Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13512008 - Elasticidad y resistencia de materiales

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica (13512008)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial (13112006)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería electrónica industrial (13912008)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612009)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería de organización industrial (13812007)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería de organización industrial (13012005)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería mecánica (13412006)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712010)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Elasticidad y resistencia de materiales
CÓDIGO: 13512008 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 2 CUATRIMESTRE: SC
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_287852.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: JIMÉNEZ GONZÁLEZ, JOSÉ IGNACIO
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 605 - MECÁNICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORÍA DE ESTRUCTUR
N. DESPACHO: A3 - 028 E-MAIL: jignacio@ujaen.es TLF: 953213310
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/80048
URL WEB: www.fluidsujaen.es
 
NOMBRE: CARAZO ÁLVAREZ, JUAN DE DIOS
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 605 - MECÁNICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORÍA DE ESTRUCTUR
N. DESPACHO: A3 - 027 E-MAIL: jdcarazo@ujaen.es TLF: 953212829
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/57966
URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/ingmec/4818
 
NOMBRE: CARPENA MORALES, RAMÓN LUIS
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 605 - MECÁNICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORÍA DE ESTRUCTUR
N. DESPACHO: - E-MAIL: - TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/61562
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

(NO APLICABLES EN LA EPSJ)

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Asignatura básica para el cálculo y diseño de estructuras y elementos de máquinas

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Haber superado las asignaturas de Primer Curso. En Especial: Matemáticas I y II y Física I y II, así como las de Segundo Curso, primer cuatrimestre de Mecánica de Máquinas y Ciencia e Ingeniería de los Materiales.

 

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2R 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 dentro de su área de estudio.
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CC8 Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
CT6 Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.
Resultados de aprendizaje
Resultado 20 Conoce las condiciones de resistencia, rigidez y estabilidad que ha de cumplir un prisma mecánico bajo la acción de un sistema de cargas externas.
Resultado 21 Posee la habilidad operativa en la resolución de problemas prácticos, formulando el modelo teórico de problemas reales y solucionándolo según los conocimientos aprendidos.
Resultado 22 Comprende los principios de la resistencia de materiales y sabe cuándo puede ser asumido el modelo simplificado que propone.
Resultado 23R Dimensiona y comprueba elementos estructurales y elementos de máquinas.
5. CONTENIDOS

Concepto de Tensión y deformación en un prisma mecánico. Estudio de esfuerzos en la sección: Tracción y Compresión, Torsión, Cortadura, Flexión simple, desviada y compuesta. Flexión Lateral ó Pandeo. Dimensionado y Comprobación de elementos estructurales y de máquinas a Resistencia, Rigidez y Estabilidad.

Bloque Temático A: ELASTICIDAD   

TEMA I.- Introducción a la Elasticidad. 

    Introducción a la Mecánica de los Medios Continuos. 
    El Sólido Elástico y sus Propiedades. 
    Hipótesis y Principios de la Elasticidad. 

TEMA II.- Tensiones 

    El Concepto de Tensión. 
    Ecuaciones de Equilibrio. 
    Tensiones Principales. Propiedades Invariantes. 
    Tensión Plana. 
    Representación Gráfica de Tensiones. Círculos de Mohr. 

TEMA III.- Deformaciones. 

    Introducción. Cambios de Volumen y Cambios de Forma. 
    El Concepto de Deformación. 
    La Matriz de Deformaciones. Propiedades 
    Ecuaciones de Compatibilidad. 
    Deformación Plana. 

TEMA IV.- Relación Tensión - Deformación. 

    El Ensayo de Tracción. 
    Deformación Transversal. Coeficiente de Poisson. 
    Relación Tensión - Deformación. Ley de Hooke. 
    Las Ecuaciones de Lamé. 

TEMA V.- El Planteamiento Energético de la Elasticidad. 

    Introducción. Energía de Deformación. 
    Expresiones de la Energía de Deformación. 
    Teorema de Castigliano 
    Criterios de Plastificación. Tensión de von Mises. 

TEMA VI.- Cálculo de Recipientes de Pared Delgada. 

    Introducción. Envolventes de pequeño espesor. 
    Recipientes cilíndricos y esféricos sometidos a presión interna. 
    Depósitos cilíndricos abiertos conteniendo líquidos. 
    Conducciones cilíndricas sometidas a una presión. 

Bloque Temático B: Resistencia de Materiales 
TEMA VII.- Conceptos Básicos de la Resistencia de Materiales. 

    Introducción. 
    El prisma mecánico. 
    Definición de los esfuerzos en la sección. 
    Principios generales de la Resistencia de materiales. 
    Equilibrio externo y en la sección. 
    Tipos de apoyos. Reacciones en los apoyos. 
    Sistemas isostáticos e hiperestáticos. 

TEMA VIII.- Tracción y Compresión. 

    Tensiones por tracción o compresión monoaxial. 
    Leyes y diagramas de esfuerzos axiles. 
    Deformaciones producidas por el esfuerzo axil. 
    Estudio de la tracción o compresión producida por el peso propio. 
    Expresión del potencial interno asociado al esfuerzo axil. 

TEMA IX.- Teoría General de la Flexión. 

    Flexión Simple. Ley de Navier. 
    Relación entre el esfuerzo Cortante y el Momento Flector. 
    Leyes y diagramas de momentos flectores y esfuerzos cortantes. 
    Análisis de las diez vigas elementales. 
    Tensiones producidas por el esfuerzo Cortante. Teorema de Collignon. 
    Tensiones principales y tensión de von Misses en Flexión. 

TEMA X.- Deformaciones Producidas por la Flexión 

    Ecuación Diferencial de la Elástica. 
    Método de la doble Integración. 
    Teoremas de Mohr en Flexión. 
    Expresión del Potencial Interno en Flexión Simple. 
    Deformación producida por el Esfuerzo Cortante. 

TEMA XI.- Flexión Esviada y Compuesta. 

    Introducción. 
    Flexión Esviada. Eje Neutro. 
    Deformación producida en Flexión Esviada. 
    Flexión Compuesta o Tracción/Compresión Excéntrica. Centro de Presiones 
    Eje Neutro y Núcleo Central en Flexión Compuesta. 

TEMA XII.- Flexión Lateral o Pandeo. 

    Introducción. Estabilidad de Columnas. 
    Fórmula de Euler. 
    Carga Crítica según la sustentación. Longitud de Pandeo. 


Prácticas ( cada curso se realizarán 4 de las prácticas disponibles)

Práctica 1: Comportamiento Mecánico de Diferentes Materiales. Curva Tensión Deformación. 

Práctica 2: Extensometría Eléctrica. Tracción/Compresión, Torsión y Flexión.

Práctica 3: Tensiones y Deformaciones en envolventes cilíndricas sometidas a presión. 

Práctica 4: Flexión. Medida de la Elástica. Principio de Superposición en Flexión 

Práctica 5: Resolución numérica de de diagramas de esfuerzos en vigas. 

Práctica 6: Flexión Esviada y Compuesta. 

Práctica 7: Flexión Lateral ó Pandeo. Longitud de Pandeo según la Sustentación

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CC8
  • CT2
  • CT4
  • CT6
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
  • M9R - Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CC8
  • CT2
  • CT4
  • CT6
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M15 - Seminarios
  • M16 - Debates
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Presentaciones/exposiciones
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CC8
  • CT2
  • CT4
  • CT6
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

CLASES EXPOSITIVAS

En las clases expositivas se desarrollarán los apartados del temario oficial de la asignatura, a través del empleo de pizarra y/o medios audiovisuales. La participación de los alumnos podrá tener lugar en cualquier momento y las dudas surgidas se resolverán en el momento. En las clases expositivas se desarrollarán los problemas de la asignatura recogidos en las distintas colecciones de problemas de una forma participativa y con discusión de los resultados y métodos de resolución. En concreto, para cada tema se seleccionarán problemas introductorios y de aplicación para asentar los conocimientos, y se resolverán, a modo de síntesis, problemas de exámenes de años anteriores. 

Como soporte del desarrollo de las clases y del trabajo autónomo, el alumnado dispondrá, en el sitio online de la asignatura, de apuntes desarrollados y/o transparencias resumen, que permitirán complementar la docencia en el áula. Además, se facilitarán colecciones de problemas propuestos para cada tema y todos los exámenes previos desde la implementación del grado.   (Actividades: A1; Metodologías: M1, M2)

SESIONES DE PRÁCTICAS

Las prácticas serán en el laboratorio del área de mecánica de medios continuos y teoría de estructuras. Tendrán dos partes, una expositiva, donde el profesor explicará la tareas a realizar y una parte de trabajo de los alumnos en grupo sobre los equipos de laboratorio.

Para el desarrollo adecuado de las prácticas, el alumnado dispondrá en Docencia Virtual, y con suficiente antelación, de los guiones de cada sesión de laboratorio. Estos guiones son autocontenidos, y poseen dos partes: una introducción teórica completa que permitirá entender la base de la sesión, sin necesidad de haber estudiado en clase el concepto teórico; y por otro lado, una descripción del equipo a usar y de las tareas a realizar. Por todo ello, se recomienda leer con detenimiento el guion antes de asistir a la sesión de prácticas. 

Finalmente, una buena parte del trabajo tras la toma de datos en el laboratorio, será realizada autónomamente por el alumnado, con supervisión inicial del profesor, quien marcará las pautas e indicará qué calculos han de realizarse y entregarse posteriormente, haciendo uso de hojas de cálculo y/o scripts.  (Actividades: A2; Metodologías: M6R, M7R, M11R)

TUTORÍAS COLECTIVAS

De forma complementaria, se podrán planificar tutorías colectivas o seminarios para afianzar y ampliar conceptos de Elasticidad y Resistencia de Materiales, y plantear problemas aplicados; aclarando dudas. Asimismo, esta actividad puede sustituirse por foros. (Actividades: A3; Metodologías: M16, M17)

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación y Asistencia en las Prácticas Observación y Notas del Profesor 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los Conocimientos Teóricos y Operativos de la materia Examen Teórico 90.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Entrega de los informes de prácticas. Estructura del Informe. Calidad de la Documentación y Presentación Informes de Prácticas 5.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio/ordenador Prácticas de laboratorio/ordenador 0.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

En el examen teórico será necesario puntuar tanto en contenidos teóricos como operativos de la materia, teniendo una calificación superior a cero en cada una de estas partes. El peso de los contenidos teóricos en el examen será del 30% frente al 70% de contenidos operativos (problemas).  ( Competencias: CB2R, CB3R, CC8, CT6;  Resultados de Aprendizaje: 20, 21, 22, 23R).

Para superar la asignatura será necesario superar de forma independiente tanto el Examen como las Prácticas. La evaluación de las prácticas se realizará mediante un test en donde se plantearán cuestiones y casos prácticos asociados a las tareas llevadas a cabo en el laboratorio. Adicionalmente, el alumnado deberá entregar las hojas de cálculo o documentos de su trabajo autónomo tras cada una de las sesiones prácticas. ( Competencias: CT2, CT4, CT6;  Resultados de Aprendizaje: 21, 23R).

Complementariamente, la asistencia y participación en clase podá ser valorada a través de test parciales a realizar en clase con el móvil, o casos prácticos planteados. ( Competencias: CB4R, CC8, CT4; Resultados de Aprendizaje: 20, 21, 22).

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Elasticidad. Edición: 3ª ed. Autor: Ortiz Berrocal, Luis. Editorial: Madrid, etc.: McGraw-Hill Interamericana de España, D. L. 2004  (C. Biblioteca)
  • Resistencia de materiales. Edición: 3ª ed. Autor: Ortiz Berrocal, Luis. Editorial: Madrid [etc.] : McGraw-Hill, D. L. 2010  (C. Biblioteca)
  • Resistencia de materiales. Edición: 4ª ed. Autor: Vázquez, Manuel. Editorial: Madrid : Noela, 2008  (C. Biblioteca)
  • Elasticidad y resistencia de materiales I [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Rodríguez-Avial, Mariano. Editorial: Madrid : Universidad Nacional de Educación a Distancia, 2012  (C. Biblioteca)
  • Problemas resueltos de resistencia de materiales. Edición: 4ª ed. Autor: Rodríguez-Avial Azcunaga, Fernando. Editorial: Madrid: Bellisco, 1999  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Mecánica de materiales. Edición: 6ª ed.. Autor: -. Editorial: México ; Madrid : McGraw-Hill Interamericana, 2013  (C. Biblioteca)
  • Manual de resistencia de materiales. Edición: -. Autor: Pisarenko, G. S.. Editorial: Moscú: Mir, cop. 1979  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
28 ene - 3 feb 2019
3.00.00.0 6.0 Tema 1 / Tema 2
Nº 2
4 - 10 feb 2019
3.00.00.0 6.0 Tema 2
Nº 3
11 - 17 feb 2019
3.00.00.0 6.0 Tema 3
Nº 4
18 - 24 feb 2019
3.00.00.0 6.0 Tema 4
Nº 5
25 feb - 3 mar 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 5
Nº 6
4 - 10 mar 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 5 / Tema 6
Nº 7
11 - 17 mar 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 6 / Tema 7
Nº 8
18 - 24 mar 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 8
Nº 9
25 - 31 mar 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 9
Nº 10
1 - 7 abr 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 9
Nº 11
8 - 14 abr 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 10
Período no docente: 15 - 21 abr 2019
Nº 12
22 - 28 abr 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 10
Nº 13
29 abr - 5 may 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 11
Nº 14
6 - 12 may 2019
3.01.00.0 6.0 Tema 11 / Tema 12
Nº 15
13 - 17 may 2019
3.00.00.0 6.0 Tema 12
Total Horas 45.0 10.0 0.0 90.0