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SÍLABO DE ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES (Z348) 2015-3

1. DATOS GENERALES

Facultad: Ingeniería Industrial y Mecánica

Carrera: Ingeniería Mecánica, Electromecánica, Aeronáutica y Automotriz

Coordinador: Fabián Vizcarra Campana

Requisitos: Z211 Estática

Competencias: Diseño y Fabricación

Número de créditos: 4

Número de horas: Horas teórico-

prácticas Horas de

evaluación

Horas trabajo autónomo reflexivo

Total

56 2 6 64

2. FUNDAMENTACIÓN

Desarrollar en el alumno la comprensión y la aplicación de los principios de resistencia de materiales para determinar los esfuerzos y deformaciones de estructuras sometidas a cargas puntuales, distribuidas, momentos torsores y flectores, así como comprender los criterios para el análisis de fatiga de materiales, para que de esta manera tenga una herramienta que le permita realizar el análisis y diseño de estructuras mecánicas.

3. SUMILLA Introducción. Esfuerzos y deformaciones. Tracción y comprensión. Esfuerzos biaxiales. Flexión. Esfuerzos combinados flexión-compresión. Torsión. Tubos de paredes gruesas y delgadas. Esfuerzos combinados de flexión-torsión. Análisis de estabilidad de columnas. Fatiga por cargas cíclicas.

4. LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE

a) El estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras sometidas a tracción y compresión.

b) El estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras sometidas a flexión.

c) El estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras particulares sometidas a torsión.

d) El estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estabilidad y fatiga en estructuras mecánicas.

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5. UNIDADES Y LOGROS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE

Unidad de aprendizaje 1 Análisis de tracción y compresión

Semana 1, 2, 3 y 4

Logro específico de aprendizaje Al final de la unidad de aprendizaje el estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras sometidas a tracción y compresión.

Temario Esfuerzos y deformaciones

Esfuerzo y deformación. Tipos de esfuerzos. Ley de Hooke (módulo de elasticidad, ductilidad y resilencia). Elasticidad y plasticidad (factores de seguridad). Esfuerzos cortantes (Ley de Hooke para corte, relación de Poisson).

Tracción y Comprensión. Compresión axial. Barras sometidas a esfuerzos axiales. Energía potencial de deformación. Esfuerzos térmicos (dilatación térmica).

Esfuerzos biaxiales Ley de Hooke en dos dimensiones. Esfuerzos principales. Esfuerzo plano y Círculo de Mohr.

Unidad de aprendizaje 2 Análisis de estructuras sometidas a flexión

Semana 5, 6, 7 y 8

Logro específico de aprendizaje Al final de la unidad de aprendizaje el estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras sometidas a flexión.

Temario Flexión (primera parte)

Esfuerzos producidos por la flexión. Tipos de apoyo. Flexión pura de una viga. Cálculo de esfuerzos normales. Flexión transversal (producida por flexión).

Flexión (segunda parte) Deformación de vigas (método de la doble integración).

Esfuerzos combinados Revisión de estructuras sometidas a flexión-tensión y a flexión-compresión. Superposición de esfuerzos.

Unidad de aprendizaje 3 Análisis de estructuras sometidas a torsión

Semana 9, 10, 11 y 12

Logro específico de aprendizaje Al final de la unidad de aprendizaje el estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estructuras particulares sometidas a torsión.

Temario Torsión

Elementos estructurales sometidos a torsión. Esfuerzo y deformaciones en elementos de sección circular (uniforme, no uniforme, cortante puro, no lineal).

Tubos de paredes gruesas y delgadas Desplazamiento y tensión en tubo de pared gruesa. Tuberías sometidas a presión. Torsión de tubos de pared delgada.

Estructuras sometidas a esfuerzos combinados Revisión de estructuras sometidas a flexión-torsión.

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Unidad de aprendizaje 4 Análisis de Estabilidad y Fatiga

Semana 13 y 14

Logro específico de aprendizaje Al final de la unidad de aprendizaje el estudiante comprende y aplica los principios de resistencia de materiales a la solución de problemas de estabilidad y fatiga en estructuras mecánicas.

Temario

Análisis de columnas Fenómeno de pandeo o inestabilidad lateral. Teoría de Euler (cálculo del valor de la carga crítica). Diferentes condiciones de apoyo. Esfuerzos críticos.

Fatiga Resistencia a la fatiga. Características del ciclo y límite de resistencia a la fatiga. Influencia del estado de la superficie y dimensiones de la pieza. Reserva de resistencia a la fatiga.

6. METODOLOGÍA

Dictado de clases teórico-prácticas con ayuda de herramientas multimedia y promoviendo el aprendizaje basado en evidencias. Se tratarán temas prácticos de la especialidad durante el desarrollo del curso. La interacción con los estudiantes es permanente (diálogos, debates y resolución de problemas), se fomentará el trabajo en equipo en el salón de clases y el aprendizaje autónomo reflexivo por medio de lecturas, revisión de casos y/o tareas de investigación.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN

El promedio final (PF) del curso se determina de la siguiente manera:

PF = (0.2PC1 + 0.2PC2 + 0.2PC3 + 0.4EF)

Donde: PC1 es una práctica grupal de 4 estudiantes. PC2 y PC3 son prácticas calificadas individuales. EF es Examen Final

Nota: Sólo se podrá rezagar el Examen Final.

El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso.

No se elimina ninguna práctica calificada.

La nota mínima aprobatoria es 12 (doce).

La nota de práctica debe ser obtenida de evaluar los conocimientos de clases (16 clases) y los conocimientos adquiridos a través del trabajo autónomo (04 puntos). Por tanto, la práctica debe tener una pregunta de 04 puntos referente al trabajo autónomo.

En el caso de que un alumno no rinda una práctica calificada (PC) y, por lo tanto, obtenga NS, esta es reemplazada con la nota que se obtenga en el examen final o de rezagado. En caso de que el alumno tenga más de una práctica calificada no rendida, solo se reemplaza la práctica calificada de mayor peso. No es necesario que el alumno realice trámite alguno para que este remplazo se realice.

8. FUENTES DE INFORMACIÓN

BEER, J. (2007) Mecánica de Materiales. Ed. McGraw-Hill México.

HIBBELER, R. (2006) Mecánica de Materiales, Ed. CECSA - México. TIMOSHENKO, S. (2002) Mecánica de Materiales. Ed. Thomson - España. NASH, W. (2012) Resistencia de Materiales, McGraw-Hill - España.

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9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Unidad de

aprendizaje Semana Tema Actividades y Evaluaciones

Unidad 01 Análisis de tracción y

compresión

01

Esfuerzos y deformaciones

Dialogo abierto: Par que nos puede servir la resistencia de materiales.

02 Tracción y Comprensión

Mapa mental: Esfuerzos y deformaciones Tarea: Trabajo autónomo 1

03 Esfuerzos biaxiales

Revisión de video: Ensayo de tracción

04

Revisión de casos Practica calificada 1

Rally de problemas: Resolución de problemas Práctica calificada 1

Unidad 02 Análisis de estructuras

sometidas a flexión

05

Flexión (primera parte)

Historia: Situaciones de vigas en levadizo

06

Flexión (segunda parte)

Historia: Flexión de puentes Tarea: Trabajo autónomo 2

07

Esfuerzos combinados Revisión de video: Circulo de Mohr

08

Revisión de casos Practica calificada 2

Rally de problemas: Resolución de problemas Práctica calificada 2

Unidad 03 Análisis de estructuras

sometidas a torsión

09

Torsión

Historia: Vigas hiperestáticas en paneles publicitarios

10

Tubos de paredes gruesas y delgadas

Dialogo abierto: ¿Esfuerzos en tuberías subterráneas? Tarea: Trabajo autónomo 3

11

Estructuras sometidas a esfuerzos combinados

12

Revisión de casos Practica calificada 3

Rally de problemas: Resolución de problemas Práctica calificada 3

Unidad 04 Análisis de

Estabilidad y Fatiga

13

Análisis de columnas

Revisión de video: Pandeo de vigas

14 Fatiga

Dialogo abierto: Como los nuevos conocimientos adquiridos mejoran su formación

15 EXAMEN FINAL

16 EXAMEN DE REZAGADO

Nota. El trabajo autónomo reflexivo comprende las siguientes actividades:

Actividad Semana Horas

Lectura y resumen del artículo técnico 1 2 2

Lectura y resumen del artículo técnico 2 6 2

Lectura y resumen del artículo técnico 3 10 2

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Ficha de preguntas:

¿Qué fue lo que te pareció más valioso/ útil al llevar este curso? ¿Por qué?

¿Cuál fue la mayor dificultad que tuviste al estudiar este curso? ¿Por qué?

¿Cómo este curso se vincula con tu carrera?

¿Qué competencias específicas o generales de tu perfil profesional crees que se desarrollan en este curso? Sustenta tu respuesta.

TRABAJO AUTÓNOMO REFLEXIVO

El Trabajo autónomo reflexivo comprende las siguientes actividades:

Lecturas que serán cargadas al NIMBUS

Tareas de Investigación.

FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 01/07/2015