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PLAN DE ESTUDIOS

AREA: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ASIGNATURA: MECÁNICA DE SÓLIDOS II

CRÉDITOS: 5

FECHA: Febrero 2009.

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1. DATOS GENERALES

Nivel Educativo: Licenciatura

Nombre del Plan de Estudios: Licenciatura en Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Modalidad Académica: Mixta

Nombre de la Asignatura: Mecánica de Sólidos II

Ubicación: Nivel Básico (Ciencias de la Ingeniería)

Correlación:

Asignaturas Precedentes: Precálculo, Estática y Mecánica de sólidos I

Asignaturas Consecuentes: Ninguna

Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos:

Conocimientos:De Estática, Mecánica de sólidos I, Calculo diferencial e integral y Algebra lineal, asociados a la geometría descriptiva y trigonometría de cuerpos sólidos.

Habilidades:Capacidad de análisis, comparación y evaluación, del comportamiento de las geometrías solidas, y de sus propiedades mecánicas.

Actitudes:Disponibilidad para el aprendizaje, el estudio individual y el análisis introspectivo, para fortalecer asociaciones cognitivas en el procesamiento de situaciones de análisis complejo.

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2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE (Ver matriz 1)

ConceptoHoras por periodo Total de

horas por periodo

Número de créditosTeoría Práctica

Horas teoría y práctica (16 horas = 1 crédito) 3 2 80 5

Total 48 32 80 5

3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:

5. OBJETIVOS:

5.1 Educacional:Conocer el comportamiento mecánico de los cuerpos sólidos, sobre la base de los conceptos fundamentales de flexión, torsión y cargas combinadas, así como las características de elementos mecánicos prismáticos, cilíndricos y planos (Pared gruesa y delgada). Habilitándole para el manejo correcto de las propiedades físicas y mecánicas en base a las propiedades geométricas y mecánicas del material para el dimensionado de los elementos mecánicos.

5.2 General:

Que el alumno adquiera los conocimientos teóricos sobre el comportamiento de los materiales a la acción de las cargas aplicadas, sus características geométricas y sus reacciones a las fuerzas cortantes, momento flexionante, torsión en barras circulares, deformaciones y desplazamientos en barras, cargas combinadas ,flexión , flexo-torsión , estabilidad elástica, esfuerzo plano y estado triaxial de esfuerzos.

5.3. Específicos:

Conocer el comportamiento de las variables de los esfuerzos cortantes en vigas.

Conocer el comportamiento de las variables de las deformaciones y desplazamientos en

barras.

Conocer el comportamiento en torsión de barras circulares.

Conocer la acción y reacción de cargas combinadas.

Conocimiento de la teoría de la estabilidad elástica.

Conocer la naturaleza de las transformaciones de esfuerzo

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6. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA ASIGNATURA:

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7. CONTENIDO

UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

ia

I. ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS.

Conocerá los conceptos deformación y esfuerzo por efecto del cortante en vigas sometidas a fuerzas externas transversalmente.

Aplicará la teoría elástica lineal para determinar los esfuerzos cortantes en la viga.

1.1ANTECEDENTES PRELIMINARES.1.2INTERPRETACIÓN FÍSICA DE LA DERIVADA DEL MOMENTO DE UN PUNTO A OTRO.

1.3 FLUJO CORTANTE.

1.4 FÓRMULA DEL ESFUERZO CORTANTE EN VIGA1.5 EJEMPLOS.

1.6 LIMITACIÓN DE LA FÓRMULA DEL ESFUERZO CORTANTE

Gere, James M. Mecánica de materiales México: Internacional Thompson Editores, 2006.

Mott, Robert L. Resistencia de materiales aplicada México: Prentice Hall Hispanoamericana, 1996.

Gere y Thimoshenko S.P. MEXICAN A DE MATERIALES, Internacional Thompson Editores, cuarta edición, México D.F. 1998.

Popov E.P. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE SÓLIDOS, Whiley Limusa primera edición, México D.F. 1998.

Lardner T.J. y Archer R.R. MECÁNICA DE SÓLIDOS, McGraw – Hill Interamericana Editores. México D.F. 1996.

Crandall S.H.,

Thimoshenko S.P. RESISTENCIA DE MATERIALES 2 TOMOS, Espasa _ Calpe. Madrid España1957.

Thimoshenko S.P. THEORY OF ELASTIC STABILITY, McGraw – Hill Publishing Co. New York USA 1961.

Thimoshenko S.P. HISTORY OF STRENGH OF MATERIALS, McGraw – Hill Publishing Co. New York USA 1953.

Thimoshenko S.P. and Goodier J.N. THEORY OF ELASTICITY, tercera edición, McGraw – Hill Publishing Co. New York USA 1970.

Bickford W.B. MECHANICS OF SOLIDS-CONCEPTS AND APLICATION,

II.DEFORMACIONES Y DESPLAZAMIENTOS EN BARRAS PRISMÁTICAS EN FLEXIÓN.

Conocerá la teoría elástica lineal aplicada a barras prismáticas bajo cargas estáticas.

Conocerá la respuesta mecánica de barras sometidas a flexión simple en Términos de la deformación y desplazamiento.

Conocerá los métodos basados en la Mecánica

2.1 INTRODUCCIÓN.a) Definición y tipos de deformación.b) Definición y tipos de desplazamientos.c) Principio de superposición de efectos.d) Clasificación de los métodos.

2.2 ECUACIÓN DIFERENCIAL DE LA LÍNEA ELÁSTICAa) Línea elástica.b) Curvatura y radio de curvatura de la elástica.c) Hipótesis de

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

ianewtoniana para determinar desplazamientos en vigas por flexión.

Resolverá y determinará los desplazamientos en barras sometidas a flexión.

Conocerá el concepto de rigidez aplicados a la solución de barras hiperestáticas.

la teoría elástica lineal y sus limitaciones.d) Deducción de la ecuación diferencial de la elástica.2.3 MÉTODO DE DOBLE INTEGRACIÓN.a) Condiciones de frontera y continuidad.b) Relación diferencial entre las cargas aplicadas, fuerzas cortantes, momentos flexionantes, giros y deflexiones.c) Desplazamientos máximos.d) Ejemplos de aplicación.2.4 MÉTODO DE LA VIGA CONJUGADA.a) Definición de viga conjugada.b) Primer teorema de la viga conjugada.c) Segundo teorema de la viga conjugada.d) Ejemplos de aplicación.2.5 MÉTODOS DE PARÁMETROS DE ORIGEN.a) Ecuación general de la línea elástica.b)

ProcedimientoGeneral.c) Ejemplos.2.6 EL CONCEPTO

Dahl N.C., et alINTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE SÓLIDOS, McGraw – Hill, Madrid, España1966.

primera edición ,IRWIN N.K. USA 1999.

Galilei G. DIALOGUES CONCERNING TWO NEW SCIENCES, traducido del italiano y latín por Henry Crew y Alfonso de Salvio, MacMillan Co 1933 New York USA 1933.

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

ia

III. TORSION EN BARRAS CIRCULARES

DE RIGIDEZ EN FLEXIÓN.a) Definiciones.b) Ejemplos de aplicación.

Conocerá la teoría elástica lineal para barras circulares sometidas a torsión.

3.1 INTRODUCCIÓN3.2 EQUILIBRIO, DEFORMACIÓN Y COMPORTAMIENTO DEL MATERIAL.3.3 SOLUCIÓN CLÁSICA APLICADA A BARRAS DE SECCIÓN CIRCULAR.a) Esfuerzo cortante por torsión.b) Deformación angular por torsión.c)

Desplazamientos por torsión.d) Ejemplos de aplicación.3.4 RELACIÓN ENTRE LOS MÓDULOS DE ELASTICIDAD LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL.3.5 TRANSMISIÓN DE POTENCIA POR BARRAS CIRCULARES.a)

Consideraciones preliminares.b) Ejemplos de aplicación.3.6 TUBOS DE PARED DELGADA.a) Definición del problema.b) Ejemplos de

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

iaaplicación

IV. CARGAS COMBINADAS.

Conocerá el principio de superposición de efectos como herramientas de trabajo.

Determinará los esfuerzos resultantes de solicitaciones combinadas.

Conocerá el criterio de diseño estructural basado en el concepto de esfuerzos de trabajo.

4.1 INTRODUCCIÓN.4.2 FLEXIÓN BIAXIAL.a)

Consideraciones preliminaresb) Flexión imétrica c)

Ejemplos de aplicación.

4.3 FUERZAS AXIAL Y FLEXIÓN.a) Expresión general del esfuerzo normal para flexión asimétrica.b) Ejemplos.4.4 FLEXO-TORSIÓN.a)

Consideraciones.b) Ejemplos de aplicación.

V. ESTABILIDAD ELASTICA.

Conocerá la teoría de la estabilidad elástica para el estudio del comportamiento de columnas largas.Conocerá las limitaciones de la teoría aplicados a problemas reales.

5.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA.a) Estabilidad del equilibrio.b) Importancia de la estabilidad estructural.5.2 TEORÍA DE LA ESTABILIDAD ELÁSTICA LINEAL PARA COLUMNAS.a) Hipótesis para la barra recta sometida a fuerza axial.b) Definición de la carga de pandeo o crítica.c) Tipos de inestabilidad

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

iaelástica.d) Ecuación diferencial para columna con extremos articulados.5.3 SOLUCIÓN DE LA ECUACIÓN DIFERENCIAL O ECUACIÓN DE EULER.a) Forma modal de pandeo.b) Cargas críticas y condiciones de frontera.c) Definición de la relación de esbeltez y longitud efectiva de pandeo.d) Esfuerzo critico.e) Ejemplos de aplicación.5.4 FORMULA SECANTE PARA COLUMNAS.a)

Consideraciones preliminares.b) Ejemplos de aplicación.5.5 COMPORTAMIENTO ELÁSTICO E INELÁSTICO DE COLUNMAS.a) Limitaciones de la Teoría de Euler.b) Relación de esbeltez crítica.c) Resumen de la teoría inelástica.d) Comentarios finales.

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

iaVI. TRANSFORMACIONES DE ESFUERZO.

Conocerá la teoría de análisis de esfuerzos en un punto y sus transformaciones.

Conocerá la diferencia entre el comportamiento elástico y plástico para cuerpos sólidos continuos.

6.1 INTRODUCCIÓN.a) Definición de esfuerzo en un punto material.b) Tensor esfuerzo para el estado general.c) Ecuaciones diferenciales de equilibrio.

6.2 ESTADO DE ESFUERZO UNIAXIAL.a) Esfuerzos en planos inclinados.b) Ecuaciones de transformación.c) Ejemplos de aplicación.

ESTADO DE ESFUERZO PLANO.a) Casos prácticos.b) Ecuaciones de transformación.c) Casos especiales.d) Estado de esfuerzos principales.e) Estados de esfuerzo de cortante máximo.f) Ejemplos de aplicación.g) Circulo de Mohr para el estado esfuerzo plano.h) Ejemplos de aplicación.6.4 ESTADO TRIAXIAL DE ESFUERZO.a)

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UnidadObjetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades de aprendizaje

Bibliografía

BásicaComplementar

ia

Consideraciones generales.b) Alcances de la mecánica de sólidos.c) Análisis experimental de esfuerzos.6.5 LEY DE HOOKE GENERALIZADA.a) Ecuaciones constitutivas.b) Criterios de fluencia y fractura.

Nota: La bibliografía deberá ser amplia, actualizada (no mayor a cinco años) con ligas, portales y páginas de Internet, se recomienda utilizar el modelo editorial que manejen en su unidad académica (APA, MLA, Chicago, etc.) para referir la bibliografía

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8.CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO

Asignatura

Perfil de egreso(anotar en las siguientes tres columnas, cómo contribuye la

asignatura al perfil de egreso )

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

I. ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS

II.DEFORMACIONES Y DESPLAZAMIENTOS EN BARRAS PRISMÁTICAS EN FLEXIÓN.

III. TORSION EN BARRAS CIRCULARES.

IV. CARGAS COMBINADAS.

V. ESTABILIDAD ELASTICA.

VI.TRANSFORMACIONES DE ESFUERZO.

Conocimientos que le permitan entender las propiedades mecánicas de los materiales. Los conceptos de fuerza axial, la fuerza cortante y el momento flexionante.

Así como el concepto de esfuerzos normales ocasionado por fuerzas axiales y por el efecto del momento flexionante. Calcular y dimensionar los elementos mecánicos.

Asociados a la geometría descriptiva y trigonometría de cuerpos sólidos.

-Habilidad para el análisis del comportamiento de elementos mecánicos, sujetos a diferentes tipos de cargas.

Y Capacidad de análisis, comparación y evaluación, del comportamiento de las geometrías solidas, y de sus propiedades mecánicas.

-Disponibilidad para el aprendizaje de los conceptos relacionados con las propiedades mecánicas de los materiales.

-Para fortalecer asociaciones cognitivas en el procesamientos de situaciones de análisis complejo.

-Disposición al trabajo en equipo.

9. Describa cómo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignatura

Eje (s) transversales Contribución con la asignaturaFormación Humana y Social

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Que desarrolle habilidades para el análisis, la reflexión y el juicio crítico, sobre la operación de los sistemas de

mecánicos.

Desarrollo de Habilidades en el uso de las Tecnologías de la

Información y la Comunicación

Se promoverá la Dimensión Informacional. En ella el estudiante desarrolla habilidades para la búsqueda y

selección de información pertinente, utilizando las TIC’s.

Desarrollo de Habilidades del Pensamiento Complejo

Se propiciará en el estudiante, el desarrollo de un pensamiento crítico y creativo, a partir del pensamiento básico, para la solución de problemas de innovación.

Lengua Extranjera

Que el estudiante desarrolle habilidades para comunicarse a través de la expresión oral y escrita en una segunda lengua y en la lengua materna, para la

comprensión de textos, y/o artículos.

Innovación y Talento Universitario

Alta participación en Concursos, congresos y talleres de innovación tecnológica donde haya la modalidad de

competición, Como congresos en materiales y nuevas tecnologías, SAE, Cluster Automotriz.

Educación para la Investigación

Se involucra en proyectos financiados por CONACYT y la VIEP, fortalece su capacidad científica al estar inscrito en colaboración con empresas y particulares en el desarrollo

de nuevos esquemas de innovación tecnológica.

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10. ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA.

Estrategias y Técnicas de aprendizaje-enseñanza Recursos didácticosEstrategias de aprendizaje: Revisión y reflexión sobre problemas mecánicos

de los materiales en conjunción de las fuerzas actuantes, momentos flexionante, torsión, cargas combinadas y estabilidad elásticas.

Exposición Enfoques de búsqueda individual y en equipo.

Estrategias de enseñanza:

Aprendizaje cooperativo Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) Ambientes Interactivos de Aprendizaje (AIDA) Pensamiento complejo

Ambientes de aprendizaje:

Salón de clases Diferentes entornos donde se desarrolla el

estudiante (laboratorio integral de la FI-BUAP).

Actividades y experiencias de aprendizaje:

Revisión y actualización del dimensionado y geometrías involucradas en elementos mecánicos.

Técnicas a-e

Análisis de geometrías.

Comparación de propiedades mecánicas.

Síntesis de tablas de propiedades mecánicas.

Técnicas de indagación de nuevos materiales.

Materiales: Uso de las TIC’s. Uso de tablas de elementos

estructurales.

Artículos en revistas, catálogos, portales, textos, medios de comunicación acerca de:

Problemáticas del entorno industrial. Software de análisis de materiales y

geometrías.