Algunas instalaciones de energías renovables, transforman el movimiento producido por un fluido (gas o líquido) en energía. Los elementos en movimiento y estructuras de sujeción deben de ser capaces de soportar estas fuerzas con cierto grado de seguridad y deformaciones admisibles. Esta asignatura presenta las bases del diseño de elementos mecánicos: conociendo las cargas, las dimensiones y el material, verifica el grado de seguridad del elemento. Parte de los conceptos aprendidos en 'Física' de primero, y continúa en la asignatura de 'Elementos Mecánicos' de segundo curso, donde se profundiza en elementos comunes de máquinas.

La asignatura está formada de dos partes diferenciadas: 'Estática' y 'Resistencia de Materiales'. En estática, se aprende a aislar un elemento mecánico de una estructura o mecanismo y analizando las fuerzas externas y condiciones de contorno, para obtener el diagrama de sólido libre del elemento. En resistencia de materiales, el sólido se considera deformable, lo que permite estudiar las fuerzas internas (tensiones) que crean las fuerzas externas. Comparando la magnitud de las tensiones con las propiedades mecánicas del material, se comprueba si las dimensiones de la pieza son adecuadas y se calcula el coeficiente de seguridad. La asignatura se complementa los métodos de medición de las propiedades mecánicas básicas y una introducción al método de los elementos finitos en las prácticas de laboratorio.

Así, la asignatura ofrece una visión global del diseño de un elemento mecánico: se aísla, se estudian las tensiones debidas a las tensiones internas y se evalúa si el elemento soporta las cargas aplicadas. Un diseño adecuado ahorra materiales y recursos, y alarga la vida de los elementos, contribuyendo así a la sostenibilidad social y medioambiental.

Competencias:

CRI4: Conocer y utilizar los principios de resistencia de materiales.

G003: Adquirir conocimientos en materias básicas y específicas, que permitan el aprendizaje de nuevos métodos y herramientas, proporcionando la suficiente versatilidad para que los/las egresados/as sean capaces de adaptarse a nuevas situaciones en el ejercicio de su profesión.

G005: Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicación y transmisión de conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de las Energías Renovables.

G011: Desarrollar habilidades de aprendizaje necesarias para llevar a cabo una formación continua, con alto grado de autonomía, habilidades cimentadas sobre la base del respeto a los derechos humanos y a la igualdad de oportunidades de todas las personas.

G012: Aplicar las estrategias propias de la metodología científica: analizar la situación cualitativa y cuantitativamente, plantear hipótesis y soluciones utilizando los modelos propios de la ingeniería.

G013: Trabajar eficazmente en grupo integrando capacidades y conocimientos para adoptar decisiones en el ámbito de la ingeniería de Energías Renovables.



Objetivos de aprendizaje:

OA1: Conoce y utiliza los principios básicos de la estática de la partícula y el sólido rígido.

OA2: Conoce y utiliza los elementos vigas y cables y el cálculo de sus principales parámetros para las solicitaciones de los distintos tipos de cargas.

OA3: Diseña estructuras articuladas en 2 y en 3 dimensiones.

OA4: Conoce y utiliza los conceptos básicos de la teoría de la tracción y compresión.

OA5: Conoce y utiliza los conceptos básicos de la teoría de la flexión.

OA6: Conoce y utiliza los conceptos básicos de la teoría de la torsión en ejes y otros elementos.

OA7: Conoce y utiliza los conceptos básicos de la teoría del pandeo en elementos esbeltos.

1. Estática de la partícula y del sólido rígido.

2. Vigas y cables.

3. Estructuras articuladas.

4. Conceptos de tensiones y deformaciones. Propiedades mecánicas de los materiales y ensayos.

5. Cargas axiales: tracción y compresión.

6. Flexión.

7. Torsión.

8. Pandeo.

En esta asignatura se utilizan diversas metodologías de enseñanza, siendo la más utilizada la resolución de problemas. La participación en las actividades programadas asegura el desarrollo y obtención de las competencias por parte de los alumnos.

Durante el curso se desarrollarán las siguientes actividades:

- En las clases magistrales se exponen los contenidos conceptuales de la materia, con participación del alumnado en debates ocasionales sobre los mismos.

- En los seminarios se trabaja cooperativamente utilizando el puzzle de problemas en grupo. Se fomenta la formulación de cuestiones y la discusión abierta. El feedback del profesor permite que el alumno conozca el grado de conocimiento en la asignatura en todo momento. Se utilizará la enseñanza basada en el debate para trabajar el tema de las propiedades mecánicas de los materiales, donde los estudiantes analizarán la influencia de las propiedades de los materiales en el comportamiento mecánico, vida útil y sostenibilidad de un elemento mecánico.

- También en los seminarios se preparará y se llevará a cabo el debate guiado, en el que los grupos prepararán las dos ponencias relacionadas con el diseño mecánico de elementos desde los puntos de vista mecánico, de materiales y de sostenibilidad.

- En las prácticas de laboratorio se medirán las propiedades mecánicas de un material; los resultados se comparten entre grupos para que consensúen las conclusiones.

- El la práctica de la viga los alumnos comparan los resultados analíticos de clase y numéricos de elementos finitos con los las mediciones experimentales.

«En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.»

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 60
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 15
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 25

La evaluación de esta asignatura es continua. Es necesario superar el examen (5/10) para aprobar la asignatura. También es imprescindible realizar satisfactoriamente las prácticas para aprobar la asignatura. La aptitud y participación durante el curso también influye en la calificación final.



El alumnado que por causa justificada no puedan participar del sistema de evaluación continua, podrá acceder a un examen final donde se evaluará también la parte práctica. Para ello, comunicará su deseo, de forma escrita y justificada al profesor responsable de la asignatura, en un plazo que como mínimo será de un mes antes de la fecha establecida para la evaluación de la asignatura. En este caso, el/la alumno/a será evaluado/a con un único examen final, que incluirá una parte práctica, y que comprenderá el 100% de la nota.



Artículo 12. Renuncia a la convocatoria

12.2.- En el caso de evaluación continua, si el peso de la prueba final es superior al 40% de la calificación de la asignatura, bastará con no presentarse a dicha prueba final para que la calificación final de la asignatura sea no presentado o no presentada.

El/la alumno/a que lo desee, podrá presentar su renuncia a la convocatoria de evaluación, mediante un escrito dirigido al profesor que imparte la asignatura, en un plazo que como mínimo será de un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura.

Articulo 9

La evaluación de las asignaturas en las convocatorias extraordinarias se realizará exclusivamente a través del sistema de evaluación final.



La prueba de evaluación final de la convocatoria extraordinaria constará de cuantos exámenes y actividades de evaluación sean necesarias para poder evaluar y medir los resultados de aprendizaje definidos, de forma equiparable a como fueron evaluados en la convocatoria ordinaria.

- Apuntes de clase (E-gela bidez emango da)
- Mecánica vectorial para ingenieros: estática, F.P. Beer, Johnston E. Russell, McGraw-Hill
- Mecánica de Materiales, F.P. Beer, Johnston E. Russell, McGraw-Hill

Bibliografía básica

Mecánica para ingenieros : estática, M. Vázquez, Universidad Politécnica de Madrid, 1988

Resistencia de Materiales (Timoshenko), J. Gere, Editorial ITES, 1998

Mecánica de materiales, R.C. Hibbeler, Pearson Educación, 2006

Resistencia de Materiales, M. Váquez, E. López, Universidad Politécnica de Madrid, 2000

Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, W. D. Callister, Reverté, 2009

Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, W. J. Smith, J. Hashemi, McGraw-Hill, 2014

Materials and Sustainable Development, M. F. Ashby, Butterworth-Heinemann, 2015

Bibliografía de profundización

Resistencia de Materiales, Timoshenko, James Gere, Editorial ITES, Paraninfo
Mecánica de Sólidos. TJ Lardner - Rarcher, Editorial McGraw-Hill
Mecanica de Materiales, William F. Riley, Wiley

Direcciones web

Ejemplo de endurecimiento por deformación y temple:
http://www.roadandtrack.com/car-culture/videos/a31369/heres-how-automotive-coil-springs-are-made/
Método de los elementos finitos:
https://knowledge.autodesk.com/support/nastran-in-cad/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2017/ENU/NINCAD-SelfTraining/files/GUID-B63CD966-5467-45A2-BACA-1408418997D0-htm.html
Modos de rotura del espagueti:
https://www.youtube.com/watch?v=ADD7QlQoFFI
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Mechanical-Engineering/index.htm
http://imechanica.org/
http://www.mip.berkeley.edu/physics/bookadx.html
http://memagazine.asme.org/
https://www.unescoetxea.org/agenda-2030/
https://www.datemats.eu/blog/