plan de evaluación por unidad(mecánica aeroespacial de materiales)
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Universidad Autónoma de Baja California - CITEC Mecánica Aeroespacial de Materiales
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Plan de Evaluación por unidad: Mecánica de Materiales Aeroespacial.
Unidad de Aprendizaje: Mecánica Aeroespacial de Materiales.
Competencia(s)
disciplinar(es):
Identificar y calcular los esfuerzos y deformaciones
existentes en los materiales de ingeniería, para dar
solución a diseño y seguridad aplicados en elemento(s)
mecánico(s) de aeronaves a partir del análisis y
resolución de casos prácticos de cargas aplicadas a estos
mismos, mediante el trabajo en equipo en el que se
propicie el respeto y la tolerancia a las ideas de sus
compañeros.
Competencia de la unidad
de aprendizaje:
Comprender las propiedades mecánicas de los
materiales y la naturaleza de los esfuerzos aplicados,
mediante la resolución y análisis de casos de cargas
aplicadas a elementos mecánicos utilizados en
aeronaves, para comprender la naturaleza y resistencia
de éstos, mediante el trabajo colaborativo en el que se
propicie el respeto y la tolerancia a las ideas de sus
compañeros.
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Unidad de Aprendizaje: Mecanismos. Unidad 1, Análisis de Posición
Productos de aprendizaje: - Primer informe de avance del proyecto final por
equipos: presentación ejecutiva y reporte escrito.
- Ejerciciario del Capitulo 1 de Mecánica de
materiales de BEER AND JHONNSTON de
Conceptos de Esfuerzo.
- Reportes de investigación
Competencia particular del tema: Analizará los diferentes esfuerzos presentados en cargas
estáticas, a través ejercicios resueltos en clase, por
métodos analíticos y experimentales, para la descripción
del diagrama Esfuerzo-Deformación.
Atributos Criterios (Objetos de evaluación)
Indicadores (situaciones concretas que evidencian el dominio)
Ponderación (por cada atributo), %
Conocimientos - Maneja conceptos de esfuerzo y deformación, realiza diagramas de cuerpo libre, identificas las reacciones en los elementos, utiliza las leyes de equilibrio. - Presenta una aproximación de los esfuerzos presentados en el análisis estructural de su proyecto final.
- Resuelve analiza problemas de cargas estáticas. - Entrega el primer informe del proyecto final por equipos.
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Habilidades - Establece modelos esquemáticos de esfuerzos Mecánicos. - Domina los métodos de análisis
Determina las relaciones carga deformación de diferentes materiales.
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Actitudes - Analiza - Reflexiona - Emprende
- Opina - Debate - Propone
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Valores - Responsabilidad - Respete - Tolere
- Entrega oportuna de evidencias - -
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Aspectos a evaluar en el Primer reporte del Proyecto final (20 % Conocimientos):
Evaluador: __________________ Fecha: _______ Evaluación Numero:____________ Equipo: __________ Integrantes____________________________________________
Calificación 6 7 8 9 10
Contenido del trabajo
Presentación (imagen)
Contenido
Orden
Exposición electrónica
Calidad de material de apoyo para
presentación (ortografía)
Dominio del tema
Secuencia de los temas
Conclusión ó comentario personal
Resumen para la audiencia.
Presentación de los ponentes
Imagen
Presencia a la hora de exponer
Desenvolvimiento durante la
exposición (lenguaje técnico)
Producto final
Funcionalidad
Creatividad
Estética
Subtotal
Puntos obtenidos de 140 totales
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RUBRICA DE EXPOSICIÓN.
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Nombre: ______________________________ . Calificación (20 %Conocimientos): _______
Instrucciones: Lea con atención cada uno de los ejercicios, y responda lo que se pide.
Indique claramente sus respuestas y entregue su examen acompañado con las hojas del
desarrollo de problemas.
1.- (25 %) El eje sólido que se muestra en la
figura 1.1 está hecho de un latón para el cual
el esfuerzo cortante Permisible es de 55Mpa.
Si se desprecia el efecto de las
concentraciones de esfuerzos, determine los
diámetros mínimos y con los cuales
no se excede el esfuerzo cortante permisible. Fig. 1.1
2.- (25%) La varilla de aluminio AB (G=27
Gpa) está unida a la varilla de latón BD (G=
39 Gpa). Si se sabe que la porción CD de la
varilla de latón es hueca y tiene un diámetro
interior de 40 mm como se muestra en la
figura 1.2, determine el ángulo de giro en A. Fig. 1.2
3.- (25 %) El eje escalonado que se muestra
en la figura 1.3 gira a 450 rpm. Si se sabe
que r=0.2 in., determine la máxima potencia
que puede transmitirse sin exceder un
esfuerzo cortante permisible de 7500 psi.
Fig. 1.3a Fig. 1.3b
4.- (25 %) Si se supone que la reacción del
suelo esta uniformemente distribuida, dibuje
los diagramas de cortante y de momento
flector para la viga que se muestra en la figura
1.4
Fig. 1.4
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Lectura para establecer y dominar los diagramas de esfuerzo deformación (30 % Habilidad)
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Practica de Esfuerzo deformación (15 % Habilidad)
I. Competencia
Determinar el Esfuerzo de Tensión en el límite de proporcionalidad, Esfuerzo de fluencia,
módulo elástico, porcentaje de alargamiento y porcentaje de reducción de área.
Preguntas Previas
1).- ¿Qué es un Esfuerzo?
2).- ¿Qué es un Esfuerzo de Fluencia?
3).- ¿Qué es un Esfuerzo máximo?
4).- ¿Qué es el Módulo Elástico?
5).- ¿En qué consiste el efecto de Estricción?
6).- ¿Qué es una deformación unitaria?
Material y equipo:
1 Prensa Hidráulica con capacidad de 30 000 Kg ó mayor.
1 Vernier ó cinta métrica
1 Balanza con aproximación al gramo
1 Libreta de registro y calculadora
1 probeta cilíndrica de acero ó aluminio ó cobre.
1 Extensómetro
Procedimiento:
1).- Mida la sección de prueba (diámetro y longitud) . Anótelo en un registro y calcule el área de
esta.
2).- La máquina de prueba se enciende y se calibra para su inicio de ensaye
3).- Coloque la probeta en la máquina de ensaye como se muestra en la figura 1.
Figura 1
4).- Vigile que al inicio de la prueba la prensa se encuentre calibrada
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5).- Mida la longitud de la prueba siendo esta la distancia existente entre mordaza y mordaza de
la máquina de ensaye. Anótelo en su registro.
6).- Inicie el ensaye con una velocidad moderada y termine de igual forma
7).- Se registra el valor del esfuerzo en el límite de proporcionalidad, así como la lectura de
deformación desde el inicio del ensaye.
8).- Se continua con la aplicación de la carga y la lectura de las deformaciones hasta su ruptura.
Se detiene la prueba y se apaga la máquina.
9).- Se retira la pieza y se mide la longitud registrándola en mm. En la zona de ruptura se
determina el área reducida considerando la medida del diámetro después de la prueba.
10).- Se grafican los valores obtenidos mediante el procedimiento del apartado de cálculo,
esperando un comportamiento similar al de la figura 2.
Figura. 2
RECOMENDACIONES
1).- Lleve la prueba hasta su ruptura. Observe así mismo, el efecto de Estricción durante todo el
proceso de ensaye (ver figura 3)
Figura 3
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2).- Obtenga la gráfica de Esfuerzo - Deformaciones.
3).- Compare estos resultados con mediciones establecidas de manera estándar con otro material
similar ó normalizado por especificaciones nacionales.
4).- Estime el cálculo con aproximación de 1 Kg/cm2
5).- Consulte la siguiente bibliografía:
MECÁNICA DE MATERIALES
Gere & Timoshenko
Edit: International Thompson Editores México 1998
4ª. Edición
pp. 9 – 23
RESISTENCIA DE MATERIALES
Ferdinand L. Singer
Andrew Pytel
Tercera Edición
Editorial HARLA (HARPER & ROW LATINOAMERICANA)
MÉXICO 1982
pp. 4 - 7 y 27 - 32
6).- Utilice un software existente como el PACAM-CONTROLS, por ejemplo, ó algún otro en el
mercado.
Resultados
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Observaciones
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_____________ Conclusiones
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Elaboro: JUAN ANTONIO PAZ GONZÁLEZ