Datos Identificativos 2012/13
Asignatura (*) Resistencia de Materiais Código 770311202
Titulación
Enxeñeiro Técnico Naval-Especialidade en Estructuras Mariñas
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo Anual
Segundo Troncal 7
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Lorenzo Lourido, Jose Antonio
Correo electrónico
jose.lorenzo@udc.es
Profesorado
Lorenzo Lourido, Jose Antonio
Correo electrónico
jose.lorenzo@udc.es
Web
Descrición xeral

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Aplicar o coñecemento de matemáticas, ciencia e enxeñaría.
A2 Deseñar e realizar experimentos así como de analizar e interpretar resultados.
A3 Deseñar, proxectar e construír calquera obra, sistema, compoñente ou proceso que deba cumprir certas necesidades e/ou requirimentos.
A5 Identificar, formular e resolver problemas de enxeñaría.
A16 Capacidade para a elaboración de informes técnicos.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B10 Capacidade de Análise e síntese.
B16 Capacidade de trasladar os coñecementos á práctica.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
La comprensión de los conceptos básicos, en la mecánica de materiales y el uso de modelos simplificados, que hagan posible al alumno determinar las condiciones que pueden aplicarse con seguridad en el análisis de diseño de estructuras y componentes de máquinas reales en la ingeniería A1
A2
A3
A5
A16
B1
B2
B10
B16
C3
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
TEMA 1: GENERALIDADES Y DEFINICIONES
1.1 Conceptos básicos. Definiciones. Objetivos.
1.2 Prisma mecánico. Equilibrio estático y equilibrio elástico.
1.3 Fuerzas internas o esfuerzos, tensión, deformación.
1.4 Solicitaciones sobre una sección de un prisma mecánico.
1.5 Concepto de barra, viga, columna, placa, cáscara (membrana).
1.6 Tensión. Componentes intrínsecas del vector tensión.
TEMA 2: TRACCIÓN-COMPRESIÓN ISOSTATICA. - Esfuerzos y deformaciones en general. Leyes fundamentales.

2.1 Deformación normal bajo carga axial.
2.2 Diagrama tensión-deformación.
2.3 Curva de ensayo por tracción.
2.4 Ley de Hooke.
2.5 Materiales dúctiles y frágiles.
2.6 Tracción-Compresión y cortadura simples. Deformaciones asociadas a las mismas.
2.7 Tensión última, tensión de trabajo, y tensión admisible. Coeficientes de seguridad.
2.8 Distribución de esfuerzos y deformaciones bajo carga axial. Principio de Saint-Venant.
2.9 Hipótesis de Bernouille. Distribución de tensiones y deformaciones bajo carga axial.
2.10 Hipótesis generales de la Resistencia de Materiales.

- Equilibrio y sustentaciones.

2.11 Diagrama de cuerpo libre: Concepto y representaciones.
2.12 Reacciones de las ligaduras. Grados de libertad y/o de restricción.
2.13 Tipos de apoyos y su representación
2.14 Principio de superposición.
2.15 Sistemas isostáticos, hiperestáticos e hipostáticos. Grado de hiperestaticidad.
2.16 Recapitulación: Expresiones derivadas de la Ley de Hooke.

- Problemas estáticamente determinados: Tracción, compresión, cortadura.

2.17 Esfuerzo en un plano oblicuo bajo carga axial.
2.18 Circulo de Mohr para tensiones monoaxiales.
2.19 Componentes de la tensión. Reciprocidad de las tensiones tangenciales en un punto.
TEMA 3: CORTADURA - Tensiones y deformaciones:

3.1 Deformación transversal. Módulo de poissón.
3.2 Introducción a las tensiones biaxiales.
3.3 Tensión cortante pura.
3.4 Deformaciones producidas por cortadura. Modulo de elasticidad transversal.
3.5 Diagrama tensión-deformación en el acero. Tensión admisible en cortadura.
3.6 Discusión adicional de esfuerzos y deformaciones.

- Juntas remachadas y soldadas.
3.7 Uniones remachadas y atornilladas.
3.8 Uniones soldadas.
3.9 Hipótesis. Tipos de fallos.
3.10 Eficiencia de una junta.
3.11 Calculo de uniones simples y uniones dobles.
TEMA 4: TRACCION-COMPRESION HIPERESTATICA 4.1 Barra prismática sometida a tracción. Influencia del peso propio.
4.2 Sólido de igual resistencia a tracción o compresión.
4.3 Tracción y compresión hiperestáticas.
4.4 Tensiones originadas por variaciones térmicas o defectos de montaje.
4.4 Conceptos de pretensado.
4.5 Diagramas de fuerzas axiales.
TEMA 5: TENSIONES Y DEFORMACIONES EN EL SOLIDO ELASTICO 5.1 Concepto de elemento tensional.
5.2 Estado tensional de un sólido elástico sometido a una condición general de cargas.
5.3 Componentes de las tensiones. Ecuaciones de Lamé (ley de Hooke generalizada).
5.4 Invariante lineal de tensiones y de deformaciones. Módulo volumétrico o de compresibilidad cúbica.
TEMA 6: TRANSFORMACIÓNES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. CIRCULO DE MOHR. ANILLOS Y DEPÓSITOS A PRESIÓN.
6.1 Deformación en el caso de tensiones biaxiales.
6.2 Tensiones en un plano inclinado bajo cargas biaxiales. Criterio de signos.
6.3 Circulo de Mohr para tensiones planas biaxiales.
6.4 Tensiones principales. Tensión cortante máxima
6.5 Dirección de las tensiones principales. Planos principales.
6.6 Circulo de Mohr para tensiones triaxiales.
6.7 Anillos delgados sometidos a presión interna.
6.8 Depósitos de pared delgada sometidos a presión interna. Ecuación de Laplace.
TEMA 7: TORSIÓN. SECCIONES CIRCULARES
7.1 Hipótesis y consideraciones generales.
7.2 Torsión de una barra cilíndrica: teoría elemental de Coulomb.
7.3 Tensiones y deformaciones. Distorsión (deformación cortante), ángulo de giro.
7.4 Rigidez y módulo resistente a torsión.
7.5 Torsión de barras con secciones circulares huecas.
7.6 Torsión hiperestática.
7.7 Torsión de ejes con sección cilíndrica variable.
7.8 Cálculo de árboles para transmisión de potencia.
7.9 Diagramas de momentos torsores.
TEMA 8: FLEXIÓN. DIAGRAMAS - Vigas: Conceptos. Elementos de Calculo.
8.1 Definiciones, generalidades e hipótesis.
8.2 Cargas y reacciones. Relaciones entre ellas.
8.3 Isostatísmo e hiperestatísmo. Estabilidad.
8.4 Esfuerzo normal, esfuerzo cortante y momento flector. Convenio de signos.
8.5 Relaciones entre el esfuerzo cortante, momento flector y densidad de carga.

- Vigas: Diagramas de solicitaciones.
8.6 Diagramas de esfuerzos cortantes y momentos flectores.
8.7 Concepto de elástica o deformada.
8.8 Deformadas de una barra, sentido físico y signo.
8.9 Principio de superposición.
8.10 Representaciones fundamentales.
TEMA 9: FLEXIÓN. TENSIONES 9.1 Flexión de barras prismáticas.
9.2 Hipótesis fundamentales en la flexión pura.
9.3 Flexión pura. Flexión simple. Flexión compuesta. Flexión recta. Flexión desviada.
9.4 Flexión pura: tensión normal originada o tensión de Navier. Línea neutra.
9.5 Rigidez a la flexión. Modulo resistente. .
9.6 Rendimiento geométrico.
9.7 Rendimiento geométrico en diversas secciones rectas de perfiles.
9.8 Consideraciones y estudio del perfil en doble T.
9.9 Consideraciones sobre el momento de inercia, modulo resistente, y centro de gravedad.
9.10 Elaboración de tablas para el cálculo del momento de inercia.
TEMA 10: FLEXIÓN. DEFORMACIONES - Deformación de vigas cargadas transversalmente. Elástica
10.1 Ecuación diferencial de la línea elástica.
10.2 Observaciones respecto a la elástica.
10.3 Condiciones de contorno para diferentes tipos de soportes y enlaces.

- Flexión. Deformaciones. Teoremas de Mohr.
10.4 1º y 2º Teoremas de Mohr.
10.5 Viga conjugada.
10.6 3º y 4º Teoremas de Mohr.

- Flexión. Vigas de sección variable.
10.7 Vigas de sección variable.
10.8 Vigas de materiales diferentes.
10.9 Vigas de hormigón armado.
TEMA 11: FLEXIÓN HIPERESTÁTICA 11.1 Vigas rectas hiperestáticas: método general de cálculo.
11.2 Vigas sobre tres o más apoyos.
11.3 Vigas sobre apoyos elásticos.
11.4 Empotramientos elásticos.
11.5 Rigidez y permisividad en el extremo de una barra.
11.6 Asiento en vigas empotradas. .
TEMA 12: SOLICITACIONES COMPUESTAS - Esfuerzo cortante en la Flexión.
12.1 Tensiones producidas en la flexión simple por el esfuerzo cortante. Formula de Zhuravski/ Colignon.
12.2 Sección rectangular. Sección doble T. Sección circular.
12.3 Tensiones principales en flexión simple. Líneas isostáticas.
12.4 Esfuerzo rasante.
12.5 Vigas armadas.
12.6 Vigas compuestas.
12.7 Consideraciones del efecto de la fuerza cortante en la deformación de las vigas.
12.8 Comparación entre las flechas debidas al momento flector y al esfuerzo cortante.

- Flexión desviada. Eje neutro. Centro de cortadura.
12.9 Flexión desviada. Eje neutro.
12.10 Flexión de vigas con secciones que no tienen eje de simetría vertical. Centro de cortadura o de esfuerzos cortantes.
12.11 Tensiones de cizalladura en las vigas de sección perfilada de pared delgada. Flujo cortante.
12.12 Solicitaciones compuestas en general.
12.13 Torsión con tracción o compresión combinadas.
12.14 Flexión y torsión combinadas en ejes de sección circular.

- Columnas cortas.
12.15 Flexión combinada con tracción y/o compresión.
12.16 Flexión compuesta en cuerpos de poca esbeltez. Eje o línea neutra.
12.17 Núcleo central.
12.18Determinación del núcleo central en algunos casos particulares.
12.19 Materiales no resistentes a tracción: Compresión fuera del núcleo central.
TEMA 13: COLUMNAS ESBELTAS. PANDEO 13.1 Estabilidad de estructuras. Pandeo.
13.2 Compresión centrada en una barra esbelta articulada. Carga crítica de Euler. Tensión crítica.
13.3 Longitud de pandeo: "caso fundamental".
13.4 Esbeltez. Radio de giro.
13.5 Aplicación de la fórmula de Euler para otros tipos de ligaduras en los extremos.
13.6 Compresión excéntrica en barras esbeltas.
13.7 Influencia del esfuerzo cortante en la carga crítica.
13.8 Límites de aplicación de la teoría de Euler.
13.9 Gráfico del pandeo.
13.10 Métodos empíricos: Fórmula de Tetmajer. Fórmula de la secante.
13.11 Método de los coeficientes de pandeo.
TEMA 14: TORSIÓN. SECCIONES NO CIRCULARES 14.1 Teoría de la torsión de Saint - Venant.
14.2 Torsión de perfiles de sección recta no circular.
14.3 Torsión de tubos de pared delgada.
14.4 Torsión de prismas de sección recta rectangular.
14.5 Torsión de secciones compuestas.
14.6 Rigidez a la torsión y factor de torsión.
14.7 Tensiones y deformaciones.
14.8 Coeficientes para torsión de barras rectangulares.
14.9 Torsión de perfiles de pared delgada.
14.10 Secciones abiertas y secciones cerradas.
TEMA 15: POTENCIAL INTERNO. TEOREMAS ENERGÉTICOS - Métodos energéticos. Teoría del potencial interno.
15.1 Concepto de potencial interno o energía elástica de deformación.
15.2 Densidad de la energía de deformación.
15.3 Modulo de tenacidad y módulo de resiliencia.
15.4 Energía elástica de deformación almacenada en una barra prismática sometida a tracción o compresión. Teorema de Clapeyron.
15.5 Energía elástica de deformación en cortadura.
15.6 Energía de deformación almacenada por torsión.
15.7 Energía de deformación almacenada en flexión pura.

- Trabajo y energía.
15.8 Trabajo y energía producida por una carga puntual.
15.9 Desplazamiento producido por una carga puntual por el método de trabajo y energía.
15.10 Relaciones entre las acciones exteriores y las deformaciones producidas por varias cargas puntuales: coeficientes de influencia.
15.11 Trabajo y energía bajo varias cargas.

- Teoremas energéticos.
15.12 Teorema de Clapeyron generalizado.
15.13 Teorema de reciprocidad de Maxwell-Betti.
15.14 Teorema de Castigliano.
15.15 Teorema de Menabrea.
15.16 Calculo de los desplazamientos por el teorema de Castigliano.
15.17 Estructuras estáticamente indeterminadas.
TEMA 16: ACCIONES DINÁMICAS 16.1 Cargas dinámicas: Diferencia entre su efecto y el de las cargas estáticas.
16.2 Transformación en energía elástica de deformación para el diseño por cargas de impacto de: Energía cinética, Energía potencial.
16.3 Tensiones dinámicas.
16.4 Cálculo de tensiones en sólidos elásticos sometidos a aceleraciones.
16.5 Cables, barras y vigas sometidas a impactos.
TEMA 17: CARGAS MÓVILES 17.1 Cargas móviles. Definición y generalidades.
17.2 Líneas de influencia.
17.3 Métodos de determinación de líneas de influencia.
17.4 Cargas indirectas.
17.5 Diagramas de efectos máximos.
TEMA 18: CÁLCULO PLÁSTICO 18.1 Plasticidad: Introducción y generalidades.
18.2 Plasticidad en tracción - compresión.
18.3 Plasticidad en cortadura.
18.4 Plasticidad en torsión.
18.5 Plasticidad en flexión pura.
18.6 Tensiones residuales.
18.7 Condiciones para el agotamiento plástico.
18.8 Cálculo plástico por Resistencia de Materiales.
TEMA 19: CONCENTRACIÓN DE TENSIONES Y FATIGAS 19.1 Concentración de tensiones.
19.2 Tensiones variables: Resistencia a la fatiga.
19.3 Cálculo en fatiga.
19.4 Roturas por fatiga.
TEMA 20: TENSIONES LÍMITE 20.1 Estado límite: Ideas previas.
20.2 Criterio de la tensión normal máxima o de Rankine.
20.3 Criterio de la tensión tangencial máxima o de Tresca/Coulomb.
20.4 Criterio de la deformación longitudinal unitaria máxima o de Saint-Venant.
20.5 Criterio de la energía de distorsión o de Von Mises.
20.6 Criterio de la tensión tangencial octaédrica.
20.7 Criterio de Mohr.
20.8 Comentarios sobre las distintas teorías de estado límite. Coeficientes de seguridad.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 0 67.5 67.5
Estudo de casos 0 25 25
Solución de problemas 0 52.5 52.5
Actividades iniciais 0 2 2
Análise de fontes documentais 0 6 6
Aprendizaxe colaborativa 0 16 16
Proba obxectiva 6 0 6
 
Atención personalizada 0 0
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Exposición de los conceptos básicos de cada tema, haciendo especial hincapié en aquellos puntos que son la base para el desarrollo del tema.
Estudo de casos Análisis y resolución de casos prácticos basados en la realidad y presentes en
diseños de buques existentes .
Solución de problemas Resolución de problemas aplicación directa de los conceptos expuestos en las sesiones magistrales.
Actividades iniciais Introduccion a los puntos clave de la asignatura y su relacion con la actividad profesional.

Analisis de las perspectivas de los alumnos sobre los contenidos de la asignatura y su relación en la Construccion Naval.
Análise de fontes documentais Utilización de documentación de consulta, ya sean publicaciones, prontuarios o informacion disponible principalmente en formato electrónico.

El objetivo será obtener la información requerida para el análisis y resolución de Casos Prácticos.
Aprendizaxe colaborativa Ante un determinado caso práctico, se planteará el analisis y resolucion y presentacion de las conclusiones del mismo formando pequeñps grupos de trabajo.
Proba obxectiva Para la evaluacion de los conocimientos adquiridos se realizaran proeboas objetivas compuestas básicamente de una conbinacion de pruebas de respuesta breve y resolucion de problemas.

Atención personalizada
Metodoloxías
Descrición
Solución de Problemas:

En la resolución de problemas se deben tener en cuenta, en muchos casos no solo los conceptos básicos de la asignatura sino la formación previa de cada alumno así como otras circunstancias que aunque ajenas al entorno puramente académico pueden condicionar su capacidad de asimilacion de conceptos. La existencia de una experiencia laboral previa en temas relacionados o el haber estado relacionado con el sector industrial, son elementos diferenciadores entre los distintos individuos.

La capacidad para analizar un caso práctico o realizar el plantemiento adecuado a un problema puede diferir sustancialmente entre un alumno y otro lo cual requerirá en determinados casos una atención personaliza.

La atención personalizada se basará en el seguimiento vía tutorías de aquellos alumnos que así lo requieran.

Aprendizaje Colaborativo:

El análisis de casos prácticos usando grupos puede requerir la atención personalizada, sino al individuo si al grupo, cuyas necesidades pueden diferir de las presentadas por los otros grupos.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba obxectiva Mediante la prueba objetiva se evaluará por una parte el grado de implantación de los conceptos básicos vistos en la asignatura, y por otra parte la aasimilación por parte del alumno de las técnicas básicas a utilizar en el análisis y resolulción de casos reales. 100
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Ferdinand P. Beer / E. Russell Johnston, JR. / John T. Dewolf (Cuarta Edicion). Mecánica de Materiales. McGraw-Hill
William A. Nash, Ph D. (). Teoría y problemas de resistencia de Materiales. McGraw-Hill

Bibliografía complementaria R.C.Hibbeler (). Análisis Estructural. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A.
Vicente Cudós Samblancat (). Cálculo de estructuras de acero. H.Blume Editores
Jaime Marco García (). Fundamento para el cálculo y diseño de estructuras metálicas de acero laminado. McGraw-Hill
Ángel González Alonso (). Problemas Resueltos de Estructuras. I.G.Castuera S.A.
Luis Ortiz Berrocal (). Resistencia de Materiales. McGraw-Hill
James M. Gere (). Timoshenko - Resistencia de Materiales. Thomson Editores, Spain


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Física/770311101
C. e Tec. de Materiais/770311103

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Construción Naval/770311104
Mecánica Técnica/770311204

Materias que continúan o temario
Cálculo de Estruturas Mariñas I/770311302
Cálculo de Estruturas Mariñas II/770311305

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías