Mecánica de Materiales
Objetivo general Al finalizar el curso el alumno conocerá los principios fundamentales que gobiernan la mecánica de los cuerpos deformables, los aplicara dentro de su campo profesional en el cálculo y diseño de los distintos elementos que integran las máquinas, mecanismos y estructuras con materiales de uso frecuente en la industria
Temario . ESFUERZOS Y DEFORMACIONES SIMPLES 1.1 Esfuerzo normal y deformación 1.1.1 Esfuerzos cortantes 1.1.2 Aplicación al análisis de estructuras simples 1.1.3 Características de los materiales 1.1.4 Esfuerzos unitarios 1.1.5 Deformaciones elástica y plástica 1.1.6 Índices de ductilidad 1.1.7 Módulos 1.2 Diagrama de esfuerzo de deformación 1.3 Esfuerzos bajo condiciones generales de cargas 1.4 Elasticidad lineal y ley de Hooke 1.4.1 Esfuerzo cortante y deformación angular 1.5 Esfuerzo último y esfuerzo admisible, factor de seguridad 1.5.1 Esfuerzo en un plano oblicuo bajo carga axial 1.5.2 Esfuerzo cortante 1.5.3 Deformación cortante 1.5.4 Módulo de rigidéz 1.6 Esfuerzos por temperatura
Temario II. BARRAS COMPUESTAS Barras compuestas sometidas a cargas externas Barras compuestas sometidas a cambios de temperatura Barras compuestas sometidas a carga externa y cambio de temperatura III. TORSIÓN 3.1 Teoría de la torsión simple 3.2 Esfuerzo cortante y deformación por corte en barras 3.3 Rigidéz a la torsión 3.4 Torsión en barras huecas 3.5 Torsión en tubos de pared delgada 3.6 Deformaciones y esfuerzos en el intervalo elástico 3.7 Árboles estáticamente indeterminados 3.8 Diseño de árboles de transmisión
Temario IV. RESORTES 4.1 Resorte helicoidal de espiral cerrada sometida a una carga axial W 4.2 Resorte helicoidal de espiral cerrado sometido a un momento de torsión axial T 4.3 Resorte helicoidal de espiral abierta sometido a una carga axial W 4.4 Resorte helicoidal de espiral abierta sometido a un momento de torsión axial T V. ESFUERZOS COMPLEJOS 5.1 Esfuerzos en planos oblicuos 5.2 Material sometido a esfuerzo cortante puro 5.3 Material sometido a dos esfuerzos directamente perpendiculares 5.4 Material sometido a dos esfuerzos cortantes directos mutuamente perpendiculares 5.5 Circulo de Mohr para esfuerzos, construcción y análisis
Temario VI. FLEXIÓN PURA 6.1 Introducción a la flexión 6.1 Introducción a la flexión 6.2 Representación esquemática de apoyos y soportes 6.3 Representación esquemática de las cargas 6.4 Clasificación de las vigas 6.5 Cálculo de las reacciones en vigas 6.6 Ecuación general de momentos 6.7 Formula de la flexión 6.8 Aplicación del método de doble integración 6.9 Calculo del momento de inercia 6.10 Flexión de elementos hechos de varios materiales 6.11 Concentración de esfuerzos 6.12 Elementos hechos de un material elastoplástico VII. DISEÑO DE ÁRBOLES Y DE VIGAS POR RESISTENCIA 7.1 Relación entre carga, fuerza cortante y momento flexionante 7.1.1 Esfuerzos principales en una viga 7.1.2 Diseño de vigas prismáticas 7.1.3 Vigas de resistencia constante 7.2 Diseño de árboles de transmisión 7.3 Esfuerzos bajo cargas aplicadas
Temario VIII. MÉTODOS DE ENERGÍA 8.1 Introducción a la mecánica de la deformación y densidad de energía de deformación 8.2 Energía de deformación elástica para esfuerzos normales 8.3 Energía de deformación elástica para esfuerzos cortantes 8.4 Energía de deformación para un estado general de esfuerzos 8.5 Cargas de impacto 8.6 Diseño para cargas de impacto 8.7 Estructuras estáticamente indeterminadas IX. COLUMNAS 9.1 Teoría de Euler 9.2 Longitud equivalente de la columna 9.3 Otros tipos de columnas X. FATIGA DE LOS MATERIALES 10.1 Cargas por fatiga 10.2 Análisis del diagrama (esfuerzos-ciclos) 10.3 Límite de fatiga 10.4 Concentración de esfuerzos
Criterios de evaluación 1er y 2do parcial Rubro Porcentaje Asignaciones 20% Exposición Asistencia 10% Examen 50% 3er parcial Rubro Porcentaje Asignaciones 20% Exposición Asistencia 10% Examen 50%
Actividades Actividades de Aprendizaje con Docente. Realizar individualmente problemas de mecánica de materiales. Participación grupal en la resolución de problemas específicos aplicados a la Ingeniería Mecánica Automotriz, en donde se genere el razonamiento y la discusión grupal. Exposición de las temáticas a través de la conformación de parejas y/o equipos de tres alumnos permitiendo con ello la interacción y el debate de los conceptos vistos en clase. Solución práctica de fenómenos mecánicos en el Laboratorio. Actividades de Aprendizaje Independientes. Realización de un ensayo sobre la importancia de la mecánica de materiales en la Ingeniería Mecánica Automotriz. Seguimiento bibliográfico (publicaciones especializadas en tecnología de materiales) tanto a nivel nacional como internacional. Asistencia y participación en eventos, foros, intercambios y congresos propios del área de conocimiento.
Referencias Hibbeler, R.C., “Mecánica de materiales”, Prentice Hall, 6ta Edición 2010. Beer, F. P., Johnston, E.R., “Mecánica de materiales, Mc Graw Hill. 8va edición 2012 Mott, R.L., “Resistencia de materiales aplicada”, Prentice Hall, 2da edición Mexico, 1996