UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ENERGIA

Av. Juan Pablo II S/N Bellavista Callao

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SILABO

I. INFORMACION GENERAL:

1.1 Nombre del Curso: RESISTENCIA DE MATERIALES I

1.2 Código: 05.1.23

1.3 Carácter : OBLIGATORIO

1.4 .Pre-requisitos: Matemática III – Estática

1.5 Horas de clase : Teoría : 04 - Práctica: 02 - Laboratorio : 02

1.6 Créditos: 06

1.7 Semestre : 2007-B

1.8 Profesores Ing. Pedro Obando Ing. Pedro de la Cruz

1.9 Ciclo: 5º:

1.10 Duración del Semestre Académico: 17 Semanas

II. SUMILLA:

Determinación de esfuerzos y deformaciones en rango elástico y plástico elementos sometidos a Carga axial, momento torsos, momento flector, flexo compresión. Determinación de los parámetros características de los materiales. Estudio de estructuras hiperestáticas, elementos sometidas fuerzas axial, torsión y flexión. Transformación de esfuerzos. Determinación de deflexiones.

III. OBJETIVOS

3.1 ESPECIFICOS:

Desarrollar en el alumno habilidades para poder modelar elementos complejos a modelos simples en donde puedan aplicar las teorías enseñadas en clase. Incentivar la investigación en la utilización de los materiales en forma óptima.

3.2 GENERALES:

Proporcionar los conocimientos que le permitan evaluar los esfuerzos y deformaciones en estructuras y elementos de máquinas sometidos a cualquier tipo de carga a fin de poder diseñarlas.

IV. PROGRAMA ANALITICO CALENDARIZADO:

1. INTRODUCCION: 2 Horas =2 Horas (3,6%)

1.1 La Resistencia de Materiales

1.1.1 Objetivo del Curso

1.1.2 Hipótesis relacionadas con los materiales y las cargas. Principio de San Venan. Principio de Superposición de efectos.

1.2 Fuerzas Externas e Internas

2. PRINCIPIOS BASICOS DE LA RESISTENCIA DE MATERIALES 8 Horas =10Horas (17,85%)

2.1 Esfuerzos

2.1.1 Esfuerzo normal medio , esfuerzo de aplastamiento y esfuerzo de corte medio.

2.1.2 Esfuerzo en un plazo oblicuo bajo carga axial.

2.1.3 Concepto de esfuerzos en un punto. Componentes de esfuerzos bajo condiciones generales de carga.

2.2 0 Deformaciones

2.2.1 Concepto de desplazamiento y deformación. Desplazamientos del sólido rígido deformación de un punto en una dirección determinada. Deformación unitaria

2.2.2 Ensayo de tracción. Materiales dúctiles y frágiles. Parámetros característicos de la gráfica limite de de proporcionalidad limite elástico, esfuerzo de fluencia, esfuerzo último . Ley de Hooke. módulo de elasticidad (E.)

2.2.3 Esfuerzo admisible, Factor de Seguridad (F.S.)

2.2.4 Módulo de Poisson ( )

2.2.5 Energía de deformación. Energía de deformación en el rango elástico y plástico. Concepto de resiliencia y tenacidad.

2.2.6 Endurecimiento por deformación Proceso de carga y descarga. Histéresis

2.2.7 Diagramas idealizados . Comportamiento elasto- plástico, comportamiento elasto-plástico con endurecimiento por deformación.

2.2.8 Esfuerzos debido a cargas alternas (fatiga.)

2.2.9.Esfuerzos y deformación por esfuerzo cortante cortantes. Reciprocidad de los esfuerzos cortantes

2.2.10 El ensayo de corte. Módulo de rigidez (G). Energía de deformación de corte.

3. DESPLAZAMIENTOS Y DEFORMACIONES BAJO ACRGA CARGA AXIAL: (8 Horas) = 18 Horas (32,14.%)

3.1 Esfuerzos y deformaciones:

3.1.1 Desplazamiento y deformaciones . Teoría de las deformaciones pequeñas

3.1.2 Deformaciones en elementos sometidos a carga axial en el rango elástico y plástico

3.1.3 Sistemas hiperestáticos sometidos a fuerzas axiales. Hipótesis, Grados de hiper estaticidad. Solución de estructuras hiperestáticas bajo carga axial . Método de rígidez y flexibilidad

3.1.4 Efectos de la temperatura en estructuras isostáticas e hiperestáticas

3.1.5 Efectos de montaje.

3.1.6 Elementos esfuerzos y deformaciones plásticas en elranfo plástico . Esfuerzos residuales

3.2 Carga multiaxial

3.2.1 Ley generalizada de Hooke

3.2.2 Cambio de Volumen (e)

3.2.3 Módulo de comprensibilidad.

4. TORSION : (6 Horas) = 24 Horas (42,85%)

4.1 Torsión en barras rectas de sección circular en el rango elástico

4.1.1 Hipótesis

4.1.2 Análisis de esfuerzos y deformaciones se ejes de sesión circular en el rango elático

4.1.3 Torsión en el rango plástico Ejes circulares hechos con materiales elasplástico

4.1.4 Deformaciones plásticas en ejes circulares. Secciones parcial y totalmente plastificadas

4.1.5 Esfuerzos residuales

4.2 Torsión elástica en barras de sección no circular

4.2.1 Torsión elástica en elementos delgados cerrados. Flujo de corte

4.2.2 Esfuerzos cortantes y deformación angular en una sección rectangular.

4.2.3Barras de pared delgada: perfiles abiertos y cerrados.

4.3 Sistemas hiperestáticos en torsión en el rango elástico...

5. FLEXIÓN12 Horas) = 36 Horas (67,85%)

5.1 Flexión pura en barras de sección transversal simétrica en el rango elástico

5.1.1 Hipótesis

5.1.2 Esfuerzos y deformaciones en el rango elástico

5.1.3 Elementos hechos de varios materiales

5.1.4 Flexión pura en el rango plástico.

5.1.5 Flexión en elementos con materiales elastoplásticos.esfuerzos residuales

5.2 Carga transversal en barras de sección simétrica

5.2.1 Hipótesis

5.2.2 Fuerza cortante en una sección longitudinal arbitraria. Flujo de corte

5.2.3 Esfuerzos cortantes en la sección transversal

5.2.4 Esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada

6. ESFUERZOS BAJO CARGAS COMBINADAS: (8 Horas) = 44 Horas (78,57%)

6.1 Carga axial excéntrica en un plano de simetría

6.2 Esfuerzos normales en flexión asimétrica o biaxial

6.3 Caso general de carga axial excéntrica Núcleo central .Teoremas

6.4 Esfuerzos cortantes en flexión asimétrica biaxial. Centro de corte

6.5 Caso general de esfuerzos combinados.

7. TRANSFORMACIÓN DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES: (8 Horas) = 52 Horas (92,85%)

7.1 Esfuerzos y deformaciones en un punto

7.2 Transformación en un estado plano de esfuerzos

7.2.1 Ecuaciones de transformación

7.2.2 Esfuerzos principales y esfuerzos cortante máximo

7.2.3 Circulo de Mohr.

7.3 Esfuerzo principales y esfuerzo cortante máximo en un estado general de esfuerzos

7.4 Transformación en un estado plano de deformaciones

7.4.1 Ecuaciones de transformación

7.4.2 Deformaciones principales y deformación angular máxima

7.4.3 Circulo de Mohr

7.4.4 Medición de deformaciones: rosetas

7.5 Deformaciones principales y deformación angular máxima en un estado general de deformaciones

7.6 Relación entre los módulos de elasticidad (E), rigidez (G) y de Poisson (v)

8. DEFLEXIONES EN VIGAS(4 Horas) = 56 Horas (100%)

8.1 Deflexión de vigas por integración en vigas isostáticas

8.2 Deflexión en vigas estáticamente indeterminadas. Rótulas plásticas y carga última

V. METODOLOGIA:

Las clases serán teóricas - prácticas, analizando en cada caso el fenómeno a estudio y a partir de él poder evaluar los esfuerzos y deformaciones.

VI. CALENDARIZACION DEL PROGRAMA ANALITICO

El programa será desarrollado en 14 Semanas o 56 clases teóricas.

Semana 1Hasta el acápite 2.1.2Semana 10Hasta el acápite 5.2.4

Semana 2Hasta el acápite 2.2.5Semana 11Hasta el acápite 6.2

Semana 3Hasta el acápite 3.1.2Semana 12Hasta el acápite 6.5

Semana 4Hasta el acápite 3.1.5Semana 13Hasta el acápite 7.2.2

Semana 5Hasta el acápite 4.2.1Semana 14Hasta el acápite 7.6

Semana 6Hasta el acápite 4.3Semana 15Hasta el acápite 8.2

Semana 7Hasta el acápite 5.1.3Semana 16EXAMEN FINAL

Semana 8EXAMEN PARCIAL Semana 17EXAMEN USTITUTORIO

Semana 9Hasta el acápite 5.2.2

VII. SISTEMA DE EVALUACION:

El curso será evaluado mediante prácticas de aula quincenales y práctica (s) domiciliaria.

PRACTICAS DE AULA: Se inician en la tercera semana de clase. Tienen como finalidad aplicar los conocimientos teóricos que se han impartido hasta la semana anterior a su realización y su número será de cuatro (04). Su duración será de 2 horas y se podrá anular una de ellas (la que tenga la menor calificación). Se realizara en el día programado por el Director de Escuela.

PRACTICAS DOMICILIARIAS: Tiene por finalidad tratar de temas mas complejos que requieren el conocimiento de varios capítulos del curso, se harán en grupo de alumnos cuyo número será fijado por el profesor, estas prácticas deberán sustentase obligatoriamente por un alumno del grupo elegido al azar. Las prácticas domiciliarias no podrán ser anuladas y se realizara una antes de examen parcial y una antes del examen final.

Los exámenes serán 3 Examen Parcial (E.P.), Examen Final (E.F.) y Examen Sustitutorio (E.S.), tendrán una duración de 3 horas y se realizaran en los días y hora programados por el Director de Escuela.

El examen sustitutorio sustituye el examen que mas perjudique al alumno. Los exámenes o prácticas anulados durante su realización o durante el proceso de calificación tendrá la nota CERO (OO) no anulables.

ROL DE PRACTICAS DE AULA Y DOMICILIARIAS:

1º Practica de Aula TERCERA SEMANA DE CLASES Hasta 2.2.5

2º Practica de Aula QUINTA SEMANA DE CLASES Hasta 3.1.5

3º Practica de Aula SETIMA SEMANA DE CLASES Hasta 4..14

3º Practica de Aula NOVENA SEMANA DE CLASESHasta 5.1.2

4º Practica de Aula DECIMO PRIMERA SEMANA DE CLASES Hasta 6.3

5 Practica de Aula DECIMO TERCERA SEMANA DE CLASES Hasta 7.2.3

6 Practica de Aula DECIMO TERCERA SEMANA DE CLASES Hasta 7.6

NOTA FINAL:

El promedio final se calcula de la siguiente manera:

P.L. Promedio de Laboratorio

P.P. Promedio de Prácticas

VIII.-PRACTICAS DE LABORATORIO

PRACTICA 01.- Ensayo de Tracción estática

Objetivo: Conocer el comportamiento de los materiales dúctiles y frágiles cuando son sometidas a cargas de tensión.

PRACTICA 02.- Ensayo de Compresión estática.

Objetivo: Conocer el comportamiento de los materiales dúctiles y frágiles cuando son sometidas a cargas a compresión.

PRACTICA 03.-.Ensayo de corte directo.

Objetivo: Determinar la máxima carga que puede soportar un elemento sometido

a carga directa en pines , pasadores , remaches,etc.

PRACTICA 04.-Ensayo de Torsión

Objetivoeterminación de esfuerzos de corte de fluencia , máximo y rotura , grafica de momento torsor vs ángulo de giro en materiales dúctiles y frágiles , tipos de fallas en

materiales ferrosos y no ferrosos.

PRACTICA 05.- Ensayo de dureza Brinell

Objetivo: Determinar el indice de dureza de materiales dúctiles y frágiles.

PRACTICA 06.- Ensayo de tubo de pared delgada

Objetivo: Determinación de esfuerzos tangenciales, longitudinales, deformaciones en las paredes del tubo de pared delgada, presión hidrostática.

PRACTICA 07.- Ensayo de Impacto Charpy

Objetivo: Determinar la resilencia , tenacidad ,indice de sensibilidad en materiales

sometidos a cargas de impacto.

IX.- BIBLIOGRAFIA:

BASICA

•Gere y Timoshenko(1998).Mecánica de Materiales. 4taEdicion :Internacional Thonson Editores S.A .916paginas.

•Bedford-Liechti(2002).Mecánica de Materiales.1eraEdicion : Pearson Educación de Colombia Ltda..640paginas.

•Riley.Sturges-Morris(2001).Mecánica de Materiales.1eraEdicion: Limusa,S.A.Grupo Noriega editores.Mexico.708paginas.

•Popov.(1996).Mecánica de Materiales: Limusa.S.A.GrupoNoriega .México.676paginas

•Ferdinand P.Beer.E.Russell Johnston,jr(1993).Mecánica de Materiales.2daEdicion:Mc Graw-Hill Interamericana,S.A.Colombia.742paginas.

•RC.Hibbeler.(1998).Mecánica de Materiales.3era Edicionrentice-Hall.Hispano Americana.S.A.Mexico.856paginas.

•TinoshenkoResistencia de Materiales 5ta Edición Ed Thomson

•James M Gere “Mecánica de materiales ”Méjico Thomson Rerninc 6ta Edi

•Madhukar Vable Mecanica de Materiales 1ra Edición Editorial Oxford

•Roy R Craing. JrMecánica de materiales 2da Edición Editorial Cesca

•Beer F. Johnsto, R. “Mecánica de Materiales”. Méjico McGraw-Hill. 3ra Edición

COMPLEMENTARIA

Hibbeler R.“Mecánica de Materiales”. México: CECSA 2º Edición

•Popov E. Introducción a la Mecánica de Sólidos” México. 2º Edición

•Irvin H Shames Introducción to Solid Mecanics

TEXTOS DE PROBLEMAS

•Miroliúbov I. “Problemas de Resistencia de Materiales”. Moscú Edi.Mir

•A.Volmir “Problemas de Resistencia de Materiales”. Moscú. Edi. Mir

Profesores

Ing. Pedro Obando Oyola

Ing. De la Cruz Martinez Pedro

Bellavista, setiembre del 2011