S. E. P . S. E. I. T.

S. E. P .
S. E. I. T.
DIRECCION
GENERAL
DE
INSTITUTOS
TECNOLOGICOS
1. IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA DESARROLLADO POR UNIDADES DE APRENDIZAJE
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: MECÁNICA DE SÓLIDOS
( 3-2-8 )
NIVEL: LICENCIATURA
CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA
CLAVE: MCM9142
2. HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE
ELABORACIÓN
O
REVISIÓN
27 de Agosto al 1 de
Sep. 1990
I.T. de Orizaba
PARTICIPANTES
OBSERVACIONES
(CAMBIOS Y JUSTIFICACIÓN)
Todos los Institutos Reunión Nacional de Revisión Curricular de la
Tecnológicos
que Carrera de Ingeniería Mecánica
asistieron a la Reunión
Desarrollo del programa por unidades de
Noviembre de 1990
Dr. Gonzalo Alducin aprendizaje
I.T. de Querétaro
González
Ing. Rosario Mesino
González
Ing.
Enrique
Hdz.
Del 13 al 17 de Mayo Saucedo
Validación y enriquecimiento del programa en
de 1991
Ing. Antonio Dorantes reunión de consolidación
.T. de Durango
Romo
Comité
Consolidación
de
3. UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA
a) RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO
ANTERIORES
ASIGNATURAS
 Estática

Cálculo vectorial

Ecuaciones
Diferenciales
POSTERIORES
TEMAS
ASIGNATURAS
TEMAS
 Segundo momento  Mecánica del Medio  Estado general de
de rea
Continuo.
esfuerzos
 Diagrama
de
 Simetría
del
cuerpo libre
material
 Estado general de
 Operaciones
con
deformaciones.
vectores
 Fundamentos
de
Diseño Mecánico


Dibujo
Propiedad de
Materiales I
Resistencia
Materiales


Ecuaciones
diferenciales
parciales


Dibujo descriptivo
Diagramas a mano
alzada
los
de

Estado general de
esfuerzos
Mecánica de Sólidos II

Todos
b) APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO
Proporciona los conocimientos científicos para el diseño de elementos mecanismos.
4. OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Determinar las condiciones de esfuerzos y deformación en elementos mecanismos
sujetos a cargas
Multiaxiales.
5.TEMARIO.
NUM T E M A S
I
Estado
General
Esfuerzos
II
Estado
General
Deformaciones
SUBTEMAS
de 1.1 Elemento diferencial.
1.2 Simetría del tensor de esfuerzos.
1.3 Esfuerzos en planos arbitrarios.
1.4 Esfuerzos principales.
1.5 Planos principales.
1.6 Esfuerzos en dos dimensiones.
1.7 Interpretación gráfica del tensor de esfuerzos, mediante el
círculo de Mohr.
1.8 Aplicaciones.
1.8.1 Tensor de esfuerzos generado por carga axial.
1.8.2 Tensor de esfuerzos generado por carga cortante.
1.8.3 Tensor de esfuerzos generado por momento torsor.
1.8.4 Tensor de esfuerzos generado por momento flexor.
1.8.5 Tensor de esfuerzos generado por presiones
internas.
1.8.6 Tensor de esfuerzos generado por solicitaciones
de combinadas.
2.1 Concepto de desplazamiento de un cuerpo:
2.1.1 Traslación.
2.1.2 Rotación.
2.1.3 Alargamiento.
2.2 Características de la deformación en un
diferencial (Modelo local).
2.3 Estado general de deformaciones.
2.4 Deformación volumétrico.
2.5 Distorsión.
2.6 Deformaciones principales.
elemento
III
Ley Generalizada
Hooke
de 2.7 Interpretación gráfica de un estado de deformaciones por
círculo de Mohr.
3.1 Propiedades elásticas de los materiales.
3.1.1 Modulo de Young.
3.1.2 Modulo de Poisson.
3.1.3 Modulo de cortante.
3.1.4
Constante
volumétrica
o
modulo
de
compresibilidad.
3.2 Isotropía en materiales.
3.3
Relaciones
Esfuerzo-Deformación
para
materiales
elásticos.
IV
Flexión Asimétrica
V
4.1 Análisis de vigas empleando ejes principales.
4.2 Análisis de vigas utilizando la teoría generalizada de
flexión.
4.3 Centro de cortante.
Columnas
VI
Uniones
VII
VIII
5.1 Columnas con carga concéntrica.
5.2 Columnas con carga excéntrica.
5.3 Fórmulas empíricas, de la AISC y de la secante.
6.1 Definiciones y tipos de uniones.
6.2 Uniones soldadas.
6.2.1 Resistencia de juntas simples.
6.2.2 Clasificación de los materiales de aporte y
características.
6.2.3 Resistencia de juntas con carga excéntrica.
Esfuerzos en Piezas 6.3 Uniones remachadas o atornilladas.
Sometidas a Fuerzas
6.3.1 Clasificación de los elementos de sujeción.
Radiales.
6.3.2 Resistencia de juntas simples.
6.3.3 Resistencia de juntas con carga excéntrica.
Vigas Curvas
7.1 Esfuerzos en cilindros de pared gruesa sujetos a presión
interna y externa.
7.2 Esfuerzos en piezas axisimétricas giratorias.
8.1 Índice de curvatura.
8.2 Radio de curvatura de la línea neutra.
6. A P R E N D I Z A J E S
REQUERIDOS
Conocer y evaluar el concepto de : - Centro de masa
- Centroide
- Momento de inercia
- Diagramas de un cuerpo libre
Manejar el álgebra vectorial y conocer el concepto de tensor.
Resolver ecuaciones diferenciales parciales.
7. U N I D A D E S
DE
APRENDIZAJE
NUMERO DE UNIDAD
I
NOMBRE DE LA UNIDAD: ESTADO GENERAL DE ESFUERZOS
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
EDUCACIONAL
Evaluar
los 1.1 Presentar el elemento diferencial con los
esfuerzos principales
esfuerzos normales y cortantes en cada plano.
de un sólido sujeto a 1.2 Determinar la simetría de los esfuerzos cortantes
cargas.
aplicando el concepto de momento con respecto a
un eje.
1.3 Definir los esfuerzos en planos arbitrarios.
1.4 Definir el concepto de esfuerzos principales
cuando los esfuerzos cortantes se eliminan.
1.5 Determinar por la ecuación general de esfuerzos
principales la dirección de los planos principales.
1.6 Analizar los casos de esfuerzos en dos
dimensiones.
1.7 Determinar los esfuerzos en cualquier plano de
un punto y los esfuerzos principales empleando
el círculo de Mohr.
1.8 Resolver problemas específicos en elementos
necesarios sujetos
a carga axial, cortante,
momento torsor, momento flector, combinación de
estas cargas y presiones externas.
NUMERO DE UNIDAD
II
NOMBRE DE LA UNIDAD: ESTADO GENERAL DE DEFORMACIONES.
BIBLIOGRAFÍA
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
EDUCACIONAL
Evaluar
las 2.1 Describir los conceptos de desplazamiento, de
deformaciones
traslación, rotación y alargamiento de un cuerpo.
principales
en 2.2 Describir
el
elemento
diferencial
de
sólidos
sujetos
a
deformaciones.
carga.
2.3 Obtener el estado general de las deformaciones de
un sólido sujeto a cargas.
2.4 Describir el concepto de deformación volumétrica
y distorsión de un elemento sujeto a cargas.
2.5 Determinar la ecuación general de deformaciones
principales.
2.6 Determinar las deformaciones en cualquier punto
así
como
las
deformaciones principales
empleando el círculo de Mohr.
BIBLIOGRAFÍA
2
3
5
6
2
3
5
6
8
NUMERO DE UNIDAD
III
NOMBRE DE LA UNIDAD: LEY GENERALIZADA DE HOOKE
OBJETIVO
EDUCACIONAL
Aplicar
las
relaciones EsfuerzoDeformación
para
resolver problemas
en
materiales
elásticos.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
BIBLIOGRAFÍA
3.1 Presentar las diferentes relaciones de las
constantes elásticas.
3.2 Describir los conceptos de la isotropía y de la
anisotropía en los sólidos.
3.3 Definir la ley generalizada de Hooke y sus
limitaciones.
3.4 Resolver problemas aplicando las relaciones
esfuerzo-deformación de materiales elásticos.
2
4,5
6
7
NUMERO DE UNIDAD
IV
NOMBRE DE LA UNIDAD: FLEXIÓN ASIMÉTRICA
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
BIBLIOGRAFÍA
EDUCACIONAL
Determinar
los 4.1 Resolver
problemas
de
vigas
asimétricas 1,2,4,5
esfuerzos
en
empleando los m‚todos de ejes principales y teoría
elementos sometidos
generalizada de flexión..
a cargas laterales.
4.2 Localizar el centro cortante en vigas sujetas a
flexión asimétrica.
NUMERO DE UNIDAD
V
NOMBRE DE LA UNIDAD: COLUMNAS
OBJETIVO
EDUCACIONAL
Aplicar los criterios
utilizados
en
el
análisis de columnas
para
determinar
cargas críticas.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
BIBLIOGRAFÍA
5.1 Definir el concepto de columna.
2
5.2 Clasificar los tipos de columna en cuanto al tipo de
apoyo.
3
y aplicar las ecuaciones de Euler y
Johanson.
4
5.4 Diferenciar las columnas con carga excéntrica y
concéntrica.
5.5 Aplicar las fórmulas de la secante, de la AISC
(American Institute of Steel Construction), y la
empírica a la solución de problemas.
5.3 Definir
NUMERO DE UNIDAD
VI
NOMBRE DE LA UNIDAD: UNIONES
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
BIBLIOGRAFÍA
EDUCACIONAL
Determinar
las 6.1 Describir los diferentes tipos de uniones y 1
dimensiones de las
ejemplificar con aplicaciones.
uniones con base a 6.2 Clasificar los diferentes materiales de
aporte
las cargas.
(electrodos) con relación a su resistencia.
6.3 Calcular la resistencia y dimensionar juntas
soldadas
sujetas
a carga axial y cargas
excéntricas.
6.4 Calcular la resistencia y dimensiones juntas
remachadas sujetas a carga axial y excéntricas.
6.5 Clasificar los diferentes elementos de sujeción
empleado en uniones remachadas.
NUMERO DE UNIDAD
VII
NOMBRE DE LA UNIDAD: ESFUERZOS EN PIEZAS SOMETIDAS A FUERZAS RADIALES
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
EDUCACIONAL
Determinar
los 7.1 Definir los esfuerzos generados en cilindros de
esfuerzos en sólidos
pared gruesa sujetos a presión interna y externa.
sometidos a fuerzas 7.2 Aplicar los conceptos de esfuerzos en cilindros de
radiales.
pared gruesa en ajustes o presión.
7.3 Definir los esfuerzos en piezas giratorias y aplicar
las mismas en la resolución de problemas.
BIBLIOGRAFÍA
1
2
4
5
NUMERO DE UNIDAD
VIII
NOMBRE DE LA UNIDAD: VIGAS CURVAS
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
BIBLIOGRAFÍA
EDUCACIONAL
Determinar
los 8.1 Definir y determinar el índice de curvatura.
1
esfuerzos máximos y 8.2 Determinar el radio de curvatura de la línea
su distribución en
neutra.
5
vigas curvas.
8.3 Calcular los esfuerzos máximos y su posición en
vigas curvas.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA
1.- DÍAZ AGUILAR/ZAPATA
RESISTENCIA DE MATERIALES
ED. LIMUSA, MÉXICO.
2.- POPOV, IGOR P.
INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE SÓLIDOS
ED. LIMUSA, MÉXICO.
3.- SHAMES, IRVING H.
INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE SÓLIDOS
ED. PRENTICE HALL
4.- SINGER FERDINAND
RESISTENCIA DE MATERIALES
ED. HARLA, MÉXICO.
5.- BORESI A.P. AND SIDERBOTTOM O.M.
ADVANCED MECHANICS OF MATERIALS
ED. JOHN WILEY
6.- RILEY W.F. AND ZACHARY L.W.
INTRODUCTION TO MECHANICS OF MATERIALS
ED. JOHN WILEY
7.- HIGDON A, OHLSEN E, STILES W.B, WEESE J.A. AND RILEY W.
MECHANICS OF MATERIALS.
ED. JOHN WILEY
8.- BOWES W.H, RUSSEL L.T., AND SUTER G.T.
MECHANICS OF ENGINEERING MATERIALS
ED. WILEY INTERNATIONAL
PRACTICAS EN MECÁNICA DE SÓLIDOS II
1.- Determinar deformación axial y tangencial en recipiente a presión.
2.- Medir el módulo de elasticidad en diferentes materiales.
3.- Medir el módulo de Poisson en materiales.
4.- Medir el módulo de cortante en materiales.
5.- Medir el módulo volumétrico.
6.- Comprobar la isotropía y la anisotropía en diferentes materiales por medio
de pruebas mecánicas.
7.(Fotoelasticidad).
Determinar
esfuerzos
8.(Tridimensional).
Determinar
las
cortantes
resistencias
en
en
diferentes
uniones
ángulos
soldadas
y
y
puntos
remachadas
9.- Determinar los esfuerzos en piezas giratorias (vía fotoelasticidad
reflectiva)
10.- Determinar deformación en recipientes F. gruesa.
11.- Medir esfuerzos en vigas curvas (extensométrica-tridimensional)
12.- Evaluar cargas críticas en columnas (axiales y excéntricas).