc. Con el estudio del alumno se completará el ciclo de aprendizaje de las competencias (conocer,

saber aplicar, comunicar y autoaprendizaje) para pasar a la evaluación.

5. SISTEMA DE EVALUACIÓN 5.1. Convocatoria Ordinaria:

1.1. Participación, prácticas, proyectos o trabajo de asignatura 10%

1.2. Examen parcial. 20%

1.3. Examen final. 60%

1.4. Prácticas 10%

1.5. Restricciones y explicación de la ponderación.

Prueba escrita: Se realizarán dos exámenes escritos, uno parcial (que no libera materia), y otro final,

donde se evaluarán:

El aprendizaje de los contenidos adquiridos por el alumno en las clases de teoría, de problemas,

en las tutorías y en su estudio individual.

La utilización adecuada del lenguaje científico y técnico relativo a la Resistencia de Materiales,

empleando con criterio las técnicas de resolución de problemas adecuadas a cada ejercicio.

El examen parcial pondera un 20%, y el final un 60% de la nota final en la convocatoria ordinaria.

Resistencia de materiales [5] Departamento de Ingeniería Industrial

El 20 % restante se asigna a la evaluación del trabajo de prácticas de la asignatura que el alumno debe

entregar obligatoriamente.

La ponderación tanto del examen parcial, como del trabajo de prácticas, solo se aplicará si el alumno

obtiene al menos un 4.5 en el examen final.

La no presentación del trabajo escrito de prácticas o la falta de asistencia injustificada a más de una

suponen el suspenso automático de la asignatura en la convocatoria ordinaria y extraordinaria. La

obtención de una nota inferior a 4 en el examen práctico supone el suspenso de la asignatura en la

convocatoria ordinaria, guardando el resto de notas únicamente para la convocatoria extraordinaria de

ese año.

El alumno cuya suma ponderada no alcance 5 puntos se considera suspenso independientemente de

la nota obtenida en el examen final.

5.2. Convocatoria Extraordinaria.

En la convocatoria extraordinaria la calificación final se obtiene como suma ponderada entre la nota

del examen final extraordinario (80%) y las calificaciones obtenidas por prácticas (20%) siempre que la

nota del examen extraordinario sea igual o superior a 4.5.

El alumno cuya suma ponderada no alcance 5 puntos se considera suspenso independientemente de

la nota obtenida en el examen final.

Resultados del aprendizaje: Los efectos que cabe asociar a la realización por parte de los estudiantes

de las actividades formativas anteriormente indicadas, son los conocimientos de la materia, la

aplicación con criterio de los métodos de análisis y técnicas descritos en ella, redactar utilizando un

lenguaje preciso y adecuado a la misma, y aprender por sí mismo otros conocimientos relacionados

con la materia, que se demuestran:

• En la realización de los exámenes parcial, final y extraordinario en su caso.

• En sus intervenciones orales en clase.

• En la memoria del trabajo de prácticas obligatorio que el estudiante entrega.

6. BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía básica:

Ortiz Berrocal: "Elasticidad", McGraw-Hill.(Cualquiera de las ediciones)

Gere, J. M. y Timoshenko, S. P.: "Mecánica de Materiales", International Thomson Editores.

(Cualquiera de las ediciones)

Ortiz Berrocal: "Resistencia de materiales", McGraw-Hill. (Cualquiera de las ediciones)

Bibliografía complementaria:

Martin H.Sadd: “Elasticity” Ed. Academic Press

Resistencia de materiales [6] Departamento de Ingeniería Industrial

Feodósiev, V.I.: "Resistencia de materiales", Editorial URSS.

Feodósiev, V.I.: "Resistencia de materiales.Solución de problemas de Elevada dificultad con

soluciones detalladas". vol 1, Editorial URSS

Feodósiev, V.I.: "Resistencia de materiales.Solución de problemas de Elevada dificultad con

soluciones detalladas". vol 2, Editorial URSS.

Feodósiev, V.I.: "Resistencia de materiales.Solución de problemas de Elevada dificultad con

soluciones detalladas". vol 3, Editorial URSS

Manuel Vazquez Fernandez “Resistencia de Materiales”, Noela

Mariano Rodríguez- Avial, Víctor Zubizarreta, Juan José Anza “Problemas de elasticidad y

resistencia de materiales” Editorial UPM

7. BREVE CURRICULUM

Rafael Barea del Cerro

Profesor de Elasticidad, Resistencia de materiales y Procesado Industrial

Doctor por la UAM, Ingeniero de Materiales por la UPM, Licenciado en CC Físicas y Diplomado en

Magisterio por la UCM. Especialista universitario en elementos finitos en problemas térmicos por la

UNED. Experiencia investigadora durante siete años en diferentes centros del CSIC. Colabora como

profesor en el curso de Ingeniero Europeo de Soldadura de CESOL. Inspector nivel 2 en líquidos

penetrantes por la AEND. Especialidades: procesamiento y caracterización de materiales cerámicos, en

modelos matemáticos y simulación (redes neuronales, lógica difusa, elementos finitos, modelización

de propiedades no lineales de materiales…).

8. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR

Profesor y coordinador de la asignatura:

Prof. Rafael Barea

Despacho 403

Email: rbarea@nebrija.es

Teléfono: 91 452 11 00

Profesor de prácticas:

Prof. Enrique Prados

Despacho 306

Email: eprados@nebrija.es

Teléfono: 91 452 11 00

Resistencia de materiales [7] Departamento de Ingeniería Industrial

9. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA

TÍTULO: Grado en Ingeniería mecánica CURSO ACADÉMICO: 17/18 ASIGNATURA: Resistencia de materiales CURSO: 3º SEMESTRE: 1º CRÉDITOS ECTS: 6

Se

sió

n

Sesiones de Teoría, Práctica y Evaluación continua Estudio individual y trabajos del alumno

Horas Presenciales

Horas Estudio y Trabajo

1 Introducción al estudio de la Elasticidad: Concepto de tensión

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 0,5

2 Estado tensional en los sólidos elásticos: Estado Tensional

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1

3 Estado Tensional en los sólidos elásticos: Matriz de tensiones

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

4 Estado Tensional en los sólidos elásticos Cambio de sistema de Referencia y Elipsoides de Lamé

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

5 Estado tensional en los sólidos elásticos. Tensiones y direcciones principales. Círculos de Mohr

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

6 Teoría de la Deformación. Matriz de Deformación Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

7 Teoría de la Deformación. Direcciones y deformaciones principales. Circulo de Mohr

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

8 Relaciones entre tensiones y deformaciones. Ley de Hooke. Generalización y Ecuaciones de Lamé

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

9 Relaciones entre tensiones y deformaciones Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

10 Planteamiento General del Problema Elástico Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

11 Elasticidad bidimensional en coordenadas cartesianas. Problemas

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

12 Elasticidad bidimensional en coordenadas cartesianas. Función de Airy

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

13 Torsión Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

14 Examen Parcial Preparación 1,5 6

15 Resistencia de materiales: Criterios de Resistencia Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1

16 Resistencia de materiales: Reacciones en apoyos. Sistemas iso e hiperestáticos

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

Resistencia de materiales [8] Departamento de Ingeniería Industrial

17 Tracción. Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

18 Compresión. Estructuras articuladas simples Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

19 Cortadura Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

20 Fallos de Unión Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

21 Teoría general de flexión: Pura, simple y desviada Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

22 Teoría general de flexión: Relación Cortante-Momento. Teoría de Euler-Bernouilli y Ley de Navier

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

23 Centro de gravedad, Perfiles y Momentos de Inercia Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1

24 Cortante en Flexión simple. Calculo del Momento estático

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

25 Ecuación diferencial de la elástica Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

26 Flexión hiperestática: Vigas hiperestáticas. Métodos de cálculo de vigas hiperestáticas de un solo tramo

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

27 Flexión hiperestática: Teorema de Mohr Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 2

28 Pandeo: Euler Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1,5

29 Potencial Interno, Principio Saint-Venant, Concentración de esfuerzos

Lista de ejercicios incluidos en las transparencias

1,5 1

30 Introducción al Maple: Unidades. Matrices, vectores, multiplicación de matrices. Productos vectoriales. Autovalores, Autovectores. Invariantes. Asignación de variables.

3 3 31

32 Maple: Circulo de Mohr, Tensión y deformación Plana. Elasticidad. Airy.Torsión.

3 3

33

34 Colocación de galgas extensométricas. Cálculo de pesos con galgas a partir de medidas de deformaciones

3 3

35

36 Maple Resistencia: Resolución de sistemas de ecuaciones, representación gráfica, Selección de perfiles

3 3

37

38 Exposicion de trabajos sobre estructuras

3 3

39

40 Evaluación Final Ordinaria y Extraordinaria Preparación 1,5 10

Horas Totales 60 75

Horas Tutorías 15

Horas Presenciales 75

Total Presenciales y Estudio

150

Resistencia de materiales [9] Departamento de Ingeniería Industrial

ECTS Horas Sesiones

Clases de teoría 1,8 45 30

Clases prácticas en el laboratorio 0,6 15 10

Trabajo de prácticas 0,6 15

Tutorías 0,6 15

Estudio individual 2,4 60

TOTAL 6 150 40

Horas presenciales 75

Horas de estudio 75

Total de horas 150