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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 1/8 Curso 2013/14
ESCUELA POLITCNICA SUPERIOR DE CRDOBAGRADO DE INGENIERA
MECNICA
CURSO 2013/14ASIGNATURA: ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE
MATERIALES
DATOS DE LA ASIGNATURA
Denominacin: ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALESCdigo:
101250Plan de estudios: GRADO DE INGENIERA MECNICA Curso:
2Denominacin del mdulo al que pertenece: ESPECFICO TECNOLOGA
MECNICA IMateria: ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALESCarcter:
OBLIGATORIA Duracin: SEGUNDO CUATRIMESTRECrditos ECTS: 6 Horas de
trabajo presencial: 60Porcentaje de presencialidad: 40% Horas de
trabajo no presencial: 90Plataforma virtual:
DATOS DEL PROFESORADO
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Nombre: MARIN GARCIA, JUANDepartamento: MECNICArea: MECNICA DE
MEDIOS CONTNUOS Y T DE ESTRUCTURASUbicacin del despacho: Edificio
Leonardo da Vinci (LV8P120)e-Mail: [email protected] Telfono:
957/218341-218323 _
DATOS ESPECFICOS DE LA ASIGNATURAREQUISITOS Y
RECOMENDACIONES
Requisitos previos establecidos en el plan de estudios
Ninguno.
Recomendaciones
Se recomienda tener amplios conocimientos de la asignatura de
Mecnica de Materiales que se imparte en elprimer cuatrimestre del
mismo curso.
COMPETENCIAS
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su
trabajo o vocacin de una forma profesional y posean lascompetencias
que suelen demostrarse por medio de la elaboracin y defensa de
argumentos y la resolucin de problemasen el campo de la Ingeniera
Mecnica
CU2 Conocer y perfeccionar el nivel de usuario en el mbito de
las TICCEM4 Conocimientos y capacidades para aplicar los
fundamentos de la elasticidad y resistencia de materiales al
comportamiento
de slidos reales
OBJETIVOS
El objetivo de la Elasticidad y Resistencia de Materiales es que
el alumno adquiera los conocimientos bsicos
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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 2/8 Curso 2013/14
sobre el slido deformable, imprescindibles para continuar
profundizando en asignaturas posteriores. Para ello sepretende:-
Proporcionar al alumno conocimientos sobre la Teora Lineal de
Elasticidad, con un acercamiento estricto al comportamiento del
slido deformable.- Dar una formacin terica (conceptual) y prctica
(aplicaciones) para el clculo de tensiones y deformaciones.-
Establecer las relaciones que existen entre tensiones y
deformaciones.- Proporcinar los conocimientos necesarios para el
planteamiento general del problema elstico.- Dar a conocer los
diversos criterios acerca del comienzo de las deformaciones no
elsticas (criterios deagotamiento).- Reconocer los diversos tipos
de solicitaciones que actan sobre el elemento barra y tratarlas
adecuadamente.- Capacitar al estudiante para investigar el efecto
que las fuerzas externas producen en los slidos
deformablesobteniendo la relacin entre las resultantes de esfuerzo
y las deformaciones.- Dimensionar slidos reales sometidos a
diversas solicitaciones, utilizando los criterios de rotura.
CONTENIDOS
1. Contenidos tericos
PARTE I: TEORA DE ELASTICIDAD
CAPTULO I.- ANLISIS DE TENSIONES
TEMA 1.- ESTADO DE TENSIONES EN EL ESPACIO.
1.1.- Introduccin1.2.- Estado de tensiones en el entorno de un
punto1.3.- Ecuaciones de equilibrio interno en el espacio1.4.-
Ecuaciones de equilibrio en el contorno en el espacio1.5.- Compones
intrnsecas del vector tensin en el espacio1.6.- Tensiones y
direcciones principales en el espacio1.7.- Ecuacin de cambio de
base del sistema de referencia1.8.- Elipsoide de tensiones de
Lam
TEMA 2.- ESTADO PLANO DE TENSIONES.
2.1.- Introduccin2.2.- Ecuaciones de equilibrio en el contorno
en el plano2.3.- Componentes intrnsecas del vector tensin en el
plano2.4.- Tensiones y direcciones principales en el plano2.5.-
Representacin del estado plano de tensiones por la circunferencia
de Mohr
CAPTULO II.- ANLISIS DE DEFORMACIONES
TEMA 3.- ANLISIS DE LA DEFORMACIN I
3.1.- Anlisis de la deformacin3.2.- Deformacin en el entorno de
un punto3.3.- Clculo de las componentes de la deformacin3.3.1.-
Deformaciones longitudinales o lineales3.3.2.- Deformaciones
angulares o desplazamientos3.3.3.- Giros en un punto3.4.- Concepto
de matriz de deformacin y matriz de giro3.5.- Interpretacin fsica
de la deformacin
TEMA 4.- ANLISIS DE LA DEFORMACIN II.
4.1.- Deformaciones y direcciones principales4.2.- Concepto de
vector deformacin unitaria en una direccin cualquiera.
Componentes
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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 3/8 Curso 2013/14
intrnsecas del vector deformacin4.3.- Anlisis de la deformacin
en el plano4.4.-Variacin de volumen en el entorno de un punto4.5.-
Ecuaciones de compatibilidad de la deformacin4.6.- Elipsoide de
deformaciones
CAPTULO III.- RELACIN ENTRE TENSIONES Y DEFORMACIONES
TEMA 5.- RELACIN ENTRE TENSIONES Y DEFORMACIONES.
5.1.- Leyes de Hooke generalizadas5.2.- Coeficiente de rigidez
transversal5.3.- Ecuaciones de Lam5.4.- El problema elstico en
elasticidad bidimensional5.4.1.- Estado de deformacin plana5.4.2.-
Estado de tensin plana5.5.- Planteamiento general del problema
elstico5.5.1.- Planteamiento en movimientos5.5.2.- Planteamiento en
tensiones5.6.- Resolucin del problema elstico real
CAPTULO IV.- CONCEPTOS ENERGTICOS
TEMA 6.- TEOREMAS ENERGTICOS
6.1.- Trabajo de las fuerzas exteriores6.2.- Energa interna de
deformacin6.3.- Teorema de reciprocidad6.4.- Teorema de
Castigliano6.5.- Sistemas hiperestticos. Teorema del trabajo
mnimo6.6.- Teorema de los trabajos virtuales
TEMA 7.- CRITERIOS DE AGOTAMIENTO
7.1.- Introduccin7.2.- Criterio de Rankine7.3.- Criterio de
Saint-Venant7.4.- Criterio de Tresca-Guest7.5.- Criterio de
Beltrami y Haigh7.6.- Criterio de Von Mises
PARTE II: RESISTENCIA DE MATERIALES
CAPTULO V.- CLCULO DE TENSIONES EN LA FLEXIN
TEMA 8.- FLEXIN I
8.1.- Equilibrio en la rebanada en una barra curva8.2.- Anlisis
de tensiones normales en la seccin de una barra curva8.3.- Clculo
de las tensiones radiales en una barra curva en flexin desviada
TEMA 9.- FLEXIN II
9.1.- Anlisis de tensiones normales en flexin desviada en la
seccin de una barra recta9.2.- Clculo de la lnea neutra en la
seccin sometida flexin desviada
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9.3.- Concepto de flexin compuesta. Anlisis de tensiones
normales en la seccin9.4.- Caso particular de la flexin
compuesta9.5.- Clculo de la ecuacin de la lnea neutra de la
seccin9.6.- Concepto de ncleo central de la seccin
TEMA 10.- TENSIONES TANGENCIALES EN LA FLEXIN.
10.1.- Distribucin de tensiones tangenciales en flexin
desviada10.2.- Distribucin de tensiones tangenciales en perfiles de
pared delgada10.3.- Concepto de energa elstica en la flexin
CAPTULO VI.- CLCULO DE DEFORMACIONES EN LA FLEXIN
TEMA 11.- DEFORMACIONES EN LA FLEXIN
11.1.- Ecuacin universal de la deformada o elstica de una
viga11.2.- Teoremas de Mohr11.3.- Teoremas de la viga
conjugada11.4.- Aplicacin del teorema de Castigliano
TEMA 12.- FLEXIN HIPERESTTICA.
12.1.- Vigas hiperestticas. Mtodo general de clculo12.2.- Casos
particulares de vigas hiperestticas12.3.- Vigas continuas12.4.-
Teorema de los tres momentos. Ecuacin de Clapeyron
CAPTULO VII.- ESTUDIO DE LA TORSIN
TEMA 13.- TORSIN I.
13.1.- Clases de torsin13.2.- Estudio de la torsin en una barra
de seccin circular por la teora de Elasticidad13.3.- Energa de
deformacin en la torsin13.4.- Torsin en barras de seccin no
circular13.5.- Solucin de tensiones. Funcin de Prandtl
TEMA 14.- TORSIN II.
14.1.- Torsin en perfiles abiertos de pared delgada14.2.- Torsin
en barras de seccin rectangular14.3.- Torsin en perfiles cerrados
de pared delgada14.4.- Centro de esfuerzos cortantes14.5.-
Caractersticas sectoriales de la seccin
CAPTULO VIII.- ANLISIS DEL PANDEO Y ACCIONES COMBINADAS
TEMA 15.- PANDEO.
15.1.- Anlisis de la estabilidad de un slido deformable15.2.-
Carga crtica de pandeo. Ecuacin de Euler15.3.- Concepto de longitud
de pandeo15.4.- Tensiones crticas. Lmites de aplicacin de la
formula de Euler15.5.- Anlisis de pandeo en la pieza real15.6.-
Clculo a pandeo de la barra solicitada a compresin centrada segn el
DB-SE-A.
TEMA 16.- ACCIONES COMBINADAS.
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16.1.- Flexin y torsin combinadas16.2.- Aplicacin de los
criterios de rotura a la flexin-torsin16.3.- Torsin y cortadura
combinadas. Resortes de torsin
2. Contenidos prcticos
Prcticas de laboratorio
Prctica 1.- Ensayo de la viga a flexin hiperesttica.
Clculo de reacciones en una viga continua.
Prctica 2.- Estudio de la torsin en barras de seccin
circular.
Clculo experimental de la relacin entre el momento torsor y el
ngulo de torsin de la barra.
Clculo experimental de la relacin entre la longitud de la barra
y el ngulo de torsin.
Calcular el mdulo de rigidez transversal G para distintos
materiales: acero, latn y aluminio.
Prctica 3.- Arco biarticulado.
Clculo analtico y experimental de la componente horizontal de un
arco en equilibrio.
Prctica 4.- Prtico simtrico.
Clculo analtico y experimental del desplazamiento vertical del
dintel del prtico.
Prctica 5.- Anlisis del pandeo.
Anlisis experimental del pandeo de una barra solicitada a
compresin centrada con distintas condiciones deapoyo.
METODOLOGA
Aclaraciones generales sobre la metodologa y adaptaciones
metodolgicas para los alumnos a tiempoparcial
La adaptacin de los estudiantes a tiempo parcial a la asignatura
se llevar a cabo de mutuo acuerdo entre elProfesor responsable de
la misma y los alumnos implicados al inicio del cuatrimestre.
Actividades presenciales
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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 6/8 Curso 2013/14
Actividad GrupocompletoGrupo
mediano Total
Actividades de evaluacin 6 - 6 Clases prcticas. Resolucin
deproblemas
- 19 19
Laboratorio - 5 5 Leccin magistral 30 - 30 Total horas: 36 24
60
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Actividades no presenciales
Actividad Total Cuaderno de prcticas de laboratorio 5 Estudio 60
Problemas 25 Total horas: 90
MATERIAL DE TRABAJO PARA EL ALUMNADO
Apuntes de teora y problemas de la Teora de ElasticidadApuntes
de teora y problemas de Resistencia de MaterialesEjercicios y
problemasManual de la asignatura
Aclaraciones:
Los apuntes de teora y problemas de la asignatura se encuentran
el el servicio de publicaciones de la E.P.S.
EVALUACIN
Competencias
Instrumentos
Resolucin deproblemas
Trabajos yproyectos Evaluacin final
CB2 x x x
CEM4 x x
CU2 x x Total (100%) 20% 10% 70%Nota min.(*) 0 0 4
(*) Nota mnima necesaria para el clculo de la media
Periodo de validez de las calificaciones parciales: Se guardarn
las calificaciones parciales de la Parte I yParte II de la
asignatura pero slo hasta la convocatoria de junio.Aclaraciones
generales sobre la evaluacin y adaptaciones metodolgicas para los
alumnos a tiempoparcial:
Estas aclaraciones corresponden a todos los alumnos matriculados
en la asignatura
1) Se realizar una evaluacin parcial de la Teora de Elasticidad
(Parte I).2) Se realizar una evaluacin parcial de Resistencia de
Materiales al final del cuatrimestre (Parte II).
Antes de la evaluacin final de la convocatoria extraordinaria de
junio ser necesario entregar el cuaderno de
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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 7/8 Curso 2013/14
prcticas de laboratorio.
Valor de la asistencia en la calificacin final: En la
calificacin final de la asignatura no se tendr en cuenta
laasistencia a clase.
Criterios de calificacin para la obtencin de MATRICULA DE HONOR:
Calificacin igual a 10 puntos.
BIBLIOGRAFA
1. Bibliografa bsica:
1] AVELINO SAMARTIN QUIROGA CURSO DE ELASTICIDAD Ed. Bellisco
(1990), 510 p
[2] CRANDALL Y DAHL INTRODUCCIN A LA MECNICA DE LOS SOLIDOS Ed.
del Castillo (1.966), 455 p
[3] DOBLARE CASTELLANO M. Y GRACIA VILLA L. FUNDAMENTOS DE LA
TEORA DE ELASTICIDAD LINEAL Ed. Sntesis Ingeniera (1998), 427
p.
[4] DUGDALE Y RUIZ ELASTICIDAD PARA TCNICOS Ed. Revert, S.A.
(1973), 362 p.
[5] GERE-TIMOSHENKO MECNICA DE MATERIALES Grupo Editorial
Iberoamrica (1986), 825 p
[6] MARTNEZ JIMNEZ J.M. ELASTICIDAD Y SUS APLICACIONES E.P.S. de
Crdoba (1.990), 351 p
[7] ODEN J.T. MECHANICS OF ELASTIC STRUCTURES Mc Graw-Hill
(1.967), 381 p
[8] PARS CARBALLO FEDERICO TEORA DE ELASTICIDAD E.S.I. de
Sevilla (1.996), 287 p
[9] FEDOSIEV RESISTENCIA DE MATERIALES Ed. Mir (1980), 579 p
[10] GERE-TIMOSHENKO MECNICA DE MATERIALES Grupo Editorial
Iberoamrica (1986), 825 p
[11] MIGUEL CERVERA RUZ Y ELENA BLANCO DAZ MECNICA DE
ESTRUCTURAS, Libro 1 y Libro 2
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ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES 8/8 Curso 2013/14
Universidad Politcnica de Catalua.
[12] ODEN J.T. MECHANICS OF ELASTIC STRUCTURES Mc Graw-Hill
(1.967), 381 p
[13] RODRIGUEZ-AVIAL LLARDENT MARIANO ELASTICIDAD Y RESISTENCIA
DE MATERIALES UNED (2005), 725 p.
[14] VAZQUEZ M. RESISTENCIA DE MATERIALES Ed. Noela (1994), 684
p
2. Bibliografa complementaria:
Ninguna
CRITERIOS DE COORDINACIN
- - Coordinacin con los conceptos bsicos impartidos en la
asignatura del primer cuatrimestre de Mecnica deMateriales- -
Coordinacin de fechas de controles parciales de aprendizaje- - Se
realizar un viaje de prcticas al final del cuatrimestre para
visitar algunas empresas.- Realizacin de actividades
