Entre los objetivos del Grado en Ingeniería Mecánica se encuentra el diseño y cálculo de componentes de estructuras y de máquinas. En general, el cálculo se realiza siguiendo tres criterios fundamentales: resistencia, rigidez y flexibilidad.



Según el criterio de resistencia el componente no debe fallar, pudiendo entenderse como fallo la fluencia plástica o la rotura.



Según el criterio de rigidez, los desplazamientos y ángulos de los componentes no deben superar unos límites establecidos.



Finalmente, el criterio de estabilidad está relacionado con componentes sometidos a compresión, dado que en estos casos la configuración deformada puede corresponderse a un caso de equilibrio inestable.



El objetivo fundamental de la asignatura está relacionado con los tres criterios explicados. En el primer curso de Física se ha analizado la Mecánica de la partícula, considerando ésta como un punto del espacio con masa. En Mecánica Aplicada de segundo curso se ha analizado la Mecánica del Sólido Rígido. Éste es un medio continuo formado por la agregación de partículas de masa diferencial en el que las distancias relativas entre puntos no varían.



En el siguiente paso de acercamiento a la realidad, se admite que el sólido es deformable. Sin embargo, el efecto que tiene la deformación en la configuración de equilibrio se considera despreciable. Es decir, las condiciones de equilibrio se determinan como en el caso del sólido rígido, para el sistema inicial no deformado.



La asignatura está dividida en dos partes fundamentales: La parte de Elasticidad y la parte de Resistencia de Materiales. En la Elasticidad se estudian principalmente las tensiones, las deformaciones y las relaciones entre ambas, mediante desarrollos matemáticos sustentados en una serie de hipótesis básicas. El sistema de ecuaciones diferenciales resultante es únicamente resoluble analíticamente en algunos casos determinados. En la Resistencia de Materiales, se realizan hipótesis simplificativas adicionales referentes a tensiones y deformaciones en el caso de piezas prismáticas. En estas piezas, la longitud es grande comparada con las dimensiones de la sección.



Para seguir adecuadamente los desarrollos teóricos y los ejercicios explicados en el desarrollo de la asignatura, es necesario haber aprobado Álgebra, Cálculo, Física y Dibujo Técnico de primer curso. También se considera necesario tener aprobadas las asignaturas Ciencia de Materiales y Mecánica Aplicada de segundo curso.



Las asignaturas Estructuras y Diseño de Máquinas del 2º cuatrimestre de 3º se basarán en gran medida en la Elasticidad y Resistencia de Materiales. Además de introducir contenidos que podrán ser utilizados en estudios académicos posteriores y en el ejercicio profesional, es objetivo de esta asignatura subrayar la importancia que tienen los contenidos teóricos en la resolución de problemas. Consecuentemente, soslayando las resoluciones basadas en analogías, se impulsará la metodología de resolución de problemas basada en la comprensión de los conceptos teóricos.

1. Tras comprender los fundamentos de la Teoría de la Elasticidad, ser capaz de resolver los problemas relacionados.



2. Tras haber aprehendido los conceptos de Resistencia de Materiales, ser capaz de resolver problemas relacionados con fuerzas normales, momentos flectores, fuerzas cortantes y momentos torsores que actúan en secciones rectas de piezas prismáticas, cuando las fuerzas y momentos actúan en solitario o en modo combinado.



3. Interiorizar una metodología de trabajo que será muy útil para el ejercicio profesional y para la continuación de los estudios: la metodología de resolución de problemas basada en el estudio y comprensión de los fundamentos teóricos.

Tema 1: INTRODUCCIÓN

Tema 2: CONCEPTO DE TENSIÓN

Tema 3: TEORÍA GENERAL DE LA DEFORMACIÓN

Tema 4: EL SÓLIDO ELÁSTICO

Tema 5: EL PROBLEMA ELÁSTICO

Tema 6: TEORÍAS DE FALLO

Tema 7: INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES. SISTEMAS FORMADOS POR PIEZAS PRISMÁTICAS

Tema 8: ESFUERZO AXIAL SIMPLE

Tema 9: TEORÍA GENERAL DE LA FLEXIÓN: TENSIONES

Tema 10: TEORÍA GENERAL DE LA FLEXIÓN: DEFORMACIONES

Tema 11: FLEXIÓN HIPERESTÁTICA

Tema 12: TEORÍA DE LA TORSIÓN

Tema 13: TEOREMAS ENERGÉTICOS

Tema 14: INESTABILIDAD: PANDEO

En las clases magistrales se explicarán teoría y problemas. En las clases de problemas se resolverán y propondrán ejercicios para que los resuelva el alumnado.



Semanalmente se propondrán ejercicios en la plataforma egela, para que los resuelva el alumnado. Posteriormente, el profesor explicará en clase los pasos fundamentales de resolución de dichos ejercicios. El alumnado que haya realizado el ejercicio podrá entregárselo al profesor con una calificación de autoevaluación resultante de las explicaciones proporcionadas. El profesor registrará las notas de autoevaluación para aplicar el coeficiente que corresponda en la convocatoria ordinaria, tal y como se explica en las orientaciones de la convocatoria ordinaria.



La asignatura es cuatrimestral y dado que tiene 9 crédios ECTS, la dedicación del alumnado durante las 18 semanas es de 7 horas semanales de media, además de las horas de clase. En las 18 semanas se incluyen las 15 semanas de clase y las tres de exámenes. En el total de horas se incluyen también 9 horas para pruebas de evaluación.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 100

1. Se realizará un examen parcial en la mitad del cuatrimestre. Para liberar esta parte del examen final la nota mínima es 6,0. Se liberará únicamente en la convocatoria ordinaria.



2. Condiciones para aprobar la asignatura: Quien libere la primera parte tendrá que obtener un mínimo de 5,0 en la segunda parte para realizar la media con la calificación de la primera parte y así aprobar la asignatura. Es decir, cada parte tiene un valor del 50% de la nota de exámenes. El examen final completo de la asignatura puede ser realizado por cualquier alumno, aun habiendo liberado la primera parte. Es necesario obtener una calificación mínima de 5,0 en el examen final completo para aprobar la asignatura.





3. En cada examen se plantearán cuestiones teóricas o teórico-prácticas con un valor del 40%.



4. Una vez superadas las condiciones para aprobar la asignatura, la nota de la asignatura en la convocatorioa ordinaria será:

(Nota de la asignatura) = (Nota de exámenes)*(1+f); siendo f <0,2

f: factor determinado en función de la autoevaluación continua del alumno.

Ejemplo: (Nota de exámenes) = 6,5; f = 0,15. (Nota de la asignatura) = 7,5.



5. El no presentarse al examen final supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y se indicará como No Presentado.



6. En el examen se podrá utilizar calculadora, a no ser que se indique lo contrario.





Si las circunstancias sanitarias así lo aconsejaran, se procederá a la evaluación no presencial del alumno mediante los medios telemáticos ofrecidos por la plataforma e-gela

En la convocatoria extraordinaria, la calificación del alumnado será la correspondiente al examen final de la convocatoria extraordinaria, que contendrá un 40% de cuestiones teóricas o teórico-prácticas.



En el examen se podrá utilizar calculadora, a no ser que se indique lo contrario.



Si las circunstancias sanitarias así lo aconsejaran, se procederá a la evaluación no presencial del alumno mediante los medios telemáticos ofrecidos por la plataforma e-gela.

Teoría, ejemplos y ejercicios explicados en las clases magistrales y clases de problemas de la asignatura.

Bibliografía básica

VÁZQUEZ, M.; LÓPEZ, E.; "Resistencia de Materiales". Universidad Politécnica de Madrid.

BEER, F.P.; JOHNSTON, E.R.; "Mecánica de Materiales". Mc Graw Hill.

SARRIEGI, A.; "Materialen Erresistentzia". Arg: Elhuyar.

GERE, TIMOSHENKO; "Mecánica de Materiales". Arg: I.T.P.

ANSOLA, R; "Elastikotasunaren Teoria eta Materialen Erresistentzia". EHU.

Bibliografía de profundización

TIMOSHENKO, S.P.; "History of Strength of Materials", Dover Pub.
SADD, M.H.; "Elasticity. Theory, Applications and Numerics", Elsevier.
ORTIZ BERROCAL, L., "Elasticidad", Universidad Politécnica de Madrid.
ORTIZ BERROCAL, L., "Resistencia de Materiales", McGraw-Hill.
SHAMES, I.H. and COZZARELLI, F.A., "Elastic and Inelastic Stress Analysis", Taylor and Francis.
SOKOLNIKOFF, I.S., "Mathematical Theory of Elasticity", McGraw-Hill.
CHOU, P.C. and PAGANO, N.J. "Elasticity. Tensor, Dyadic and Engineering Approaches", Dover.
DOBLARÉ, M. y GRACIA, L.," Fundamentos de la Elasticidad Lineal", Síntesis.
DUGDALE, D.S. y RUIZ, C., "Elasticidad para técnicos", Reverté.
LANDAU, L.D. y LIFSHITZ, E.M., "Teoría de la Elasticidad", Reverté.
LOVE, A.E.H., "A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity", Dover.
MUSKHELISHVILI, N.I., "Some Basic Problems of the Mathematical Theory of Elasticity", Noordhoff.

Revistas

http://memagazine.asme.org
http://www.zientzia.net/elhuyar.asp

Direcciones web

https://egela.ehu.es
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Mechanical-Engineering/index.htm