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9031016­Teoría de Mecanismos y Estructuras Curso 2009/2010 1

FICHA   DE   ASIGNATURAS   DE   INGENIERÍA   TÉCNICA   INDUSTRIAL, ESPECIALIDAD EN ELECTRICIDAD PARA GUÍA DOCENTE.EXPERIENCIA PILOTO DE CRÉDITOS EUROPEOS.UNIVERSIDADES ANDALUZASDATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURANOMBRE: TEORÍA DE MECANISMOS Y ESTRUCTURASCÓDIGO: 9031016 AÑO DE PLAN DE ESTUDIO: TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : TRONCALCréditos   totales   (LRU   / ECTS): 6/5

Créditos   LRU/ECTS teóricos: 3/2.25

Créditos   LRU/ECTS prácticos: 3/2.25

CURSO: 2 º CUATRIMESTRE:  2º CICLO:  1º

DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORESNOMBRE: Josefa Andrea Leva Ramírez

  CENTRO/DEPARTAMENTO: EPS/MecánicaÁREA: Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de EstructurasNº DESPACHO: LV8P100 E­MAIL  [email protected] TF: 957218357URL WEB: http://www.uco.es/%7eme1leraj/

DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA1. DESCRIPTOREstudio general del comportamiento de elementos resistentes de máquinas y estructuras.Aplicaciones a elementos de máquinas y líneas eléctricas.

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2. SITUACIÓN

2.1. PRERREQUISITOS:Conocimientos de álgebra vectorial, cálculo, mecánica, trigonometría y geometría.2.2. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:Asignatura de conocimiento general que fije unas bases sólidas para su aplicación en el cálculo mecánico de máquinas y líneas eléctricas. Se apoya en la asignatura de “Física” y podría ser de aplicación en “Máquinas Eléctricas”, “Transporte de Energía Eléctrica” y “Cálculo de Líneas Eléctricas”.En el vigente plan de estudios cabe resaltar que los estudiantes no cuentan con ninguna formación previa de estática, ya que esta parte de la mecánica no se aborda dentro del programa de “Física” , y a diferencia de otras universidades andaluzas, en Córdoba no está recogida en el plan de estudios ninguna otra asignatura básica de mecánica, por lo que     esta   asignatura   para   cubrir   los   descriptores   fijados   debe  comenzar   desde   los  aspectos más básicos de forma que si el desarrollo de la docencia no permite abordar  todo el temario sean los temas de aplicación los que se vean afectados en mayor grado.  El contexto de esta asignatura, como el de cualquier otra, justifica el desarrollo de la misma.   Se   ha   partido   para   la   elaboración   de   esta   guía   de   un   alumno   medio,   con conocimientos básicos de estática alcanzados en su formación preuniversitaria que han de  profundizar   en  esta   etapa.  Si   el   alumnado  no  posee   la   formación  adecuada,   la  docencia   se  adaptará   al   ritmo necesario  para  poder   ser   seguida  por  una mayoría aunque se pueda originar la no impartición íntegra del programa. 2.3. RECOMENDACIONES: Haber superado las asignaturas de Primer Curso.

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3. CUALIFICACIONES QUE SE APORTA AL ALUMNO AL CURSAR ESTA ASIGNATURA.Al término de esta asignatura deberá poseer y comprenderá los siguientes conocimientos• Los diferentes sistemas de fuerzas y sistemas equivalentes a los mismos. • Los enlaces reales externos e internos entre sólidos.• Los esfuerzos que aparecen sobre elementos de sistemas isostáticos. • Las tensiones y deformaciones que sufren los elementos reales a partir de los esfuerzos.Al término de esta asignatura deberá saber aplicar sus conocimientos:• Al diseño adecuado de sistemas de sólidos para las cargas actuantes.• Al predimensionamiento por resistencia y deformación de estructuras isostáticas y cables.Al término de esta asignatura deberá tener capacidad para:• Reunir e interpretar los datos necesarios para el diseño y cálculo de los sistemas mecánicos más simples que aparecen en la Ingeniería eléctrica.Al término de esta asignatura deberá ser capaz de transmitir:• Los criterios en la adopción de cargas, las soluciones al diseño y el cálculo realizado de los sistemas mecánicos que le son propios.Al término de esta asignatura habrá desarrollado cierta habilidad:• Para la búsqueda de información técnica y legal relacionada con la materia.• Para continuar su formación mecánica con cierto grado de autonomía.

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4. OBJETIVOSSegún la guía docente común de Ingeniería Técnica Industrial de esta especialidad:El alumno debe saber los principales conceptos de la estática y de la resistencia demateriales.Debe   saber   resolver   los   problemas   de   cálculo   mecánico   referentes   a   aplicaciones específicas de su especialidad.Parece lógico que para alcanzar dichos objetivos, partiendo de nuestro plan de estudios vigente y del contexto general de nuestros alumnos, será necesario alcanzarlos partir de una serie de objetivos parciales:

• Comprensión correcta y dominio de los principios de la Estática.• Comprensión correcta y dominio de los principales conceptos de resistencia 

de materiales.• Desarrollo de la capacidad de análisis de los problemas mecánicos reales con 

el fin de tener habilidad para su formulación en base a las simplificaciones adecuadas.

• Aprendizaje de procedimientos para resolver problemas.• Adquisición de una manera de pensar sistemática.• Adquisición   de  destreza   en   la   resolución   de   los   problemas   de   Ingeniería 

mediante la aplicación de los principios estudiados.• Capacitación  para  evaluar  el  más  adecuado entre   los  métodos  alternativos 

para la resolución de problemas.• Capacitación  de  interpretación de resultados  para  detectar  posibles  errores 

groseros. 

5. METODOLOGÍA 

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NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO:

SEGUNDO SEMESTRE: Nº de Horas: 

• Clases Teóricas*: 21• Clases Prácticas*: 21• Exposiciones y Seminarios*: 6• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):

A) Colectivas*: 3B) Individuales: 1

• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:                            A) Con presencia del profesor*: 9                            B) Sin presencia del profesor: • Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: 31.5 + 15.5 = 47 horas para asimilar teoría y problemasB) Preparación de Trabajo Personal: [(63 – 47 ) – 4 – 1 = 11]  C) ...• Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 4B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 

6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su 

asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras):Sesiones académicas teóricas

XExposición y debate:                        X  

Tutorías especializadas:                         X

Sesiones académicas práct. y lab.                            X 

Visitas y excursiones:                          

Controles de lecturas obligatorias:

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Otros (especificar):

DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN:

HORAS PRESENCIALES.• Clases teóricas   . Condicionadas por el elevado número de alumnos se 

basarán   en   una   técnica   expositiva  donde   se   introducirá   la  materia dando un enfoque general del tema relacionándolo con los anteriores y posteriores y desarrollando los aspectos fundamentales del mismo o aquellos que presenten una mayor dificultad. El resto será objeto de trabajo   del   alumno   bajo   la   dirección   del   profesor   mediante   la realización de un conjunto de actividades debidamente organizadas.

• Clases  prácticas   .  A diferencia  de  las  clases  de  teoría,  el  estudiante deberá ser el elemento activo pasando el profesor a ejercer una labor tutorial, como guía del alumno: incitar a tomar la iniciativa, orientar la estrategia   a   seguir,   resolver   las   dificultades   encontradas,   etc.   En prácticas  de   laboratorio   la   ayuda del  profesor  debe  ser   la  mínima, constituyendo cada práctica un pequeño trabajo de investigación del cual se deberá realizar un informe individual.

HORAS NO PRESENCIALES. Su desarrollo estará basado en la autonomía del alumno, dado el carácter de las actividades previstas:

• Búsqueda en libros o en Internet del material que se necesite para el desarrollo de conceptos teóricos (según orientaciones facilitadas en las clases presenciales).

• Realización  de   ejercicios   propuestos   o   incluidos   en   la   bibliografía aportada por el profesor.

• Resolución de test de autoevaluación de cada tema.• Realización de trabajos por grupos.• Realización de informes de prácticas de laboratorio.

7. BLOQUES TEMÁTICOS  (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo)

Bloque 1. ESTÁTICA Bloque 2. RESISTENCIA DE MATERIALES Bloque 3. APLICACIONES A MÁQUINAS Y LÍNEAS ELÉCTRICAS 

8. BIBLIOGRAFÍA8.1 GENERAL 

• MECÁNICA PARA INGENIEROS. ESTÁTICA. VÁZQUEZ, M. Y LÓPEZ, E. 

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ED. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID. 1.988.

• MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS. ESTÁTICA. (6ª EDICIÓN). F. P. BEER, E. RUSSELL JOHSTON, JR. ED. MCGRAW­HILL. 1997.

• INGENIERÍA MECÁNICA. ESTÁTICA. W. F. RILEY, L. D. STURGES. ED. REVERTÉ. 1995.

•   “INGENIERÍA   MECÁNICA.   ESTÁTICA”.   SHAMES,   I.   H.,   PRENTICE HALL. 1999.

•   “MECÁNICA   PARA   INGENIEROS:   ESTÁTICA”.   HIBBELER,   R.   C., C.E.C.S.A. 1996.

•   “INGENIERÍA   MECÁNICA.   ESTÁTICA”.   PYTEL,   A.;   KIUSALAAS,   J., THOMSON EDITORES S.A. 1999.

• BEDFORD,   A.;   FOWLER.  W.,   “MECÁNICA   PARA   INGENIERÍA. ESTÁTICA”. ADDISON – WESLEY. 1996

• RESISTENCIA DE MATERIALES (4ª EDICIÓN). VÁZQUEZ M. ED. NOELA. 1999

• MECÁNICA DE MATERIALES (3ª EDICIÓN). F. P. BEER, E. RUSSELL JOHSTON, JR., J. T. DEWOLF. ED. ED. MCGRAW­HILL.  2003.

• RESISTENCIA DE MATERIALES (2ª EDICIÓN). ORTIZ BERROCAL. ED. MCGRAW­HILL, 2002.

• PROBLEMAS RESUELTOS DE RESISTENCIA DE MATERIALES. (4ª EDICIÓN). F. RODRÍGUEZ­AVIAL AZCUNAGA. ED. BELLISCO. MADRID. 1999.

• LÍNEAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA. LUÍS Mª CHECA. ED. MARCOMBO. 1998.

• DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA. SHIGLEY, J.E.

8.2 ESPECÍFICA (con remisiones concretas, en lo posible)

9.  TÉCNICAS DE EVALUACIÓN  (enumerar,   tomando   como  referencia   el   catálogo   de   la 

correspondiente Guía Común)• Examen: 

o Teoría.o Problemas.

• Prácticas de laboratorio.• Tutorías de seguimiento del alumnado.• Actividades académicas dirigidas: 

o Trabajos individuales.o Trabajos en grupo.

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Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso):

Se   intentará   valorar   todas   las   competencias   recogidas   en   el   programa, valorándolas globalmente en el rendimiento académico.La valoración del  rendimiento académico se  realizará   según los siguientes criterios:

• La   calificación   del   examen   supondrá   el   70   %   de   la   nota   final. Constarán de dos partes:

1. Parte teórica en que se valore los conocimientos adquiridos y su   grado   de   asimilación,   así   como   la   capacidad   de razonamiento   y   desarrollo   en   una   demostración.   Tendrá asignada un 30 % de la nota final del examen.

2. Parte práctica consistente en la resolución de un determinado número   de   ejercicios   en   la   cual   se   valorará   la   aplicación correcta de los conocimientos y procedimientos desarrollados en   la   asignatura   a   través   de   la   adecuada   capacidad   de razonamiento,  agilidad  de   resolución  y  posterior  análisis  de resultados.   Tendrá   asignada   un   70   %   de   la   nota   final   de examen.

• La valoración de los ejercicios propuestos durante el curso (tanto en clases presenciales como no presenciales) y de los trabajos realizados por   grupos,   junto   con   los   relativos   a   las   prácticas   de   laboratorio, constituirán   el   30   %   restante.     En   cualquier   caso,   será   requisito indispensable para aprobar la asignatura haber realizado las prácticas de laboratorio y entregado el informe correspondiente.

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  Distribuya el número de horas que ha respondido en el punto 5 en el calendario académico oficial de la UCO para el curso 2009­2010

 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana)

SEMANATemas del temario a 

tratar

Nº de horas de sesiones 

Teóricas y prácticas en aula

Nº de horas sesiones prácticas

Nº de horas Tutorías 

especiali­zadas

Nº de horas para 

actividades académicas 

Dirigidas

Exposiciones y seminarios

Examen escrito

Horas de estudio 

personal

Preparación del trabajo personal

Segundo Cuatrimestre                  1ª semana Tema 1 2 1   1     2  1 72ª semana Tema 2 2 1 1       3   73ª semana Tema 2,3 2 1   1     3 2 94ª semana Tema 4 1 2     1   3   75ª semana Tema 5 1 2   1     3  1 86ª semana Tema 6 2 1     1   3   77ª semana Tema 7 1 2   1     3  1 88ª semana Tema 8 2 1 1       3   79ª semana Tema 8 1 2   1     3 3 1010ª semana Tema 9 1 1     2   3   711ª semana Tema 7,8,9   2   1 1   3   712ª semana Tema 7,8,9   2   1 1   3 3 1013ª semana Tema 10 2 1   1     3   714ª semana Tema 11 2 1 1       3   715ª semana Tema 12 2 1   1     3   7exámenes 2º cuatrimestre             4 3   7

21 21 3 9 6 4 47 11 122

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11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema)

ESTÁTICA

Tema 1. Introducción a la asignatura. Definiciones. Principios y conceptos fundamentales de la estática.

Tema 2. Sistemas equivalentes de fuerzas.Momento de una fuerza respecto a un punto y respecto a un eje.Resultante y momento resultante. Par de fuerzas. Descomposición de una fuerza en una fuerza y un par. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par. Centros de gravedad de cuerpos y placas.

Tema 3. Grados de hiperestaticidad de sistemas de sólidos rígidos. Introducción a enlaces.

Grados de libertad de elementos y sistemas.Grados de hiperestaticidad de elementos y sistemas.Enlaces externos. Enlaces internos.

Tema 4. Estructuras articuladas.Método de los elementos.Método de los nudos.Método de las secciones.

Tema 5. Esfuerzos. Repaso de nudo rígido. Leyes y diagramas de esfuerzos: axil, cortantes, flectores y torsores.Solicitación en una sección.

RESISTENCIA DE MATERIALES 

Tema 6. Sólidos deformables.Concepto de tensión en un punto. Equilibrio del paralelepípedo fundamental.Relaciones entre tensión y esfuerzo.Leyes y principios fundamentales.Relaciones entre tensiones y deformaciones.

Tema 7. Tracción y compresión.Tensiones y deformaciones.Estructuras hiperestáticas básicas.

Tema 8. Flexión en secciones simétricas.Introducción. Momentos de inercia de áreas. Ejes principales de inercia.Flexión pura. Tensiones.Flexión simple. Teorema del flujo cortante. Tensiones cortantes.Flexión compuestaDeformaciones. Ecuación diferencial de la elástica.

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Tema 9. Torsión en secciones circulares.Introducción. Tensiones y deformaciones.Transmisión de potencia.

APLICACIONES A MÁQUINAS Y LÍNEAS ELÉCTRICAS

Tema 10. Aplicación a perfiles laminados.Bases de cálculo. Condiciones de agotamiento. Pandeo en piezas simples.

Tema 11. Cálculo mecánico de cables de líneas eléctricas.Ecuación general de un hilo tendido entre dos puntos. Flecha.Ecuación de cambio de condiciones.Vano ideal de regulación.Fenómenos vibratorios. Tensión de cada día. Tensión en las horas frías.

Tema 12. Fatiga.Concepto. Diagrama S N. Límite ideal de fatiga.Tensiones alternativas. Límite real de fatiga. Criterio de fallo.Tensiones fluctuantes. Criterio de fallo.Tensiones combinadas. Criterio de fallo. 

En general todas las competencias serán trabajadas en todos los temas.

12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura):