Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Formación Común a la Rama Industrial

Materia: M22 Ingeniería Mecánica

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Descripción/Contenidos

• Introducción al estudio de la elasticidad
• Análisis de deformaciones y de tensiones en sólidos elásticos
• Relaciones entre tensiones y deformaciones. Comportamiento elástico.
• Otro tipo de comportamientos del material
• Tracción-compresión, flexión, torsión y cortadura

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Competencias genéricas

CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas en ámbitos laborales complejos o profesionales y especializados que requieren el uso de ideas creativas e innovadoras.

CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial.
CG6: Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.

CG11: Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.

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Competencias específicas

CC8: Conocer y saber utilizar los principios de la resistencia de materiales.

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Resultados aprendizaje

R1 - Plantear y analizar estructuras sencillas y proponer soluciones de mejora de las mismas.
R2 - Adquirir conocimientos en el campo de la mecánica del sólido rígido y del sólido flexible.
R3 - Expresar y comunicar ideas y soluciones relacionadas con mecanismos y estructuras simples.

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Metodología

Metodología - Actividad	Horas Presenciales	Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas	30
A-2 Prácticas y Trabajos en clase	20
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos	2
A-4 Elaboración de trabajo		10
A-5 Lecturas de material		30
A-6 Estudio individual		50
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación	6
A-8 Tutorías individuales	2
Total	60	90

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Evaluación

 

Resultados de aprendizaje	Actividad de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable	Nota mínima requerida
R1,R2,R3	Prueba parcial Tema 1	10%	SI	NO
R1,R2,R3	Prueba parcial Tema 2	20%	SI	NO
R1,R2,R3	Examen Ordinario (Tema 3, 4 y 5)	70%	SI	NO

 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN (Elasticidad y Resistencia de Materiales)

EVALUACIÓN CONTINUA

La calificación final del examen ordinario depende del resultado obtenido en dos actividades: Pruebas Parciales y Examen.

TIPO DE PRUEBA PESO EXAMEN 70%

PRUEBAS PARCIALES 30%

Se realizarán 2 pruebas parciales que consisten ejercicios sobre cada uno de los primeros 2 temas de la asignatura: Elasticidad (peso: 10%), Diagramas de Solicitaciones (peso: 20%).

El examen ordinario consistirá en uno o mas ejercicios sobre los temas 3, 4 y 5 de la asignatura: Tracción-Compresión (peso: 10%), Torsión (peso: 25%) y Flexión (peso: 35%). El peso del examen es independiente de los resultados de las pruebas parciales.

REQUISITOS MÍNIMOS

La nota media de las pruebas parciales se calculará sobre todas ellas (es decir, sobre las 2) y no sobre el número de pruebas realizadas por el estudiante.

Las notas relativas a las pruebas parciales NO SERÁN RECUPERABLES en el examen ordinario pero SERÁN RECUPERABLES en el examen extraordinario.

EXAMEN FINAL EVALUACIÓN CONTINUA

Consiste en un examen único sobre los tres últimos temas de la asignatura: Tema 3: Tracción-Compresión (peso: 10%), Tema 4: Torsión (peso: 25%), Tema 5: Flexión (peso: 35%), cuyo peso específico total será entonces del 70% sobre la calificación final de la asignatura.
Para superar la asignatura es necesario cumplir la siguiente condición:

- obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 entre pruebas parciales y examen.

EXAMEN DE RECUPERACIÓN

Consiste en un examen único con contenido la totalidad de la materia de la asignatura, es decir los 5 temas, cuyo peso específico será del 100% sobre la calificación final de la asignatura. En esta fase, las tres pruebas parciales dejarán de tener valor y los pesos de cada tema pueden variar.
Para superar la asignatura es necesario cumplir las siguientes condiciones:

- obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en dicho examen.

 

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Temario

BLOQUE I: Elasticidad

1.  Introducción al estudio de la Elasticidad:

-   Objeto de la Elasticidad
-   Concepto de sólido

Tipos
Características

-   Equilibrio estático y elástico

Método de las secciones
Esfuerzos (tipos)

-   Concepto de tensión

Definición
Equilibrio elástico

2.  Estado tensional en los sólidos elásticos:

-   Vector tensión. Componentes intrínsecas
-   Vector tensión en un punto

Matriz de tensiones
Vector tensión en una dirección cualquiera

-   Ecuación de equilibrio

Equilibrio interno
Equilibrio en el contorno

-   Tensiones y direcciones principales

Ecuación característica
Invariantes

-   Círculos de Mohr

Construcción 
Información que se desprende
Casos particulares

3.  Análisis de las deformaciones: 

-   Efectos en el entorno de un punto

Traslación, giro y dilatación (sin demostración)

-   Matriz deformación

Matriz
Significado de sus componentes
Direcciones principales. Ecuación característica

-   Vector deformación unitaria en una dirección cualquiera

Obtención vector deformación unitaria
Componentes intrínsecas
Dualidad vector tensión y vector deformación

-   Círculos de Mohr

Generación de círculos
Información
Casos particulares

4.  Relaciones entre la matriz de tensiones y la matriz de deformación:

-   Diagrama tensión - deformación

Tipos de comportamiento
Ensayo de tracción
Ley de Hooke. Módulo de elasticidad longitudinal E

-   Deformaciones transversales

Coeficiente de Poisson

-   Principio de superposición

Enunciado
Consecuencias

-   Leyes de Hooke generalizadas

Enunciado
Módulo de elasticidad transversal G
Relación E, G

-   Ecuaciones de Lamé

BLOQUE II: Resistencia de Materiales

5.  Introducción a la Resistencia de Materiales:

-   Objeto de la Resistencia de Materiales

Resistencia, rigidez y estabilidad
Diferencias entre la Tª de la Elasticidad y la Resistencia de Materiales

-   Modelo de prisma Mecánico

Sólido elástico (recordar)
Características (recordar): centro de gravedad, área, momentos de inercia, momentos estáticos.

-   Equilibrio elástico

Solicitaciones
Relación entre las componentes de la matriz de tensiones y las solicitaciones

-   Principios generales de la Resistencia de Materiales

Principio de la rigidez relativa
Principio de superposición
Principio de Saint-Venant

-   Acciones

Tipos (CTE)
Estados Límite: ELU y ELS
Combinaciones (CTE)

-   Sustentación (ligaduras)

Tipos

-   Coeficientes de seguridad

Coeficiente de carga
Coeficiente de simultaneidad

-   Sistemas isostáticos e hiperestáticos

Hiperestaticidad externa
Ecuaciones de compatibilidad

-   Energía de deformación

Definición
Expresiones (sin demostración)

6.  Tracción y compresión monoaxial:

-   Definición. Equilibrio elástico. Tensiones

Esfuerzos
Tensiones. Hipótesis de Bernoulli
Matriz de tensiones
Círculo de Mohr

-   Concentración de tensiones

Definición
Ejemplos. Tablas

-   Estado de deformaciones

Deformación unitaria
Matriz de deformación
Desplazamientos

-   Tracción-Compresión hiperestática

-   Energía de deformación

Expresión
Cálculo de desplazamientos (Método de la carga unitaria)

-   Efecto de la temperatura

 

7.  Cortadura:

-   Definición. Equilibrio elástico

Hipótesis
Tensiones

-   Uniones

Causas de fallo
Unión atornillada

 

8.  Torsión:

-   Definición. Equilibrio elástico

Convenio de signos

-   Teoría Elemental. Sección circular maciza

Hipótesis
Tensiones
Deformaciones

-   Ejes de transmisión de potencia

Cálculo

-   Cálculo de esfuerzos y deformaciones

-   Torsión hiperestática

 

9.  Flexión. Estado de tensiones:

-   Relaciones entre la carga, el cortante y el momento flector

Equilibrio de la rebanada
Diagramas de solicitación

-   Definición. Equilibrio elástico

Tipos de flexión
Convenio de signos

-   Tensiones normales en flexión pura y simple

Hipótesis
Ley de Navier
Fibra neutra. Eje neutro

-   Tensiones por esfuerzo cortante

Teorema de Colignon
Energía de deformación

10 Análisis de deformaciones en flexión:

-   Elástica. Métodos de cálculo de deformaciones

Principio de Trabajo Virtuales para el calculo de desplazamientos

11 Pandeo:

-   Introducción
-   Carga crítica de Euler
-   Análisis del valor de la carga crítica.
-   Influencia de los enlaces o sustentación. Longitud de pandeo
-   Tensión critica de Euler
-    Planteamiento CTE

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

• "Elasticidad", Luis Ortiz Berrocal. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Superior de Ingenieros Industriales, 549pp, ISBN 84¿481¿2046¿9.
• "Resistencia de Materiales", Luis Ortiz Berrocal. McGraw-Hill, 684pp, ISBN 84¿7615¿512¿3
• "Elasticidad y Resistencia de Materiales. Prácticas de Laboratorio", J.J. Lumbreras, A. Resano, J. Zurita, D. Narro, I. Cenoz, G. Fernández. Universidad Pública de Navarra, ISBN 84¿9769¿060¿5
• "Introducción al Cálculo de Solicitaciones. Diagramas", José Javier Lumbreras Azanza. Universidad Pública de Navarra, ISBN 978¿84¿9769¿197¿0
• "Mecánica de Materiales", Gere-Timoshenko. Grupo Editorial Iberoamericana, 825 pp, ISBN 968¿7270¿16¿0.
• "Resistencia de Materiales", Manuel Vázquez. Editorial Noela, Madrid.
• "Ejercicios de Resistencia de Materiales", Begoña Calvo Calzada, Jesús Zurita Gabasa. Colección Textos Docentes, Prensas Universitarias de Zaragoza, 1996, 272pp, ISBN 84¿7733¿465¿X.

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Idiomas

Castellano, inglés y euskera.

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