La mecánica de materiales, conocida también como resistencia de materiales o mecánica de sólidos, es una rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de cuerpos sólidos en equilibrio no sometidos a aceleraciones ante diferentes estados de carga o solicitaciones externas (tracciones, compresiones o fuerzas de corte). El objetivo fundamental de esta ciencia es establecer los esfuerzos internos y las deformaciones producidas por efecto de las cargas externas, con el fin de diseñar cualquier tipo de estructura que sirva a su propósito sin presentar fallas.
A lo largo del curso, se estudiarán tres conceptos fundamentales de esta disciplina, como lo son: el equilibrio de fuerzas y momentos; la compatibilidad geométrica de las deformaciones; y la relación entre esfuerzos internos y deformaciones.
El curso combinará videos donde se explicarán los conceptos teóricos y demostrarán sus aplicaciones, con test para que los estudiantes practiquen de manera independiente los conocimientos adquiridos.
Overview
Syllabus
- Bienvenida al curso
- ¡Bienvenidos y bienvenidas! Este curso tiene como propósito introducir los conceptos básicos para analizar como resisten y se deforman estructuras de distintos materiales con diversas solicitaciones, con el fin de diseñar cualquier tipo de estructura que sirva a su propósito sin presentar fallas.
- Módulo 1: Conceptos básicos de mecánica
- Esta primera unidad abordará los conceptos fundamentales para comprender el equilibrio y movimiento de cuerpos. Nos enfocaremos en la estática, examinando cómo las fuerzas y momentos afectan el comportamiento de un cuerpo y cómo este puede lograr el equilibrio.
- Módulo 2: Introducción a la mecánica de cuerpos deformables
- En esta segunda unidad, nos adentraremos en el estudio de cuerpos deformables, centrándonos en la descripción proporcionada por la Ley de Hooke. Aquí, se introducirán conceptos esenciales, como la compatibilidad geométrica y la relación entre fuerza y deformación, que desempeñan un papel crucial para comprender y modelar el comportamiento de los cuerpos estudiados. Analizaremos además el módulo de Young, que describe la respuesta elástica de diversos materiales a la aplicación de fuerzas externas.
- Módulo 3: Esfuerzo y deformación unitaria
- En la tercera unidad, nos adentraremos en los esfuerzos y deformaciones unitarias. Exploraremos los tipos de esfuerzos, normales y de corte, que afectan un punto en un cuerpo. Aprenderemos sobre el tensor de esfuerzos y su utilidad en el análisis de un cuerpo, incluyendo cómo encontrar los esfuerzos internos según las condiciones de borde. Abordaremos la transformación de ejes, tanto en su método matemático como gráfico, para comprender cómo los esfuerzos y deformaciones se ajustan en diferentes direcciones.
- Módulo 4: Relaciones esfuerzo - Deformación unitaria
- En la última unidad, exploraremos en detalle las relaciones esfuerzo-deformación descritas por la Ley de Hooke generalizada. Analizaremos cómo esta ley combina equilibrio diferencial y compatibilidad geométrica para el estudio detallado de cuerpos deformables. Abordaremos nuevos conceptos que afectan en la deformación, como la razón de Poisson y las diferencias de temperatura. Finalmente, examinaremos varios criterios de fluencia para asegurar que los esfuerzos se mantengan en rangos deseados.
- Cierre del curso
- Les queremos agradecer el habernos acompañado en el curso. Esperamos que los contenidos abordados sean un real aporte en tu carrera profesional /laboral.
Taught by
Francisco Sahli Costabal
