Mód. Syllabus. 2014-2014 (Resistencia)
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACION MODALIDAD: MODALIDAD: PRESENCIAL
MÓDULO FORMATIVO (SYLLABUS)
“RESISTENCIA DE MATERIALES” 5º CICLO DE ESTUDIO
PLANIFICADOR FERNANDO URRUTIA URRUTIA.
INGENIERO MECÁNICO MAGISTER EN DOCENCIA Y CURRICULO PARA LA EDUCACION SUPERIOR
AMBATO - ECUADOR ABRIL 2014 – SEPTIEMBRE 2014
NOCIÓN BÁSICA El presente módulo pretende que los estudiantes adquieran las capacidades integradas de Resistencia de los Materiales a través del desarrollo de los elementos de competencia del módulo, los mismos que son:
1. Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un material sometido a fuer fuerza zass norm normal ales es o para parale lela lass exte extern rnas as,, en depe depend nden enci ciaa de una una secc secció iónn seleccionada seleccionada perpendicular o tangente a las mismas 2. !esarrollar el estudio de la relación entre los esfuerzos unitarios que act"an dentro de un cuerpo y las deformaciones unitarias producidas en el, a través del diagrama de proporcionalidad 3. Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un material sometido a momentos #fuerzas tangenciales en elementos circulares$, que nos permitir%n identificar las condiciones de resistencia y rigidez que limitan la torsión 4. Estudiar los efectos de las cargas externas aplicadas accionando en vigas, donde fuerza cortante y momento flexionante como reacciones internas, son variables en la longitud de dic&a viga o %rbol 'alcular el esfuerzo debido a flexión Estos elementos de competencia est%n sugeridos como de mayor importancia en los libros libros y manuales manuales que instruye instruyenn sobre ingenier(a ingenier(as, s, en lo que tiene tiene que ver con la mec%nica o forma de traba)ar los materiales sobre todo met%licos ante la acción de fuerzas* constituyéndose su conocimiento en muy necesario para poder después comprender el funcionamiento de m%quinas y equipos &erramientas que se usan dentro de plantas plantas y procesos utilizados utilizados en la industria
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ÍNDICE DE CONTENIDO
CONTENIDO
PÁG.
I.DATOS BÁSICOS DEL MÓDULO
4
II.RUTA FORMATIVA
5
III. METODOLOGÍA DE FORMACIÓN
6
IV. PLANEACIÓN DE LA EVALUACIÓN
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V.GUÍAS INSTRUCCIONALES
29
VI. MATERIAL DE APOYO
2
VALIDACIÓN DEL MÓDULO FORMATIVO
4
I. DATOS BÁSICOS DEL MÓDULO RE-.-/E0'.A !E MA/ER.A1E-
Código:
FISEII!"1 P#$##$%&i'i(o':
Co)*$($+,i- E'*$,/i,-: 03tilizar como criterio v%lido las deformaciones de los cuerpos sólidos en relación con los esfuerzos externos, para poder seleccionar los materiales adecuados que traba)en en una industria met%lica C#di(o': 'uatro #6$
S$)$'(#$: 78
-
!ominio de competencias lectoras 'apacidad de an%lisis 'apacidad de abstracción y comprensión E-23ER45 5rden, aseo y limpieza
Co##$%&i'i(o': • •
Ni$ d$ /o#)-,ió+: /erminal de /ercer 0ivel
!.0AM.'A 'A! 'AM
o#-' ,-'$ '$)-+-: cuatro #6$ 6 &oras de clase semanal 6 &oras de traba)o autónomo semanal To(- 5o#-' ,-'$ - '$)$'(#$: 9 &oras presencial, 9 &oras traba)o autónomo
No)6#$ d$ do,$+($: 2ernando 3rrutia 3rrutia T(&o 7 G#-do A,-d)i,o: .ng Mec%nico, Ms -c !ocencia y 'urr(culo 3niversitario Á#$- A,-d)i,- *o# Co)*$($+,i- Go6-: Mec%nica o#-#io d$ -($+,ió+: seg"n el &orario oficial #;oras Académicas 'omplementarias$ T$/o+o': +96976+99 = ??969?+99 #M$ E)-i: nandourrutiaurrutia@ya&oocom fernandourrutia@utaeduec
No)6#$ d$ do,$+($: T(&o 7 G#-do A,-d)i,o: Á#$- A,-d)i,-: o#-#io d$ -($+,ió+: T$/o+o': E)-i:
6
II. 8UTA FO8MATI9A Nodo *#o6$)-(i-do# : 'ómo diseBar elementos de sistemas mec%nicos, &idr%ulicos, óleoC&idr%ulicos y neum%ticos ara construir ma uinaria sistemas industriales automatizadosD Co)*$($+,i- Go6-: D iseBar elementos de sistemas mec%nicos, &idr%ulicos, óleoC &idr%ulicos y neum%ticos, para construir maquinaria y sistemas industriales automatizados, atendiendo a las necesidades empresariales, a las normativas establecidas teniendo en cuenta la rotección del medio ambiente Co)*$($+,i-' E'*$,/i,-' %&$ ,o+/o#)-+ - ,o)*$($+,i- go6-: G3tilizar como criterio v%lido las deformaciones de los cuerpos sólidos en relación con los esfuerzos externos, para poder seleccionar los materiales adecuados que traba)en en una industria met%licaH Mód&o' %&$ ,o+/o#)-+ - Co)*$($+,i- E'*$,/i,-: RE-.-/E0'.A !E MA/ER.A1E-
D$',#i*,ió+ d$ - Co)*$($+,i- E'*$,/i,-: 03tilizar como criterio v%lido las deformaciones de los cuerpos sólidos en relación con los esfuerzos externos, para poder seleccionar los materiales adecuados que traba)en en una industria met%lica E$)$+(o' d$ ,o)*$($+,i- - d$'-##o-# ,o+ $ )ód&o: 1. Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un material sometido a fuerzas normales o paralelas externas, en dependencia de una sección seleccionada perpendicular o tangente a las mismas 2. !esarrollar el estudio de la relación entre los esfuerzos unitarios que act"an dentro de un cuerpo y las deformaciones unitarias producidas en el, a través del diagrama de proporcionalidad 3. Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un material sometido a momentos #fuerzas tangenciales en elementos circulares$, que nos permitir%n identificar las condiciones de resistencia y rigidez que limitan la torsión 4. Estudiar los efectos de las cargas externas aplicadas accionando en vigas, donde fuerza cortante y momento flexionante como reacciones internas, son variables en la lon itud de dic&a vi a o %rbol Á#$-' d$ i+$'(ig-,ió+ d$ )ód&o: estión e implementación de sistemas de energ(a alternativa . Emplear diseBos experimentales de acuerdo a los factores de estudio y al contexto !iseBos experimentales alternativos para investigación estión de sistemas mec%nicos, de sistemas &idr%ulicos y neum%ticos .m lementación de sistemas de mantenimiento industrial • • • • •
9i+,&-,ió+ ,o+ - 'o,i$d-d - (#-' d$ )ód&o: Froyectos de investigación de me)oramiento de los procesos industriales con los sectores productivos Froyectos de investigación para construir partes y piezas con empresarios proveedores de equipos y m%quinas industriales •
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III. METODOLOGÍA DE FO8MACIÓN E+/o%&$ did;,(i,o g$+$#-: Aprendiza)e Iasado en Froblemas #AIF$ A)6i$+($' d$ -*#$+di- a >? A,#$di(-6$ A,$*(-6$ 0ivel teórico avanzado #an%lisis cr(tico$: 77 a
.nvestiga cómo se flector en función de calcula el la longitud de la momento de viga inercia de un %rea rafica los !etermina las diagramas de carga, fórmulas cortante, flector y establecidas para curva el%stica encontrar !eterminar los momentos de puntos de inercia de discontinuidad superficies b%sicas !etermina la curvatura de la viga: .nvestiga cómo se concavidad o calcula el convexidad momento polar de inercia de un %rea !etermina las relaciones entre los !etermina las diagramas de carga, fórmulas cortante y momento establecidas para flexionante encontrar momentos polares 'onoce las &ipótesis de inercia de a tener en cuenta superficies para determinar los b%sicas esfuerzos a los que est%n sometidas las .dentifica la vigas por acción del relación que momento flector y la tienen los e)es en fuerza cortante movimiento circular que .nvestiga la transmiten deducción de la potencia a un fórmula de la determinado flexión n"mero de revoluciones con !efine la superficie el torque o neutra, el e)e neutro momento y el módulo de torsionante #de un resistencia !efinir par constante$ la curvatura de una viga T,+i,-' $ CEntrevista y CEntrevista y dialogo i+'(#&)$+( dialogo con el con el alumno o': alumno C!ialogo entre CEx%menes y alumnos pruebas escritas CEx%menes y pruebas escritas
C'onsultas e investigaciones v(a internet C-olucionario de problemas tipo
C!ialogo entre alumnos CEx%menes y pruebas escritas C-olucionario de problemas +9
9. GUÍAS INST8UCCIONALES Co)*$($+,i- E'*$,/i,- - d$'-##o-#'$ - (#-' d$ )ód&o: 0 3tilizar como criterio v%lido las deformaciones de los cuerpos sólidos en relación con los esfuerzos externos, para poder seleccionar los materiales adecuados que traba)en en una industria met%licaH ELEMENTOS Elemento : Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un material sometido a fuerzas normales o paralelas externas, en dependencia de una sección seleccionada perpendicular o tangente a las mismas
INST8UCCIONES = •
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'onsulte el campo de estudio que involucra la resistencia de materiales Analice ayudado del c%lculo diferencial la acción de una fuerza normal a un elemento diferencial de %rea o superficie .nvestigue en una determinada dirección de una sección, la nomenclatura y los nombres de las fuerzas y momentos existentes Represente gr%ficamente las tres componentes de la fuerza que equilibra una sección del cuerpo y las tres componentes del momento que equilibra la sección de dic&o sólido 'onsulte que es rigidez y que es resistencia de un material Analice y relacione la capacidad de carga de dos barras a través de la unidad de %rea .nvestigue en el esfuerzo normal, por que se involucra el centroide del %rea considerada !eduzca que pasa cuando la dirección de la fuerza accionante en la unidad de %rea cambia de perpendicular a paralela #se crea el esfuerzo
8ECU8SOS •
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u(a did%ctica y bibliograf(a de resistencia de materiales 1ibro de resistencia de materiales de -inger 2 -olucionario de problemas 'omputador e .nternet Fizarrón de tiza l(quida Material did%ctico: escuadras, regla, comp%s, l%pices de varios colores, &o)as de papel de cuadros
P8ODUCTO •
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Elaboración de un informe sobre como se nominar(an los esfuerzos en dependencia de un cambio de sección de estudio o an%lisis .nvestigación de solución de armaduras por el método de secciones Elabora un solucionario de + e)ercicios de acuerdo al tipo de esfuerzo presentado
+?
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Elemento +: !esarrollar el estudio de la relación entre los esfuerzos unitarios que act"an dentro de un cuerpo y las deformaciones unitarias producidas en el, a través del diagrama de proporcionalida d
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Elemento : Analizar y conocer la distribución interna de fuerzas en un
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cortante$ 'onsulte sobre el esfuerzo de contacto o aplastamiento en pernos o e)es con su superficie de contacto o co)inete .nvestigue el diagrama esfuerzoCdeformación unitaria en un ensayo de tensión en el acero: represente todos los puntos y zonas caracter(sticas 'onsulte sobre deformación total y deformación unitaria* analice su adimensionalidad Represente el esfuerzo admisible, esfuerzo "ltimo, el l(mite de proporcionalidad, el l(mite el%stico, el l(mite de resistencia, el punto de ruptura Analice la ley de ;ooKe !efina la constante de proporcionalidad entre esfuerzo y deformación unitaria 'onsulte la deducción de la fórmula para determinar la deformación lineal total .nvestigue sobre la deformación angular o distorsión !efina el módulo de rigidez 'onsulte la deducción de la fórmula para &allar la deformación tangencial total .nvestigue las &ipótesis fundamentales de la torsión 'onsulte cuando se produce la torsión, cual su significado f(sico, y
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u(a did%ctica y bibliograf(a de resistencia de materiales 1ibro de resistencia de materiales de -inger 2 -olucionario de problemas 'omputador e .nternet Fizarrón de tiza l(quida Material did%ctico: escuadras, regla, comp%s, l%pices de varios colores, &o)as de papel de cuadros
u(a did%ctica y bibliograf(a de resistencia de materiales 1ibro de resistencia de
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.nforme de investigación sobre zonas #de esfuerzo y de deformación$ que se contienen en un diagrama .nvestigación de terminolog(a usada en mec%nica: proporcional, el%stico, pl%stico, dureza, resistencia, r(gido, fluencia, otros Elabora un solucionario de e)ercicios &iperest%ticos de deformaciones
Elabora un solucionario de +7 e)ercicios de aplicación de
material sometido a momentos #fuerzas tangenciales en elementos circulares$, que nos permitir%n identificar las condiciones de resistencia y rigidez que limitan la torsión
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Elemento 6: Estudiar los efectos de las cargas externas aplicadas accionando en vigas, donde fuerza cortante y momento flexionante como reacciones internas, son variables en la longitud de dic&a viga o %rbol
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cuales las variables que intervienen Represente las deformaciones como ecuaciones en función del par torsor aplicado Analice las ecuaciones de compatibilidad )unto a las ecuaciones de equilibrio est%tico, y verifique las condiciones de frontera impuestas 'onsulte la deducción gr%fica y anal(tica de la fórmula para encontrar el %ngulo de giro en la torsión de e)es .nvestigue 'omo calcular el momento polar de inercia de una sección, sus unidades L los valores de momento polar de inercia m%s usados 'onsulte la deducción gr%fica y anal(tica de la fórmula para encontrar el esfuerzo cortante m%ximo en la torsión de e)es !eduzca la relación de proporcionalidad existente entre la potencia y el momento torsor en e)es 'onsulte los efectos variables que producen las cargas puntuales y distribuidas sobre la longitud de una viga !eduzca como encontrar las ecuaciones que representan fuerza cortante y momento flector en vigas Represente como vectores las reacciones generadas en los apoyos donde descansan las vigas 'onsulte cuales son los tipos de cargas #y su
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materiales de -inger 2 -olucionario de problemas 'omputador e .nternet Fizarrón de tiza l(quida Material did%ctico: escuadras, regla, comp%s, l%pices de varios colores, &o)as de papel de cuadros
u(a did%ctica y bibliograf(a de resistencia de materiales 1ibro de resistencia de materiales de -inger 2 -olucionario de problemas 'omputador e .nternet Fizarrón de tiza l(quida Material did%ctico:
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esfuerzo en %rboles o e)es, donde adem%s se involucran potencia en e)es .nforme de investigación sobre momento polar de inercia y su aplicación en mec%nica
Elabora un solucionario de e)ercicios graficando curvas el%sticas en flexión .nvestiga los tipos de reacciones en los apoyos de vigas cargadas a flexión /ambién los tipos de vigas
representación$ con los escuadras, por sus que se puede cargar una regla, comp%s, cargas viga l%pices de 'alcula los varios colores, 'onsulte .nvestigue y esfuerzos que &o)as de papel analice el criterio o le de cuadros convención de signos corresponden para determinar fuerza a las vigas cortante y momento sometidas a flector flexión 'onsulte .nvestigue y analice que es concavidad y que es convexidad en las vigas Elabore los diagramas de: cargas, fuerza cortante y momento flector* como funciones de la longitud de la viga .nvestigue como un método alternativo para encontrar los valores puntuales cr(ticos de cortante y flector, las relaciones que &ay entre los diagramas de carga, fuerza cortante y momento flector .nvestigue como deducir BIBLIOG8AFÍA COMENTADA: la fórmula de la flexión 3RR3/.A 2 + -olucionario de problemas gu(as de resistencia de 9I. MATE8IAL DE APOO Materiales 3/AC2.-E. Ambato Ecuador •
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3RR3/.A 2 + /exto gu(a de Resistencia de Materiales 3/AC2.-E. Ambato Ecuador 1ibro escrito por el docente en base a su experiencia dentro de la carrera
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-.0ER 2erdinand +
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