PROGRAMA DE LA ASIGNATURA ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE LOS MATERIALES,
MECÁNICA APLICADA Y CONSTRUCCIÓN
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
“ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES”
DE LA TITULACIÓN INGENIERÍA INDUSTRIAL
3er CURSO
E.T.S.I. INDUSTRIALES - VIGO
CURSO ACADÉMICO 2004-2005
Código 304110301
Fdo.: José Antonio González Taboada
PROGRAMA DOCENTE
Nombre de la materia
Número de referencia
Créditos aula/grupo
Créditos laboratorio/grupo
Número grupos aula
Número grupos laboratorio
Anual / Cuatrimestral
Departamento
Área de Conocimiento
Elasticidad y Resistencia de Materiales
3041103010
4,5
3
3
9
Cuatrimestral
Ingeniería de los Materiales, Mecánica Aplicada y
Construcción
Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras
PROFESORADO DE LA MATERIA
D. José Antonio González Taboada (298)
D. Alfonso Fernández Armesto (782)
Dª Aida Badaoui Fernández (1294)
Aula
D. José Antonio González Taboada (298)
D. Alfonso Fernández Armesto (782)
D. Juan Manuel Martínez Massoni (1984)
D. Manuel Pérez González (480)
Dª Aida Badaoui Fernández (1294)
D. Francisco Javier de la Puente Crespo
Laboratorio
COORDINADOR de la materia: D. José Antonio González Taboada (298)
TEMARIO de la materia: Ver programa adjunto
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
- BÁSICAS: “Tensiones y Deformaciones en Materiales Elásticos” J.A. GONZÁLEZ
TABOADA
Apuntes desarrollados en clase
- COMPLEMENTARIAS: Ver hojas adjuntas
HORARIO DE TUTORÍAS:
D. José Antonio González Taboada – Primer Cuatrimestre: Miércoles y Jueves de 10 a 13 h.
Segundo Cuatrimestre: Martes de 9 a 11 h. y de 13 a 14 h.
Miércoles de 9 a 10 h. y de 12 a 14 h.
Dª. Aida Badaoui Fernández – Primer Cuatrimestre: Lunes de 10 a 12 h.
Martes de 10 a 12 h.
Jueves de 10 a 11 h. y de 13 a 14 h.
Segundo cuatrimestre: Lunes de 10 a 14 h. y de 16 a 17 h.
Jueves de 18 a 19 h.
Estos horarios, por alguna causa excepcional, pueden ser modificados. Es ese caso, se
notificarían los nuevos en el mismo lugar en el que ahora están expuestos.
MÉTODO DOCENTE: Clases orales en el aula, atendiendo a todas las preguntas que se
formulen y, en contadas ocasiones, se utilizarán transparencias. La docencia de laboratorio se
desarrollará en el Laboratorio de Resistencia de Materiales.
SISTEMA DE EVALUACIÓN: Pruebas escritas, especificando en los enunciados entregados el
peso de cada una de las cuestiones planteadas.
E. T. S. de INGENIEROS INDUSTRIALES ( UNIVERSIDAD DE VIGO )
PROGRAMA DE “ ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES “
CAPÍTULO I : EL SÓLIDO ELÁSTICO. TENSIONES Y DEFORMACIONES.
1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.1.7.1.8.1.9.1.10.1.11.1.12.1.13.1.14.1.15.1.16.1.17.1.18.1.19.1.20.1.21.1.22.-
Introducción. Objeto y utilidad de la Resistencia de Materiales.
Definición de prisma mecánico.
El sólido elástico. Equilibrio elástico.
Solicitaciones en una sección de un prisma mecánico.
Tensión. Componentes intrínsecas de la tensión.
Vector tensión en un punto. Matriz de tensiones.
Teorema de reciprocidad de las tensiones tangenciales.
Tensiones en un plano inclinado.
Planos, ejes y tensiones principales.
Circunferencias de Mohr.
Elipsoide de tensiones.
Cuádricas indicatrices y directrices.
Ecuaciones de equilibrio interno y de equilibrio en el contorno.
Deformaciones. Analogías entre tensiones y deformaciones.
Relación tensiones – deformaciones: Ley de Hooke.
Deformaciones transversales. Coeficiente de Poisson.
Principio de superposición.
Leyes de Hooke generalizadas. Ecuaciones de Lamé.
Variaciones térmicas.
Ecuaciones de Navier.
Ecuaciones de Michell y de Beltrami.
Estados elásticos planos. Función de Airy. Curvas representativas.
CAPÍTULO II : ACCIONES, REACCIONES Y SOLICITACIONES.
2.1.2.2.2.3.2.4.2.5.2.6.2.7.2.8.2.9.2.10.2.11.-
Tipos de apoyos.
Sistemas isostáticos e hiperestáticos.
Principio de Saint-Venant.
Tensión admisible. Coeficiente de seguridad.
Hipótesis generales de la Resistencia de Materiales.
Vigas. Definición y generalidades.
Fuerzas aplicadas a las vigas. Relaciones entre ellas.
Isostatismo e hiperestatismo. Estabilidad.
Esfuerzo normal, esfuerzo cortante y momento flector. Convenio de signos.
Relaciones entre el esfuerzo cortante, momento flector y densidad de carga.
Diagramas de esfuerzos normales, esfuerzos cortantes y momentos flectores.
Concepto de elástica o deformada.
CAPÍTULO III : TRACCIÓN – COMPRESIÓN.
3.1.3.2.3.3.3.4.3.5.-
Barra prismática sometida a tracción. Influencia del peso propio. Sólido de igual resistencia.
Energía de deformación almacenada en una barra prismática sometida a tracción o compresión.
Tracción y compresión hiperestáticas.
Tensiones originadas por variaciones térmicas o defectos de montaje.
Tensiones en anillos giratorios y en depósitos de pared delgada sometidos a presión.
CAPÍTULO IV : CORTADURA.
4.1.4.2.4.3.-
Cortadura. Tensión cortante pura.
Deformaciones producidas por cortadura. Módulo de elasticidad transversal.
Diagrama tensión – deformación en el acero.
4.4.4.5.-
Energía de deformación en cortadura.
Aplicaciones.
CAPÍTULO V : FLEXIÓN. TENSIONES.
5.1.5.2.5.3.5.4.5.5.5.6.5.7.5.8.5.9.5.10.5.11.-
Flexión pura. Tensión normal originada o tensión de Navier.
Flexión simple.
Rendimiento geométrico.
Estudio del perfil en doble T.
Energía de deformación almacenada en flexión pura.
Flexión desviada. Eje neutro.
El esfuerzo cortante en la flexión simple. Tensiones cortantes. Fórmula de Zhuravski. Distintos tipos
de secciones.
Energía interna de deformación producida por las tensiones cortantes en la flexión simple.
Tensiones principales. Líneas isostáticas.
Esfuerzo rasante. Vigas compuestas.
Consideraciones sobre las tensiones cortante y normal originadas por el esfuerzo cortante y el
momento flector.
CAPÍTULO VI : FLEXIÓN. DEFORMACIONES.
6.1.6.2.6.3.6.4.6.5.6.6.6.7.-
Ecuación diferencial de la línea elástica.
1º y 2º teoremas de Mohr.
Viga conjugada. 3º y 4º teoremas de Mohr o teoremas de la viga conjugada.
Deformación de vigas en voladizo.
Efecto de la fuerza cortante en la deformación de las vigas.
Vigas de sección variable. Aplicaciones.
Vigas de materiales diferentes.
CAPÍTULO VII : FLEXIÓN HIPERESTÁTICA.
7.1.7.2.7.3.7.4.7.5.-
Vigas rectas hiperestáticas. Método general de cálculo.
Empotramientos y apoyos elásticos.
Asientos en vigas empotradas.
Vigas continuas. Ventajas e inconvenientes.
Vigas Gerber. Ventajas e inconvenientes.
CAPÍTULO VIII : TORSIÓN.
8.1.8.2.8.3.8.4.8.5.8.6.8.7.8.8.-
Torsión de una barra cilíndrica. Teoría elemental de Coulomb.
Secciones circulares huecas.
Cálculo de árboles para transmisión de potencia.
Energía de deformación almacenada por torsión. Factor de torsión.
Diagrama de momentos torsores.
Torsión hiperestática.
Torsión de un prisma de sección recta no circular. Teoría de Saint-Venant. Analogía de la membrana.
Torsión de prismas de sección rectangular y de secciones compuestas.
CAPÍTULO IX : SOLICITACIONES COMPUESTAS.
9.1.9.2.9.3.9.4.9.5.9.6.9.7.-
Solicitaciones compuestas en general.
Flexión y torsión combinadas en ejes de sección circular.
Flexión de vigas con secciones que no tienen eje de simetría vertical. Centro de cortadura o de
esfuerzos cortantes.
Flexión compuesta en cuerpos de poca esbeltez.
Eje o línea neutra.
Núcleo central.
Materiales no resistentes a tracción. Compresión fuera del núcleo central.
9.8.-
Flexión compuesta en cuerpos esbeltos.
CAPÍTULO X : ENERGÍA DE DEFORMACIÓN Y ESTADOS LÍMITES.
10.1.10.2.-
Aplicaciones de la energía de deformación debida a las solicitaciones.
Estados límites.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
1.- Equipo para ensayo de flexión en vigas
1.1- Estudio de la flexión en vigas simplemente apoyadas con carga puntual
1.2- Estudio de la flexión en vigas simplemente apoyadas sometidas a flexión
pura
2.- Equipo para ensayos de flexión y torsión
2.1- Determinación experimental del módulo elástico en barras de distintos
materiales sometidas a flexión
2.2- Estudio de la torsión en barras de sección circular
2.3- Determinación experimental del módulo elástico transversal y coeficiente de
Poisson en barras de distintos materiales.
3.- Equipo “cantilever” para ensayos de flexión esviada
3.1.- Estudio de la flexión esviada en barras de acero de diferentes secciones
4.- Equipo para el estudio del comportamiento de pórticos planos.
4.1.- Comportamiento del pórtico bajo un estado de carga cualquiera
4.2.- Comportamiento de un pórtico simétrico bajo los estados de carga simétrica
y antisimétrica.
5.- Banco de tracción, flexión y pandeo.
5.1.- Estudio de la tracción en barras de sección uniforme.
5.2.-
Estudio
de
microdeformaciones
en
barras
equipadas
con
galgas
extensométricas.
5.3.- Estudio del pandeo en barras de sección uniforme. Influencia de las
ligaduras en los extremos.
6.- Cálculo de elementos resistentes por ordenador