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FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA
RESISTENCIA DE MATERIALES AERONÁUTICOS I Página 1
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INGENIERÍA AERONÁUTICA
RESISTENCIA DE MATERIALES AERONAUTICOS I
SÍLABO
I. DATOS GENERALES
1.1
ASIGNATURA : Resistencia de Materiales Aeronáuticos I
1.2 CÓDIGO : 3301-33301
1.3 PRE-REQUISITO : Mecánica Racional I: Estática Aeronáutica (3301- 33205)
1.4 HORAS SEMANALES : 06 HORAS
1.4.1 TEORÍA : 04 HORAS
1.4.2 PRÁCTICA : 02 HORAS
1.5 N° DE CRÉDITOS : 05 CRÉDITOS
1.6 CICLO : V
1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio
1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total
1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas
1.10 EXAMEN USTITUTORIO : 01 Semana
II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:
El curso de Resistencia de Materiales aeronáuticos I pertenece al área de
formación Profesional. Es de naturaleza teórico práctica. Su propósito es orientar y
proporcionar al alumno los conocimientos complementarios a la Mecánica Racional,
para que adquiera la capacidad de aplicarlos en la investigación, Proyectos y
realizaciones prácticas.
Las clases teóricas tienen como propósito, el desarrollo del aprendizaje, que
permiten al estudiante conocer, conceptualizar, dominar y aplicar con un centrado
criterio los tópicos considerados en las unidades de aprendizaje.
Con las clases prácticas y talleres, se debe lograr que los estudiantes puedan
resolver los problemas típicos que se presentan en las estructuras en general y
especialmente en las estructuras aeronáuticas que encontrará en las aeronaves,
materia de su profesión.
El Contenido del curso ha sido organizado en seis (06) unidades de aprendizaje:
1. Introducción al concepto de esfuerzo. Repaso de los principios de la estática.
Esfuerzo y deformación: Carga axial, ensayo de tracción. Esfuerzo y deformación por
efectos térmicos. Esfuerzos en recipientes de pared delgada que almacenan fluidos
a una presión interna.
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2. Esfuerzos en planos inclinados. Transformaciones de esfuerzo y deformación.
Esfuerzos principales bajo cargas. Uso del círculo de MOHR para soluciones
3. Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con énfasis en
elementos aeronáuticos.
4. Vigas y teoría de la flexión pura. análisis y diseño de vigas por flexión. Esfuerzos
tracción y/o compresión, esfuerzos cortantes. Elementos de pared delgada y flujo
cortante. Aplicaciones en elementos componentes de aeronaves.
5. Deformaciones en vigas, Pendientes y Deflexiones en vigas. Métodos de solución.
Aplicaciones en Aeronáutica.
6. Columnas, teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y aplicaciones en
elementos aeronáuticos.
III. COMPETENCIA
La asignatura de Resistencia de Materiales Aeronáuticos I, está concebida para desarrollar en el profesional en formación las siguientes competencias:
1. Competencia del conocimiento: Conoce los principios, teorías y modelos de
solución con los que se realizan los cálculos para las aplicaciones prácticas de las estructuras aeronáuticas.
2. Competencia actitudinal: desarrollar un modo de enfoque analítico y de aplicación lógica de los conocimientos teóricos asociados al comportamiento de las estructuras aeronáuticas cuando están sometidas a las diversas cargas durante su trabajo real.
3. Competencia Aptitudinal: Aplicar en forma segura los conocimientos de resistencia de materiales en los procesos de cálculo, mantenimiento preventivos y correctivo de elementos aerodinámicos que se necesiten construir o preservar en las aeronaves.
IV. CAPACIDADES
Capacidad N° 1
Introducción al concepto de esfuerzo con un repaso de los principios de la
estática. Esfuerzo y deformación: Carga axial ensayo de tracción. Esfuerzo y
deformación por efectos térmicos. E sfuerzos en recipientes de pared delgada
que almacenan fluidos a una presión interna.
Conoce, analiza, comprende y aplica los principios bajo los cuales se presentan
esfuerzos y deformaciones en los mecanismos a estudiar. Conoce y comprende el tipo
de esfuerzo que se presenta: tracción, compresión o cortante. Determina las
condiciones de solución de la problemática planteada y aplica las teorías con sus
modelos matemáticos adecuados. Conoce, comprende y aplica las soluciones
pertinentes para los casos donde los esfuerzos se presentan por variaciones térmicas
en los mecanismos involucrados en el cálculo. Conoce, analiza y aplica el cálculo de
los esfuerzos en las paredes de recipientes de pared delgada que almacenan fluidos a
presión.
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Capacidad N° 2
Esfuerzos en planos inclinados, en un miembro sometido a carga axial. Estado
general de esfuerzos en un punto. Consideración del estado plano de
esfuerzos y sus ecuaciones de transformación. Esfuerzos principales. Uso del
círculo de Mohr para soluciones.
Conoce, distingue, discrimina y aplica los aspectos teóricos a las situaciones donde se
presentan esfuerzos en planos inclinados a nivel microscópico, para determinar
nuevos sistemas de referencia del accionar de los esfuerzos. Accede y comprende las
nuevas denominaciones de los esfuerzos en base a su característica producto del
análisis. Interioriza las nuevas realidades de los esfuerzos así como los procesos de
solución en base a aplicación de conceptos matemáticos como máximos y mínimos
para determinar la presencia de esfuerzos especiales denominados: esfuerzos
principales. Conoce y aplica soluciones de carácter grafico como es la aplicación del
círculo de MOHR.
Capacidad N° 3
Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con énfasis en
elementos aeronáuticos cargas por torsión. Deformaciones angulares.
Transmisión de potencia con ejes giratorios. Efectos combinados. Esfuerzos
normales y cortantes. Concentración de esfuerzos en ejes circulares sometidos a
cargas de torsión.
En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de aplicar el concepto
de corte puro que se presenta cuando actúan momentos o pares de torsión en los
mecanismos. Para las soluciones prácticas aprenderá a reconocer los ejes prismáticos
y no prismáticos para aplicar los modelos de solución adecuados incluyendo el caso
complejo de la transmisión de potencia en ejes rotativos. Conocerá y aplicara las
propiedades de las secciones transversales de los ejes, como es el Momento polar de
inercia ( Jo ) particularizando en el caso de los ejes cilíndricos macizos y en los ejes
huecos como en las aplicaciones de ejes cardan. Aplicara sus conocimientos en el
trazado de los diagramas de momentos torsionales.
Capacidad N° 4
Vigas y teoría de la flexión pura. Análisis y diseño de vigas por flexión.
Esfuerzos a tracción y/o compresión. Esfuerzos cortantes. Elementos de pared
delgada y flujo cortante. Aplicaciones en elementos componentes de aeronaves.
En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de aplicar el concepto
de esfuerzos y deformaciones que se presentan en los elementos prismáticos sujetos
a cargas que le producen flexión como son las vigas, luego conocerá y aplicara en la
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presencia de otro tipo de cargas axiales excéntricas y también en cargas
transversales. En la aplicación de los modelos matemáticos, utilizara las propiedades
de las secciones transversales de las vigas, como: Primer momento de inercia, segundo
momento de inercia de las sección transversal. Estará capacitado para trazar los
diagramas de fuerzas cortantes y de momentos flectores para la aplicación de
soluciones de vigas. Conocerá y aplicara el concepto de flujo cortante en vigas y
finalizara conociendo y aplicando tablas de perfiles estructurales con los cuales se
confeccionan vigas y sus variantes en aplicaciones aerodinámicas.
Capacidad N° 5
Deformaciones en vigas, pendientes y deflexiones en vigas. Métodos de
solución. E cuación diferencial para el cálculo de pendientes y deflexiones.
M étodo de la doble integración y aplicaciones en aeronáutica. Método del
“Area de Momentos” y sus aplicaciones en aeronáutica.
En este capítulo conocerá, analizará y aplicará modelos matemáticos que reflejen el
particular comportamiento de la viga al soportar cargas, estos modelos permitirán
evaluar la deflexión y las pendientes de una viga, puesto que son requisitos de análisis
indispensables para la aplicación de vigas. Es de importancia que el alumno aplique el
cálculo de pendientes y deflexiones en vigas por el método de doble integración a si
como por el método de área de momentos. La parte de solución de problemas estará
orientada a problemas en el campo aeronáutico.
Capacidad N° 6
Columnas teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y
aplicaciones en elementos aeronáuticos.
Conocerá, aprenderá y solucionara las construcciones mecánicas que satisfagan el
concepto de columna es decir elementos prismáticos verticales que soportan cargas
axiales. Donde se analizara el concepto de estabilidad bajo los modelos de: Euler,
relación de esbeltez y constante de columna. Se conocerá y aplicará la formula de
la secante para los casos de columnas con cargas excéntricas
V. METODOLOGÍA
Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y
explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el
diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los
conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo.
Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las
clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo
deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben investigar sobre los
diferentes temas tratados.
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En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos
metodológicos:
1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los diferentes
temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico. Además desarrollará
talleres de problemas y propiciará y estimulará la intervención de los alumnos en la
clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de
complejidad, para que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma
personal.
2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema
relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva consulta al profesor
responsable de la asignatura.
3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías,
presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la Información. (Ofimática
para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIA y Correo Electrónico).
VI. EVALUACIÓN
El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el
profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las
inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no
podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas,
ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación.
Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además
es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que
los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital
importancia la asistencia a clases.
Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases,
gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la
normatividad expresada en el Reglamento de la UAP.
La Modalidad de Evaluación será la siguiente:
- Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP,
contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en
clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación,
experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos.
Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas.
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- Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico de
conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
- Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento
de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente:
Descripción Ponderación Porcentaje
Examen Parcial Peso 3 30%
Examen Final Peso 3 30%
Trabajo Académico Peso 4 40%
- Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico
de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el
alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder
el reemplazo, se recalculará la nueva nota final.
Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal.
Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos.
Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5)
como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno.
VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS
Unidad 1: Introducción al concepto de esfuerzo. Con un repaso de los principios
de la estática. Esfuerzo y deformación: carga axial ensayo de tracción. Esfuerzo
y deformación por efectos térmicos. Esfuerzos en recipientes de pared
delgada que almacenan fluidos a una presión interna.
Duración: Tres semanas.
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Capacidad N° 1: Conoce, distingue, interioriza y comprende claramente los
comportamientos de los materiales en las diferentes aplicaciones reales. Conoce las
respuestas de los materiales materializadas como deformaciones estudiadas en los
ensayos tecnológicos, básicamente el ensayo de tracción.
Conoce y comprende las condiciones de deformación que se producen en los
elementos mecánicos cuando están sometidos a la acción de fuerzas y esfuerzos ya
sean de carácter mecánico, térmico o una combinación de ambos. Conoce y diferencia
los diferentes esfuerzos que se presentan en las paredes de los recipientes de pared
delgada que almacenan fluidos a una presión interna.
Tiene capacidad para resolver los problemas que se presenten en diferentes
circunstancias de trabajo de los materiales que impliquen la aplicación de las teorías estudiadas.
Semana N° 01
Tipo de sesión: Exposición dialogada
Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Principios y aplicaciones
de los conceptos de
estática a casos reales.
Ensayos tecnológicos
aplicados a los
materiales: normas de
ensayos y aplicaciones
prácticas.
Esfuerzos de tracción,
compresión.
Tipos de curvas para el
estudio de los materiales
ensayados.
Construcción de las curvas
de ingeniería y
cuantificación de las
propiedades mecánica.
Problemas de aplicaciones.
Conoce, distingue, interioriza, familiariza y comprende claramente los conceptos de esfuerzos.
Los emplea y conoce las ventajas y limitaciones de los materiales en base a las cuantificaciones en los ensayos tecnológicos.
Resuelve problemas de aplicaciones prácticas y comprueba las realidades de las construcciones.
Participa activamente en
los casos prácticos de
talleres y
laboratorios.
Desarrolla un espíritu crítico, analítico y constructivo.
Muestra una pre disposición por su auto aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
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Semana N° 02
Tipo de sesión: Exposición dialogada Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Variaciones de temperatura
natural e inducida sobre
los mecanismos de
una
construcción mecánica.
Esfuerzos térmicos en los materiales por variaciones de temperatura.
Esfuerzos térmicos
combinados con
esfuerzos mecánicos en
los mecanismos
construidos.
Aplicación de los
diagramas de cuerpo
libre para la solución de
este tipo de problemas.
Comprende y analiza los
conceptos de variación de
temperatura, sobre las
dimensione y esfuerzos de
los materiales.
Utiliza los métodos gráficos de representación del diagrama de cuerpo libre y plantea las soluciones analíticas.
Emplea los modelos
matemáticos de solución de
los problemas
considerando sus
limitaciones.
Resuelve problemas con
respuestas dentro de las
realidades de las
construcciones reales.
Participa activamente en
las soluciones
prácticas que se
desarrollan en aula.
Muestra interés y una predisposición por su auto aprendizaje.
Analiza y solicita explicaciones respecto a las observaciones de las realidades constructivas.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Semana N° 3
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Recipientes de pared
delgada que
almacenan un fluido a
una presión interna.
Esfuerzos que se
presentan en las paredes
cilíndricas de
estos recipientes.
Aplicaciones a otros tipos de recipientes con geometría diferente.
Esfuerzos que se presentan en las tapas de recipientes de pared delgada.
La relación R/t en los
recipientes.
Análisis y comprobación de
las construcciones reales.
Comprende y analiza los
conceptos sobre recipientes
de pared delgada.
Utiliza los métodos gráficos para su planteamiento de solución y aplicaciones.
Reconoce las ventajas y limitaciones de las teorías aplicables.
Resuelve problemas, calcula y proporciona aplicaciones confiables.
Proporciona soluciones en la práctica, que responde a las teorías estudiadas.
Participa activamente en
los casos prácticos de
solución de problemas
y presenta
casos reales observados en las estructuras aeronáuticas
Desarrolla un espíritu analítico a cerca de las
aplicaciones reales. Predispone su auto
aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
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Unidad N° 2: Esfuerzos en planos inclinados, en un miembro sometido a carga
axial. Estado general de esfuerzos en un punto. Consideración del estado plano
de esfuerzos y sus ecuaciones de transformación. Esfuerzos principales. Uso del
círculo de Mohr para soluciones.
Duración: Dos semanas.
Capacidad N° 2: Conoce el concepto de un miembro estructural sometido a estado de
carga axial. Conoce el concepto de punto interior de un elemento sometido a cargas
exteriores ubicando el estado general de esfuerzos en un estado tridimensional
adosado al sistema matemático de ejes: X-Y-Z. Plantea la solución general de este
estado de esfuerzos utilizando: Matrices. Reconoce las dificultades de esta solución y
ubica un estado bi-dimensional de esfuerzos o estado plano de esfuerzos. Conoce las
limitaciones de este caso y aplica las soluciones con vectores fuerza para determinar
los esfuerzos normales y cortantes. Conoce las ecuaciones del estado plano para
determinar los esfuerzos normales y cortantes en función del ángulo a que se ubique el
plano inclinado. Conoce el círculo de MOHR y sus ventajas en las aplicaciones de
solución de problemas. Conoce, calcula y aplica el concepto de esfuerzos principales y
esfuerzo cortante máximo.
Semana N° 04
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Esfuerzos en puntos internos de un elemento sometido a carga axial exterior, esfuerzos en planos inclinados.
Estado general de esfuerzos en un punto interior de un elemento sometido a cargas exteriores. Solución teórica general.
Estado bi-dimensional ó Estado plano de esfuerzos.
Práctica calificada Nº1
Comprende y analiza los conceptos referidos a presencia de esfuerzos en puntos internos de miembros cargados exteriormente.
Utiliza los métodos analíticos para la solución de problemas
Plantea y reconoce las
ventajas y limitaciones de
los métodos utilizados.
Resuelve problemas y
calcula aplicaciones
prácticas observadas en construcciones aeronáuticas.
Emplea la representación
grafica
Participa activamente en los casos prácticos de laboratorios y talleres aplicativos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo.
Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas relacionando con la realidad de las aplicaciones.
Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
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Semana N° 05
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ecuaciones de transformación para el estado plano de esfuerzos. Solución de problemas y aplicaciones.
Esfuerzos principales y esfuerzo cortante máximo en el estado plano de esfuerzos.
Circulo de MOHR para soluciones de estado plano de esfuerzos.
Consideraciones de los ángulos en el círculo de MOHR respecto al estado real.
Comprende, analiza y
asimila los conceptos,
propiedades y
métodos
gráficos y analíticos.
Utiliza los métodos gráficos como base para la aplicación de los métodos analíticos.
De cada método empleado
reconoce las ventajas y
limitaciones.
Resuelve problemas y
proporciona respuestas
coherentes con las
realidades..
Emplea la representación gráfica como base de sus soluciones.
Participa activamente en
los casos prácticos
de laboratorios y
talleres aplicativos.
Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas relacionando con la realidad de las aplicaciones.
Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Unidad N° 3: Torsión, principios y aplicaciones en mecanismos en general y con
énfasis en elementos aeronáuticos. Cargas por torsión. Deformaciones angulares.
Transmisión de potencia con ejes giratorios. Efectos combinados. Esfuerzos
normales y cortantes. Concentración de esfuerzos en ejes circulares sometidos
a cargas de torsión.
Duración: Tres semanas.
Capacidad N° 3: Conoce el mecanismo de aplicación de cargas sobre miembros
estructurales que originan el fenómeno de la torsión y reconoce en las construcciones
reales los fenómenos que originan. Conoce y aplica el momento de torsión ó torque
Conoce los fenómenos que origina, traducidos en ángulos por cortante y ángulo de
torsión así como los esfuerzos cortantes que origina en los elementos mecánicos.
Conoce y aplica ejes circulares macizos y huecos en las construcciones. Conoce y
aplica la transmisión de potencia a través de ejes circulares. Utiliza los sistemas de
unidades ANSI é ISO para sus cálculos y aplicaciones. Conoce y aplica el efecto
combinado de esfuerzos por tracción y torsión. Conoce y aplica los factores de
concentración de esfuerzos para ejes que transmiten potencia y tienen en su
configuración geométrica: canales chaveteras, ranuras y radios de acuerdo para la
unión de diámetros diferentes en un mismo eje.
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Semana N° 06
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ejes que soportan Carga
de torsión o momento de
torsión.
Deformación angular por
torsión en la superficie
del eje: ángulo por
cortante.
Deformación angular por
torsión en la sección
transversal del eje: Angulo
por torsión.
Esfuerzo cortante por
torsión Formula de la
torsión elástica..
Comprende y analiza los
conceptos de
deformaciones angulares
en un eje sometido a
torsión,
Utiliza los métodos de relación entre estas deformaciones y utilizando el rango elástico del material establece la fórmula del esfuerzo cortante superficial.
Los emplea y conoce las
ventajas y limitaciones.
Resuelve problemas y
aplica en la realidad.
Participa activamente en
los casos prácticos de
solución de problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de
la solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Semana N° 07
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ejes prismáticos sometidos
a torsión.
Ejes no prismáticos
sometidos a torsión.
Ejes huecos trabajando a
torsión: ventajas
y desventajas.
Formula de la
compatibilidad en torsión.
Comprende y analiza los
conceptos de eje prismático
así como de un eje
no prismático.
Comprende, reconoce y
aplica los ejes huecos
acasos de transmisión
de momentos de torsión.
Generaliza la ecuación de la compatibilidad a casos de torsión.
Utiliza los métodos gráficos y analíticos en las soluciones de problemas.
Los emplea y conoce las
ventajas y limitaciones.
Participa activamente en
los casos prácticos
de laboratorios y
seminarios.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria a casos de aeronáutica..
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente, textos de la bibliografía e informaciones
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Semana N° 08
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ejes que transmiten
potencia.
Uso de unidades del
sistema ANSI.
Uso de unidades del
sistema ISO
Diseño de ejes por
comportamiento del
material.
Diseño de ejes por propiedad mecánica del material a usar.
Efectos combinados: esfuerzos normales y cortantes en ejes a torsión.
Examen Parcial
Comprende, analiza y utiliza
correctamente las unidades
de las cuantificaciones de
los conceptos de torsión en
los sistemas: ISO y ANSI.
Utiliza los métodos gráficos como diagramas de cuerpo libre para la solución de problemas y aplica la parte matemática en las soluciones de problemas.
De los métodos que emplea, conoce las ventajas y limitaciones.
Resuelve problemas y se familiariza con las realidades observadas en las construcciones.
Participa activamente en
los casos prácticos que
analizan construcciones en
elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo a
cerca de las
construcciones observadas
en la realidad.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y buscando información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Unidad N° 4: Vigas: Vigas y teoría de la flexión pura. Análisis y diseño de
vigas por flexión. Esfuerzos a tracción y/o compresión, esfuerzos cortantes.
Elementos de pared delgada y flujo cortante. Aplicaciones en elementos
componentes de aeronaves.
Duración: Cuatro semanas.
Capacidad N° 4: Conoce y aplica los conceptos que definen una viga reconociendo
teóricamente las fibras del material. Internaliza los conceptos de la teoría de la flexión y
los aplica para calcular los esfuerzos longitudinales ya sea de tracción o de compresión.
Está capacitado para trazar los diagramas de cuerpo libre, de fuerzas cortantes y de
momentos flectores así como de aplicar el teorema de STEINER para calcular las
propiedades de las secciones transversales de la viga y poder calcular los esfuerzos
cortantes en las fibras de las vigas, el flujo cortante cuando se trate de vigas de pared
delgada y también calcular los esfuerzos de flexión en elementos tipificados como
elementos curvos.
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Semana N° 09
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Concepto genérico de una
viga.
Consideración de “fibra de
una viga”.
Clasificación de las vigas
por el tipo de
soportes.
Clasificación de las vigas
por el tipo de
cargas aplicadas.
Deformaciones unitarias producidas por flexión en una viga.
Esfuerzos longitudinales
producidos por flexión
en una viga que trabaja
en el rango elástico del
material.
Comprende y analiza los
conceptos que define una
viga así como sus
propiedades mínimas
exigible4s.
Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas presentados.
De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y plantea soluciones profesionales en la aplicación de materiales.
Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados.
Participa activamente en
los casos prácticos
de solución de
problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de la
solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su
aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente
Semana N° 10
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Construcción de los
diagramas de fuerzas
cortantes en la viga.
Construcción de los
diagramas de
momentos flectores en
una viga.
Determinación de las propiedades de la sección transversal de la viga y que se aplican en la formula de la flexión.
Segundo momento de
inercia de la sección
transversal de la viga
Comprende y analiza los conceptos que define una viga así como sus propiedades mínimas exigible4s.
Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas presentados.
De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y plantea soluciones profesionales en la aplicación de materiales.
Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados
Participa activamente en los casos prácticos de solución de problemas.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo cuando es participe de la solución de casos prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
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ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA
RESISTENCIA DE MATERIALES AERONÁUTICOS I Página 14
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Semana N° 11
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Esfuerzos cortantes
en las fibras de la viga.
Esfuerzos cortantes en
secciones abiertas de
pared delgada. Centro
de cortante.
Aplicaciones en
construcción de
aeronaves
Comprende y analiza los
conceptos que define una
viga así como sus
propiedades mínimas
exigible4s.
Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas presentados.
De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y plantea soluciones profesionales en la aplicación de materiales.
Emplea soluciones
alternativas para
comprobar sus resultados
Participa activamente en
los casos prácticos de
solución de
problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de
la solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 12
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Carga axial excéntrica en
un plano de simetría.
Flexión asimétrica.
Caso general de carga axial
excéntrica
Esfuerzos de flexión
en elementos curvos.
Segunda Práctica
Comprende y analiza los
conceptos que define una
viga así como sus
propiedades mínimas
exigible4s.
Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas presentados.
De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y plantea soluciones profesionales en la aplicación de materiales.
Emplea soluciones alternativas para comprobar sus resultados
Participa activamente en
los casos prácticos
de solución de
problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de la
solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente
FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
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Unidad N°5: Pendientes y deflexiones en vigas. Deformaciones en vigas,
pendientes y deflexiones en vigas. Métodos de solución. Ecuación diferencial
para el cálculo de pendientes y deflexiones. Método de la doble integración
y aplicaciones en aeronáutica. Método del “Area de Momentos” y sus
aplicaciones en aeronáutica.
Duración: Dos semanas.
Capacidad N° 5: Conoce y aplica los conceptos de deformaciones que se
producen en las vigas sometidas a cargas y que se traducen en determinar los
valores de las pendientes y de las deflexiones que son los limitantes en los
procesos de deformaciones. Estos valores usualmente los puede calcular
utilizando el método de doble integración ó el método de “área de momentos” a
partir de la ecuación diferencial de segundo orden adaptada a las vigas.
Semana N° 13
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ecuación diferencial de la
curva elástica de una viga.
Calculo de
pendientes y
deflexiones en una viga
por el método
de doble integración.
Aplicaciones a
miembros estructurales en
aeronáutica
Comprende, analiza y
aplica los métodos
matemáticos de solución de
ecuaciones diferenciales
aplicado a vigas.
Utiliza en paralelo, los métodos gráficos necesarios que permitan resolver los problemas planteados.
Al emplear los métodos propuestos reconoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o comprueba sus aplicaciones en las construcciones reales.
Participa activamente en
los casos prácticos
que analizan
construcciones en
elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo a
cerca de las
construcciones
observadas en la
realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 14
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Calculo de pendientes y
deflexiones en una viga
por el método de “área
de momentos”.
Calculo de
pendientes y
deflexiones en una viga
por el método de energía.
Aplicaciones a
miembros estructurales en
aeronáutica
Comprende, analiza y
aplica los métodos
matemáticos de solución de
ecuaciones diferenciales
aplicado a vigas.
Utiliza en paralelo, los métodos gráficos necesarios que permitan resolver los problemas planteados..
Al emplear los métodos propuestos reconoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o comprueba sus aplicaciones en las construcciones reales.
Participa activamente en
los casos prácticos
que analizan
construcciones en
elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo a
cerca de las
construcciones observadas
en la
realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Unidad N° 6: Columnas
Capacidad N° 6: Columnas. Teoría y aplicaciones de métodos de solución. Cálculos y
aplicaciones en elementos aeronáuticos.
Semana N° 15
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Columnas. concepto y generalidades de una columna.
Carga critica de una
columna.
Determinación de las
constantes de extremos
en columnas.
Determinación de las propiedades de la sección transversal de la columna: radio de giro.
Relación de esbeltez en
columnas. Reconocimiento
de las propiedades
mecánicas de los
materiales que constituyen
la columna.
Comprende y analiza los comportamientos de elementos estructurales que tipifican a una columna.
Reconoce el concepto de pandeo y las posibilidades de falla a que está sujeta una columna.
Analiza y determina las condiciones de soporte en los extremos de la columna para aplicar las restricciones teóricas
estipuladas.
Calcula las propiedades de la sección transversal para determinar el radio de giro como elemento básico del cálculo de la carga critica de pandeo.
Emplea la representación grafica
Participa activamente en los casos prácticos que analizan construcciones en elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
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Semana N° 16
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa. Nº de horas: 6
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Determinación del término adimensional ”Constante de columna”
Aplicación de los modelos para determinar la carga critica de pandeo en columnas.
Formula de Euler, de Beer
& Jonhston.
Aplicación de los factores
de seguridad.
Determinación de las cargas permisibles en una columna.
Teoría para columnas con carga excéntrica.
Formula de la secante.
Utiliza los valores de
propiedades mecánicas del
material, así como de la
geometría de la columna para calcular los valores de los términos: Relación de esbeltez (SR) y constante de columna (CC).
Aplica los modelos
matemáticos para calcular la
carga critica de pandeo
en una columna larga o en
una columna corta.
Analiza los factores de la columna para aplicar los coeficientes de seguridad.
Calcula los valores de la carga permisible con la cual no habrá pandeo.
Aplica conceptos de carga excéntrica y aplica modelos de solución adecuados para este caso
Participa activamente en
los casos prácticos
que analizan
construcciones en elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la
realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y y textos de la bibliografía
Semana N° 17
• Examen Final
Semana N° 18
• Examen Sustitutorio
VIII. BIBLIOGRAFÍA
1.- William RILEY- Leroy STURGES, Mecánica de Materiales.. Edit. Limusa Willey
Primera Edc. 2001- México D.F. 2.- Ferdinand P. BEER – Russell JOHNSTON, Mecánica de Materiales.. Edit. Mc
Graw Hill. Cuarta Edc. 2006 México D.F. 3.- R. C. HIBBELER, Mecánica de Materiales. Edit. Prentice Hill Sexta Edc. 2010 Naucalpan Edit de México 4.- Antony BEDFORD- Kenneth LIECHIE, Mecánica de Materiales.. Univ de
Texas Edit. Addison Wesley. QUINTA Edición. 2009 Bogotá D. C. 5.- Manduhkar VABLE, Mecánica de Materiales. Oxfor University Press Mexico 2008 Cuarta Edc. MEXICO D. F. 6.- James GERE-Barry GOODNO, Mecánica de Materiales. Cengage Learning
Editores Septima Edc. 2009 Santa fe MEXICO D.F.
Pueblo Libre, Marzo del 2015.