mecanico_solidos

S

S. E. P .

S. E. I. T.

D I R E C C I O N G E N E R A L D E I N S T I T U T O S T E C N O L O G I C O S

1. IDENTIFICACIN DEL PROGRAMA DESARROLLADO POR UNIDADES DE APRENDIZAJE

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: MECNICA DE SLIDOS ( 3-2-8 ) NIVEL: LICENCIATURA

CARRERA: INGENIERA MECNICA

CLAVE: MCM9142

2. HISTORIA DEL PROGRAMA

LUGAR Y FECHA DE ELABORACIN O REVISINPARTICIPANTESOBSERVACIONES

(CAMBIOS Y JUSTIFICACIN)

27 de Agosto al 1 de Sep. 1990

I.T. de Orizaba

Noviembre de 1990

I.T. de Quertaro

Del 13 al 17 de Mayo de 1991

.T. de DurangoTodos los Institutos Tecnolgicos que asistieron a la Reunin

Dr. Gonzalo Alducin Gonzlez

Ing. Rosario Mesino Gonzlez

Ing. Enrique Hdz. Saucedo

Ing. Antonio Dorantes Romo

Comit de ConsolidacinReunin Nacional de Revisin Curricular de la Carrera de Ingeniera Mecnica

Desarrollo del programa por unidades de aprendizaje

Validacin y enriquecimiento del programa en reunin de consolidacin

3. UBICACIN DE LA ASIGNATURA

a) RELACIN CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

A N T E R I O R E SP O S T E R I O R E S

ASIGNATURASTEMASASIGNATURASTEMAS

Esttica

Clculo vectorial

Ecuaciones Diferenciales

Dibujo

Propiedad de los Materiales I

Resistencia de Materiales

Segundo momento de rea

Diagrama de cuerpo libre

Operaciones con vectores

Ecuaciones diferenciales parciales

Dibujo descriptivo

Diagramas a mano alzada

Todos Mecnica del Medio Continuo.

Fundamentos de Diseo Mecnico

Mecnica de Slidos II Estado general de esfuerzos

Simetra del material

Estado general de deformaciones.

Estado general de esfuerzos

b) APORTACIN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO

Proporciona los conocimientos cientficos para el diseo de elementos mecanismos.

4. OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO

Determinar las condiciones de esfuerzos y deformacin en elementos mecanismos sujetos a cargas

Multiaxiales.

5.TEMARIO.

NUMT E M A SS U B T E M A S

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIIIEstado General de Esfuerzos

Estado General de Deformaciones

Ley Generalizada de Hooke

Flexin Asimtrica

Columnas

Uniones

Esfuerzos en Piezas Sometidas a Fuerzas Radiales.

Vigas Curvas1.1 Elemento diferencial.

1.2 Simetra del tensor de esfuerzos.

1.3 Esfuerzos en planos arbitrarios.

1.4 Esfuerzos principales.

1.5 Planos principales.

1.6 Esfuerzos en dos dimensiones.

1.7 Interpretacin grfica del tensor de esfuerzos, mediante el crculo de Mohr.

1.8 Aplicaciones.

1.8.1 Tensor de esfuerzos generado por carga axial.

1.8.2 Tensor de esfuerzos generado por carga cortante.

1.8.3 Tensor de esfuerzos generado por momento torsor.

1.8.4 Tensor de esfuerzos generado por momento flexor.

1.8.5 Tensor de esfuerzos generado por presiones internas.

1.8.6 Tensor de esfuerzos generado por solicitaciones combinadas.

2.1 Concepto de desplazamiento de un cuerpo:

2.1.1 Traslacin.

2.1.2 Rotacin.

2.1.3 Alargamiento.

2.2 Caractersticas de la deformacin en un elemento diferencial (Modelo local).

2.3 Estado general de deformaciones.

2.4 Deformacin volumtrico.

2.5 Distorsin.

2.6 Deformaciones principales.

2.7 Interpretacin grfica de un estado de deformaciones por crculo de Mohr.

3.1 Propiedades elsticas de los materiales.

3.1.1 Modulo de Young.

3.1.2 Modulo de Poisson.

3.1.3 Modulo de cortante.

3.1.4 Constante volumtrica o modulo de compresibilidad.

3.2 Isotropa en materiales.

3.3 Relaciones Esfuerzo-Deformacin para materiales elsticos.

4.1 Anlisis de vigas empleando ejes principales.

4.2 Anlisis de vigas utilizando la teora generalizada de flexin.

4.3 Centro de cortante.

5.1 Columnas con carga concntrica.

5.2 Columnas con carga excntrica.

5.3 Frmulas empricas, de la AISC y de la secante.

6.1 Definiciones y tipos de uniones.

6.2 Uniones soldadas.

6.2.1 Resistencia de juntas simples.

6.2.2 Clasificacin de los materiales de aporte y caractersticas.

6.2.3 Resistencia de juntas con carga excntrica.

6.3 Uniones remachadas o atornilladas.

6.3.1 Clasificacin de los elementos de sujecin.

6.3.2 Resistencia de juntas simples.

6.3.3 Resistencia de juntas con carga excntrica.

7.1 Esfuerzos en cilindros de pared gruesa sujetos a presin interna y externa.

7.2 Esfuerzos en piezas axisimtricas giratorias.

8.1 ndice de curvatura.

8.2 Radio de curvatura de la lnea neutra.

6. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S

Conocer y evaluar el concepto de : - Centro de masa

- Centroide

- Momento de inercia

- Diagramas de un cuerpo libre

Manejar el lgebra vectorial y conocer el concepto de tensor.

Resolver ecuaciones diferenciales parciales.

7. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E

NUMERO DE UNIDAD INOMBRE DE LA UNIDAD: ESTADO GENERAL DE ESFUERZOS

OBJETIVO EDUCACIONALACTIVIDADES DE APRENDIZAJEBIBLIOGRAFA

Evaluar los esfuerzos principales de un slido sujeto a cargas.1.1 Presentar el elemento diferencial con los esfuerzos normales y cortantes en cada plano.

1.2 Determinar la simetra de los esfuerzos cortantes aplicando el concepto de momento con respecto a un eje.

1.3 Definir los esfuerzos en planos arbitrarios.

1.4 Definir el concepto de esfuerzos principales cuando los esfuerzos cortantes se eliminan.

1.5 Determinar por la ecuacin general de esfuerzos principales la direccin de los planos principales.

1.6 Analizar los casos de esfuerzos en dos dimensiones.

1.7 Determinar los esfuerzos en cualquier plano de un punto y los esfuerzos principales empleando el crculo de Mohr.

1.8 Resolver problemas especficos en elementos necesarios sujetos a carga axial, cortante, momento torsor, momento flector, combinacin de estas cargas y presiones externas.2

3

5

6

NUMERO DE UNIDAD II

NOMBRE DE LA UNIDAD: ESTADO GENERAL DE DEFORMACIONES.


Evaluar las deformaciones principales en slidos sujetos a carga.2.1 Describir los conceptos de desplazamiento, de traslacin, rotacin y alargamiento de un cuerpo.

2.2 Describir el elemento diferencial de deformaciones.

2.3 Obtener el estado general de las deformaciones de un slido sujeto a cargas.

2.4 Describir el concepto de deformacin volumtrica y distorsin de un elemento sujeto a cargas.

2.5 Determinar la ecuacin general de deformaciones principales.

2.6 Determinar las deformaciones en cualquier punto as como las deformaciones principales empleando el crculo de Mohr.2

3

5

6

8

NUMERO DE UNIDAD IIINOMBRE DE LA UNIDAD: LEY GENERALIZADA DE HOOKE


Aplicar las relaciones Esfuerzo-Deformacin para resolver problemas en materiales elsticos.3.1 Presentar las diferentes relaciones de las constantes elsticas.

3.2 Describir los conceptos de la isotropa y de la anisotropa en los slidos.

3.3 Definir la ley generalizada de Hooke y sus limitaciones.

3.4 Resolver problemas aplicando las relaciones esfuerzo-deformacin de materiales elsticos.2

4,5

6

7

NUMERO DE UNIDAD IVNOMBRE DE LA UNIDAD: FLEXIN ASIMTRICA


Determinar los esfuerzos en elementos sometidos a cargas laterales.4.1 Resolver problemas de vigas asimtricas empleando los mtodos de ejes principales y teora generalizada de flexin..

4.2 Localizar el centro cortante en vigas sujetas a flexin asimtrica.

1,2,4,5

NUMERO DE UNIDAD V

NOMBRE DE LA UNIDAD: COLUMNAS


Aplicar los criterios utilizados en el anlisis de columnas para determinar cargas crticas.5.1 Definir el concepto de columna.

5.2 Clasificar los tipos de columna en cuanto al tipo de apoyo.

5.3 Definir y aplicar las ecuaciones de Euler y Johanson.

5.4 Diferenciar las columnas con carga excntrica y concntrica.

5.5 Aplicar las frmulas de la secante, de la AISC (American Institute of Steel Construction), y la emprica a la solucin de problemas.2

3

4

NUMERO DE UNIDAD VINOMBRE DE LA UNIDAD: UNIONES


Determinar las dimensiones de las uniones con base a las cargas.6.1 Describir los diferentes tipos de uniones y ejemplificar con aplicaciones.

6.2 Clasificar los diferentes materiales de aporte (electrodos) con relacin a su resistencia.

6.3 Calcular la resistencia y dimensionar juntas soldadas sujetas a carga axial y cargas excntricas.

6.4 Calcular la resistencia y dimensiones juntas remachadas sujetas a carga axial y excntricas.

6.5 Clasificar los diferentes elementos de sujecin empleado en uniones remachadas.1

NUMERO DE UNIDAD VII

NOMBRE DE LA UNIDAD: ESFUERZOS EN PIEZAS SOMETIDAS A FUERZAS RADIALES


Determinar los esfuerzos en slidos sometidos a fuerzas radiales.7.1 Definir los esfuerzos generados en cilindros de pared gruesa sujetos a presin interna y externa.

7.2 Aplicar los conceptos de esfuerzos en cilindros de pared gruesa en ajustes o presin.

7.3 Definir los esfuerzos en piezas giratorias y aplicar las mismas en la resolucin de problemas.1

2

4

5

NUMERO DE UNIDAD VIIINOMBRE DE LA UNIDAD: VIGAS CURVAS


Determinar los esfuerzos mximos y su distribucin en vigas curvas.8.1 Definir y determinar el ndice de curvatura.

8.2 Determinar el radio de curvatura de la lnea neutra.

8.3 Calcular los esfuerzos mximos y su posicin en vigas curvas.

1

5

BIBLIOGRAFA BSICA Y COMPLEMENTARIA

1.- DAZ AGUILAR/ZAPATA

RESISTENCIA DE MATERIALES

ED. LIMUSA, MXICO.

2.- POPOV, IGOR P.

INTRODUCCIN A LA MECNICA DE SLIDOS

ED. LIMUSA, MXICO.

3.- SHAMES, IRVING H.

INTRODUCCIN A LA MECNICA DE SLIDOS

ED. PRENTICE HALL

4.- SINGER FERDINAND

RESISTENCIA DE MATERIALES

ED. HARLA, MXICO.

5.- BORESI A.P. AND SIDERBOTTOM O.M.

ADVANCED MECHANICS OF MATERIALS

ED. JOHN WILEY

6.- RILEY W.F. AND ZACHARY L.W.

INTRODUCTION TO MECHANICS OF MATERIALS

ED. JOHN WILEY

7.- HIGDON A, OHLSEN E, STILES W.B, WEESE J.A. AND RILEY W.

MECHANICS OF MATERIALS.

ED. JOHN WILEY

8.- BOWES W.H, RUSSEL L.T., AND SUTER G.T.

MECHANICS OF ENGINEERING MATERIALS

ED. WILEY INTERNATIONAL

PRACTICAS EN MECNICA DE SLIDOS II

1.- Determinar deformacin axial y tangencial en recipiente a presin.

2.- Medir el mdulo de elasticidad en diferentes materiales.

3.- Medir el mdulo de Poisson en materiales.

4.- Medir el mdulo de cortante en materiales.

5.- Medir el mdulo volumtrico.

6.- Comprobar la isotropa y la anisotropa en diferentes materiales por medio de pruebas mecnicas.

7.- Determinar esfuerzos cortantes en diferentes ngulos y puntos (Fotoelasticidad).

8.- Determinar las resistencias en uniones soldadas y remachadas (Tridimensional).

9.- Determinar los esfuerzos en piezas giratorias (va fotoelasticidad reflectiva)

10.- Determinar deformacin en recipientes F. gruesa.

11.- Medir esfuerzos en vigas curvas (extensomtrica-tridimensional)

12.- Evaluar cargas crticas en columnas (axiales y excntricas).

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