MECANICA DE SOLIDOS - 554322
- Descripción :En esta asignatura se desarrolla la teoria de la mecanica de los cuerpos deformables sometidos a solicitaciones externas, con enfasis en la aplicacion a solidos elasticos con peque?as deformaciones. El alumno desarrolla la capacidad para comprender el comportamiento tension-deformacion en un elemento infinitesimal de volumen de un solido, para luego extender la aplicacion a la seccion transversal de elementos que conforman estructuras. Ademas, se incorporan los metodos de calculo de desplazamiento en vigas y de estabilidad de columnas.
Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil:
- Competencia 1: Concebir, planificar, dise?ar, construir, operar, mantener y optimizar obras de infraestructura, bienes y servicios para satisfacer las necesidades de la sociedad, promoviendo un desarrollo armonico y sustentable.
- Competencia 2: Solucionar problemas complejos de Ingenieria Civil, con conocimientos aplicados de matematica, ciencia e ingenieria; considerando criterios tecnicos, economicos, ambientales, sociales y eticos, en el contexto de trabajo colaborativo.
- Competencia 3: Desarrollar investigaciones y estudios detallados de aspectos tecnicos de la Ingenieria Civil, a traves del dise?o y conduccion de experimentos y del analisis e interpretacion de sus resultados.
- Resultados aprendizaje esperados :Al completar en forma exitosa esta asignatura, los estudiantes seran capaces de:
R1. Desarrollar las ecuaciones diferenciales basicas del comportamiento tension-deformacion de un solido deformable.
R2. Aplicar las ecuaciones de equilibrio, constitutivas y de compatibilidad geometrica, para la solucion de problemas de la mecanica estructural.
R3. Analizar los campos de tensiones y deformaciones en barras elasticas sometidas a carga axial y de flexion.
R4. Resolver la ecuacion de la elastica en vigas estaticamente determinadas e indeterminadas.
R5. Determinar la distribucion de tensiones y deformaciones por torsion en vigas de seccion solida y de pared delgada, cerradas y abiertas.
R6. Calcular la carga critica de Euler en barras prismaticas rectas considerando diferentes condiciones de apoyo para el estudio de la inestabilidad y pandeo.
- Contenidos :1. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES. Comportamiento de los materiales solicitado por cargas. Resultados experimentales. Teoria de la elasticidad Lineal. Concepto de tension y deformacion, desplazamientos. Concepto de tensiones y tensor de tensiones. Ecuaciones de Equilibrio de Cauchy. Concepto de deformacion y tensor de deformacion. Ley de Hooke generalizada. Tension y deformacion plana. Ecuaciones de compatibilidad geometrica de Saint Venant. Ecuaciones de Navier. Formulacion de Airy. Tensiones y deformaciones principales. Circulo de Mohr en tensiones y deformaciones. Fluencia y criterios de falla. Aplicaciones a elasticidad tridimensional, bidimensional y unidimensional, recipientes de pared delgada.
2. TRACCION Y COMPRESION SIMPLE EN BARRAS. Tensiones y deformaciones en barras prismaticas. Relacion tension deformacion lineal y no lineal. Aplicaciones a estructuras hiperestaticas y elementos de seccion variable.
3. FLEXION SIMETRICA, ASIMETRICA Y COMPUESTA. Teoria de vigas de Euler-Bernoulli. Concepto de curvatura, relacion momento-curvatura, ecuacion de Navier, ecuacion de la elastica. Flexion asimetrica en secciones de doble simetria y arbitrarias. Flexion compuesta. Nucleo central.
4. ESFUERZO CORTANTE. Teoria elemental del corte. Esfuerzo de corte rasante, formula de Jourawsky, distribucion de tensiones de corte y factor de correccion de corte. Distribucion de tensiones de corte en secciones de paredes delgadas cerradas y abiertas. Centro de corte. Vigas altas. Teoria de vigas de Timoshenko, campos de desplazamientos, deformaciones, tensiones y esfuerzos, energia interna por deformacion por flexion y corte.
5. TORSION. Distribucion de tensiones en barras circulares, angulo de torsion. Torsion en miembros solidos no circulares. Ecuacion diferencial de Saint-Venant y analogia de la membrana. Torsion en secciones de pared delgada abiertas. Torsion en secciones de pared delgada cerradas uni y multi celulares. Metodo de Prandtl.
6. PANDEO ELASTICO DE BARRAS. Ejemplos de in - Metodología :La metodologia general de la asignatura consta de clases expositivas donde el profesor expondra los temas del programa y se ejemplifica de manera inmediata con problemas de caracter real, para entender los conceptos de mejor forma. Se considera una actividad de laboratorio asociada al estudio de enrejados planos. Previo a cada clase el alumno debera haber revisado la literatura indicada por el profesor en la clase anterior, con el fin de realizar el proceso ense?anza-aprendizaje de manera activa.
- Evaluación :En esta asignatura se obtendran al menos 3 calificaciones de acuerdo a la normativa vigente. Las ponderaciones y procedimientos se detallan en el syllabus de asignatura. Estos evaluaran los aprendizajes de la asignatura a traves de procedimientos de evaluacion que cautelen la coherencia entre los resultados de aprendizaje y la metodologia de ense?anza.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA CIVIL
- Creditos :4
- Cupos :100
- Campus :CONCEPCION