Contenido del programa de la asignatura Resistencia de los materiales

CONTENIDO

UNIDAD 1: PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

1.1 Propiedades mecánicas de los materiales: Definición de esfuerzo. Definición de deformación. Deformación unitaria. El ensayo de tracción. Diagrama esfuerzo-deformación unitario. Definición del límite de fluencia. Definición de la resistencia última. Definición de la resistencia a la ruptura. El diagrama real. Alteración de los diagramas esfuerzo-deformación. Modulo de elasticidad. Elasticidad. Plasticidad. Ductilidad. Fragilidad. Relación de Poisson. Esfuerzo de trabajo. Factores de seguridad. Definición de falla: por deformación, falla por fatiga, falla por creep, falla por carga de impacto.

UNIDAD 2: ESFUERZOS

2.1 Esfuerzos normales y cortantes: Definición de fuerza interna. Principio de Saint Venant. Definición de esfuerzo normal. Tracción. Compresión. Sistema hiperestático a tracción y compresión. Energía de deformación en tracción y compresión. Definición de esfuerzo cortante. Variación de los 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 Elementos sometidos a comprensión: Ecuación diferencial de deflexión de una viga. Viga sometida a una carga comprensiva. Solución de la ecuación diferencial. Ecuación Euler para columnas largas. Condiciones de apoyo en los extremos de la columna. Columnas cargadas excéntricamente. Columnas cortas. Curva adimensionales para el pandeo de columnas.
3.3 Esfuerzo en vigas: Esfuerzo de flexión. Esfuerzos de cizalladura. Esfuerzo en vigas asimétricas. Esfuerzos en vigas ensambladas. Flexión plástica en vigas. Vigas de dos materiales. Flexión en vigas de sección arbitraria. Esfuerzos de cizalladura en vigas de pared delgada. Esfuerzos de flexión en vigas curvas.
3.4 Deformación en vigas: Cálculo de deformaciones a través de la ecuación diferencial de la línea elástica. Cálculo de deformaciones por método del área del diagrama de momento flexionante. Cálculo de deformaciones por el método de superposiciones a través de la energía elástica de flexión (Teorema de Castigliano). Deformación debida a cizalladura.
3.5 Vigas hiperestáticas: Grado de hiperestáticidad de una viga. Selección de las 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 hiperestáticas.

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 estados 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

5.1 Diseño de elementos sometidos a carga estáticas: Teoría de falla para materiales dúctiles: Teoría del esfuerzo normal máximo, teoría del esfuerzo cortante máximo, teoría de la energía de distorsión. Teorías de falla para materiales frágiles: Teoría de Coulomb-Mohr. Teoría de Mohr modificada. Aplicación de las diferentes teorías de falla al Diseño de elementos.

UNIDAD 6: DISEÑO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FATIGA

6.1 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 debido a esfuerzos combinados. Resistencia a la fatiga en la superficie.

BIBLIOGRAFÍA
· Díaz Aguilar, J. (1981). Resistencia de Materiales. Limusa.
· Singer, Ferdinard Resistencia de Materiales. Harper & Row Publishers INC.
· Shigley y Mitchell Diseño en Ingeniería Mecánica. Mc Graw Hill.
· Timoshenko, S y Young, D. (1966) Elementos de Resistencia de Materiales. Montaner S.A.
· Timoshenko, S. y Gere (1978). Mecánica de los Materiales. Wiley.