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RESISTENCIA DE MATERIALES Profesor: Carlos E. Joo G.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional De
Ingeniera de Minas
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UNIDAD I : PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALES
02/04/2014 06:20:06 p.m.
Lic. Carlos E. Joo G. 2 Resistencia de Materiales - 01
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1. INTRODUCCIN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES
Anlisis del curso Analizar las cargas sobre elementos , equipos
o maquinarias comunes.
Comprender los objetivos del curso. Obtener una idea general
sobre resistencia de materiales y como se ha
de trabajar.
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Lic. Carlos E. Joo G. 3 Resistencia de Materiales - 01
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1.1. MAPA DE ANLISIS
Los productos, mquinas y
estructuras debern disearse para que
sean seguros y funcionen
satisfactoriamente durante su uso
pretendido.
La seguridad es primordial. Los
componentes que soportan carga no deben romperse durante su
uso.
La deformacin excesiva es otra forma de falla.
El pandeo, que ocurre cuando el
perfil de un elemento de
carga se vuelve inestable, se debe
evitar.
Resistencia de Materiales - 01
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ANLISIS DE FUERZAS: BICICLETA
Resistencia de Materiales - 01
La bicicleta tiene un cuadro donde van montadas: la tijeras,
palancas de pedales y ruedas.
El asiento y manubrio tambin estn conectados al cuadro.
Los pedales absorben las fuerzas ejercidas por sus pies y
producen un momento de torsin a la palanca, la que impulsa la
cadena a travs de las ruedas dentadas, que a su vez impulsan la
rueda trasera.
Los varillajes que accionan el cambio de velocidades y los
frenos disponen de numerosas palancas, eslabones y pernos que
transmiten las fuerzas ejercidas por sus manos para realizar tareas
importantes.
Las ruedas y sus ejes deben disearse a ser fuertes y rgidos,
capaces de resistir repetidas aplicaciones de fuerzas.
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MAPA DE ANLISIS
Aprender sobre la naturaleza bsica de los esfuerzos y
deformaciones en este curso.
Ser capaz de reconocer varios tipos de esfuerzos y deformaciones
creados por diferentes situaciones de carga y apoyo o soporte.
Analizar situaciones en las que ms de una clase de esfuerzo es
experimentado por un elemento de carga al mismo tiempo.
El diseo requiere que usted determine el perfil y tamao de un
elemento de carga y que especifique el material del
cual se tiene que hacer.
Aprender cmo disear componentes de carga seguros de mquinas y
estructuras
Resistencia de Materiales - 01
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MEC
N
ICA
MECNICA DE CUERPOS RGIDOS
ESTTICA
DINMICA
CINEMTICA
CINTICA
MECNICA DE CUERPOS
DEFORMABLES
RESISTENCIA I
RESISTENCIA II
MECNICA DE
FLUIDOS
Resistencia de Materiales - 01 18:20 7
ModeradorNotas de la presentacinEste libro trata slo la mecnica
del cuerpo rgido ya que staconstituye una base adecuada para el
diseo y anlisis de muchos tiposde dispositivos estructurales,
mecnicos o elctricos, que se encuentranen la ingeniera. Adems, la
mecnica del cuerpo rgido proporcionaparte de la base necesaria para
el estudio de la mecnica de los cuerposdeformables y la mecnica de
fluidos.
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Se ocupa de las distribuciones de fuerzas interiores y de las
deformaciones en estructuras y componentes de
maquinaria cuando estn sometidos a sistemas de fuerzas.
MECNICA DE CUERPOS DEFORMABLES
Resistencia de Materiales - 01 18:20 8
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Qu es la Resistencia de materiales o
Mecnica de materiales?
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Lic. Carlos E. Joo G. 9 Resistencia de Materiales - 01
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Un modelo de resistencia de materiales establece una relacin
entre las fuerzas aplicadas, tambin llamadas cargas o acciones, y
los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas. Generalmente
las simplificaciones geomtricas y las restricciones impuestas sobre
el modo de aplicacin de las cargas hacen que el campo de
deformaciones y tensiones sean sencillos de calcular.
La resistencia de materiales clsica es una disciplina de la
ingeniera mecnica y la ingeniera estructural que estudia los slidos
deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un
elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y
fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes
o deteriorarse de algn modo.
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ModeradorNotas de la
presentacinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materiales
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La mecnica de materiales es una rama de la mecnica aplicada que
trata del comportamiento de los cuerpos slidos sometidos a diversas
cargas. Otros
nombres para este campo de estudio son resistencia de materiales
y mecnica de los cuerpos deformables. Los cuerpos slidos
considerados en
este libro incluyen barras sometidas a cargas axiales, ejes en
torsin, vigas en flexin y columnas en compresin. (James M. Gere
Barry J. Goodno)
La Resistencia de Materiales, es una ciencia sobre los mtodos de
clculo a la resistencia, la rigidez y la estabilidad de los
elementos estructurales. Se
entiende por resistencia a la capacidad de oponerse a la rotura,
rigidez a la capacidad de oponerse a la deformacin y estabilidad a
la capacidad de
mantener su condicin original de equilibrio. (G. Villarreal
C.)
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Lic. Carlos E. Joo G. 11 Resistencia de Materiales - 01
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1.2. De qu trata el curso ? 02/04/2014 06:20:08 p.m.
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El objetivo principal de la mecnica de materiales es determinar
los esfuerzos, las
deformaciones unitarias y los desplazamientos en estructuras y
sus componentes debidas a
las cargas que actan sobre ellas. Si podemos determinar estas
cantidades para todos los valores de las cargas incluyendo las
que causan la falla, tendremos una representacin completa del
comportamiento
mecnico de esas estructuras.
ModeradorNotas de la presentacinLa esttica es la rama de la
mecnica clsica que analiza las cargas (fuerza, par / momento) y
estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas fsicos en
equilibrio esttico, es decir, en un estado en el que las posiciones
relativas de los subsistemas no varan con el tiempo.La primera ley
de Newton implica que la red de la fuerza y el par neto (tambin
conocido como momento de fuerza) de cada organismo en el sistema es
igual a cero. De esta limitacin pueden derivarse cantidades como la
carga o la presin. La red de fuerzas de igual a cero se conoce como
la primera condicin de equilibrio, y el par neto igual a cero se
conoce como la segunda condicin de equilibrio.Anlisis del
equilibrioArtculo principal: Equilibrio mecnicoEsquema de fuerzas y
momentos en una viga en equilibrio.La esttica proporciona, mediante
el empleo de la mecnica del slido rgido, solucin a los problemas
denominados isostticos. En estos problemas, es suficiente plantear
las condiciones bsicas de equilibrio, que son:El resultado de la
suma de fuerzas es nulo.El resultado de la suma de momentos
respecto a un punto es nulo.Estas dos condiciones, mediante el
lgebra vectorial, se convierten en un sistema de ecuaciones; la
resolucin de este sistema de ecuaciones es la solucin de la
condicin de equilibrio.Existen mtodos de resolucin de este tipo de
problemas estticos mediante grficos, heredados de los tiempos en
que la complejidad de la resolucin de sistemas de ecuaciones se
evitaba mediante la geometra, si bien actualmente se tiende al
clculo por ordenador.Para la resolucin de problemas hiperestticos
(aquellos en los que el equilibrio se puede alcanzar con distintas
combinaciones de esfuerzos) es necesario considerar ecuaciones de
compatibilidad. Dichas ecuaciones adicionales de compatibilidad se
obtienen mediante la introduccin de deformaciones y tensiones
internas asociadas a las deformaciones mediante los mtodos de la
mecnica de slidos deformables, que es una ampliacin de la mecnica
del slido rgido que, adems, da cuenta de la deformabilidad de los
slidos y sus efectos internos.Existen varios mtodos clsicos basados
en la mecnica de slidos deformables, como los teoremas de
Castigliano o las frmulas de Navier-Bresse.
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Es esencial que cualquier producto, mquina o estructura sea
seguro y estable cuando se someta a cargas ejercidas en l, durante
cualquier uso predecible.
El anlisis y diseo de semejantes dispositivos o estructuras para
garantizar la seguridad es el objetivo primordial de este
curso.
OBJETIVO DE ESTE CURSO: GARANTIZAR LA SEGURIDAD
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Resistencia de Materiales - 01
TRABAJO DE INVESTIGACIN N1 Piense en productos, mquinas y
estructuras que le sean familiares y que contengan componentes que
deben soportar cargas con seguridad. Para cada dispositivo que se
le ocurra, escriba la siguiente informacin: La funcin bsica o
propsito del dispositivo. La descripcin y bosquejos de sus
componentes principales, en particular
aquellos que se vern sometidos a fuerzas significativas. El
material del cual est hecho cada componente, es un metal o un
plstico?
Qu clase de metal? Qu clase de plstico? Es algn otro material?
Cmo est soportado cada componente dentro del producto, mquina o
estructura? Cmo se aplican las fuerzas al componente? Cul sera la
consecuencia si el componente se rompe? Cunta deformacin hara que
el componente sea incapaz de realizar su funcin deseada?
Considere productos en torno a su casa, partes de su bicicleta,
carro o motocicleta; edificios; juguetes; juegos mecnicos de parque
de diversin; aviones y vehculos espaciales; buques; mquina de
manufactura; equipo de construccin; maquinaria agrcola y otros.
Trabaje con su grupo (no mayor de cinco y al menos debe escribir
el anlisis de un elemento por cada integrante.
Expondr brevemente y discutir estos productos y sistemas con sus
compaeros y con el Profesor o facilitador del curso.
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FIN DE LA CLASE 01: GRACIAS PROXIMA CLASE: PRACTICA DE
EJERCICIOS N1
02/04/2014 06:20:08 p.m.
Lic. Carlos E. Joo G. 15
[email protected] agregue la direccinir a
perfilskydriveesttica o
https://skydrive.live.com/?cid=6f268ac744853383#cid=6F268AC744853383&id=6F268AC744853383!741
RESISTENCIA DE MATERIALESProfesor: Carlos E. Joo G.UNIDAD i :
PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MATERIALESINTRODUCCIN A LA RESISTENCIA
DE MATERIALES1.1. MAPA DE ANLISISANLISIS DE FUERZAS: BICICLETAMAPA
DE ANLISISNmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Qu es la
Resistencia de materiales o Mecnica de materiales?Nmero de
diapositiva 10Nmero de diapositiva 111.2. De qu trata el curso
?Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14FIN DE LA CLASE 01:
GRACIASPROXIMA CLASE: PRACTICA DE EJERCICIOS N1
