Guía Unidad 1

Saludos, Estudiantes. Ya pueden descargar la primera parte de la guía de la unidad 1. Guía Tema 1 Parte 1

Bienvenido(a)s a Resistencia de materiales

Les doy la más cordial bienvenida a la Asignatura Resistencia de Materiales, en este Periodo Académico 1-2014.

A continuación, una breve sinopsis del Contenido que vamos a desarrollar a lo largo de este semestre, el primero del año 2014. La asignatura consta de seis unidades y Laboratorio.

Sinopsis del Contenido de Resistencia de Materiales:

• Unidad 1: Propiedades Mecánicas de los materiales: Introducción a la Resistencia de los Materiales. Breve reseña histórica. Tipos de Problemas. Pasos en la solución de un problema. Definición de: esfuerzo,  deformación, deformación unitaria. Ensayo de tracción. Diagrama Esfuerzo deformación unitaria. Limite de fluencia. Resistencia última. Resistencia a la ruptura. Diagrama Real. Alteraciones delos diagramas de esfuerzo deformación. Módulo de elasticidad. Elasticidad, Plasticidad, Ductilidad, Fragilidad. Relación de Poisson. Esfuerzo de trabajo. Factores de seguridad. Definición de falla: por deformación, por creep, por fatiga, por carga de impacto.

• Unidad 2: Esfuerzos: Definición de fuerza interna. principio de Saint venant. Esfuerzo normal. Tracción, Compresión. Sistema hiperestático  a tracción y compresión. Energía de deformación a tracción y compresión. Definición de esfuerzo cortante. variación de esfuerzos en función de la oblicuidad de la sección.

• Unidad 3: Vigas: 
• 3.1 Fuerza cortante y momento flexionante en vigas: Definición de viga. Tipos de vigas. Definición de carga. Tipos de carga. Evaluación de fuerzas y momentos resistentes. Relación entre carga, fuerza cortante y  momento flexionante. Diagrama de fuerza cortante y momento flexionante.
• 3.2 Esfuerzo en vigas: Esfuerzo de flexión, esfuerzos de cizalladuras o cortantes. Esfuerzo en vigas asimétricas, Esfuerzos en vigas ensambladas. Flexión plástica en vigas. Vigas de dos materiales. Flexión en vigas de sección arbitraria. Esfuerzo de cizalladura en vigas de pared delgada. Esfuerzo de flexión en vigas curvas.
• 3.3 Deformación en vigas: Cálculo de deformaciones a través de la ecuación diferencial de la linea elástica. Cálculo de deformaciones por el método del área del diagrama de momento flexionante. Método de las superposiciones a través de la energía elástica de deflexión (teorema de Castigliano). Deformación debida a Cizalladura.
• 3.4. Vigas Hiperestáticas: Grado de hiperestaticidad de una viga. Selección de incógnitas hiperestáticas. Cálculo de vigas hiperestáticas por medio del método de superposición. Teorema de los tres momentos. Aplicación del teorema de Castigliano para la resolución de vigas hiperestaticas.
• 3.5. Elementos sometidos a compresión.: Ecuación diferencial de deflexión de una viga. Viga sometida a una carga compresiva. Solución de la ecuación diferencial. Ecuación de Euler para columnas largas. Condiciones de apoyos en los extremos de las columnas. Columnas cargadas excéntricamente. Columnas cortas. Curvas adimensionales para el pandeo de las columnas..

• Unidad 4: Torsión, Esfuerzos Biaxiales y recipientes a presión.
• 4.1 Torsión: definición de torsión. Torsión de eje de sección circular maciza. Torsión de eje de sección circular hueca. Sistema hiperestático a torsión en tubo de pared delgada. Torsión en  barras macizas no circulares. Torsión en perfiles de pared delgada. energía de deformación a torsión.
• 4.2 Esfuerzos combinados: Esfuerzos biaxiales en depósitos de pared delgada. Ecuaciones generales para esfuerzos biaxiales (Circulo de Mohr). Análisis de stados de esfuerzos biaxiales según el Círculo de Mohr. esfuerzo cortante puro. Esfuerzo normal puro. Esfuerzos principales y direcciones de los esfuerzos principales.

• Unidad 5. Diseño de elementos sometidos a cargas estáticas: Teoría de falla para materiales dúctiles: teoría del esfuerzo normal máximo. Teoría del esfuerzo cortante máximo, teoría de la energía de distorsión. Teoría de fallas para materiales frágiles: Teoría de coulomb mohr, teoría de Coulomb Mohr modificada. Aplicación de las diferentes teorías al diseño de elementos.

• Unidad 6: Diseño de elementos sometidos a fatiga. Definición de fatiga. Resistencia a la fatiga. Límite de resistencia a la fatiga. Resistencia de vida finita. Daño acumulativo por fatiga. Factores que modifican el límite de resistencia a la fatiga: factor de acabado superficial, factor de tamaño, factor de confiabilidad, factor de temperatura, factor de concentración de esfuerzos, factor de efectos diversos. Esfuerzos fluctuantes Resistencia a la fatiga en caso de esfuerzos fluctuantes. Diagrama de Goodman modificado.  Resistencia a la fatiga de torsión. Falla por fatiga de esfuerzos combinados. resistencia a la fatiga en la superficie.

Laboratorio:

• Práctica No 1: Ensayo de torsión de una varilla circular maciza.
• Práctica No 2: Ensayo a compresión de una varilla maciza de sección circular
• Práctica No 3: Ensayo de una viga fotoelástica en voladizo con radio de acuerdo
• Práctica No 4:Ensayo de una viga fotoelástica simplemente apoyada con entalle
• Práctica No 5:Ensayo de un gancho de tracción fotoelástico.
• Práctica No 6:Ensayo a flexión rotativa de una acero 1020 con dos radios de entalle diferentes
• Práctica No 7:Ensayo a flexión rotativa de una acero 1020 con dos acabados superficiales diferentes

Bibliografía:

• Timoshenko S y Young.(1966) Elemntos de Resistencia de Materiales. Monatner S.A.
• Timoshenj¡ko S y Gere (1978) Mecánica de Materiales. Wiley.
• Díaz Aguilar, J. (1981) Resistencia de Materiales. Limusa.
• Singer, ferdinand. resistencia de Materiales. Harper y Row Publishers Inc.
• Shigley y Mitchel. diseño en Ingeniería mecánica. Mc Graw Hill