Tecnología y resistencia de materiales

Conocer y comprender las propiedades generales de los materiales. Conocer las principales técnicas de fabricación y procesado de materiales y como pueden modificar las propiedades del material. Conocer los principales materiales de aplicación en robótica, las propiedades que los hacen idóneos para este uso. Ser capaz de seleccionar el material más idóneo, basándose en criterios técnicos, para una determinada aplicación en robótica. Conocer los principios del comportamiento del sólido real, de la teoría de la elasticidad, y de la resistencia de materiales. Conocer los distintos esfuerzos internos que se presentan en el sólido como consecuencia de la aplicación de las fuerzas exteriores. Calcular las tensiones, deformaciones y movimientos en elementos resistentes de un mecanismo o estructura.

Según la memoria verificada del título, los contenidos a cubrir por la materia son:
Propiedades generales de los materiales. Materiales metálicos: Estructura, fabricación y procesado,
propiedades en función de la estructura obtenida, materiales metálicos de aplicación en robótica. Materiales
poliméricos: Estructura, fabricación y procesado, propiedades en función de la estructura obtenida,
materiales poliméricos de aplicación en robótica. Materiales cerámicos: Estructura, fabricación y procesado,
propiedades en función de la estructura obtenida, materiales poliméricos de aplicación en robótica.
Materiales compuestos: Estructura, fabricación y procesado, propiedades en función de la estructura obtenida, materiales compuestos de aplicación en robótica.
El sólido elástico. Esfuerzos y deformaciones.
Principios y teoremas fundamentales. Comportamiento elástico del sólido: tensión, deformación y ecuaciones constitutivas para materiales isótropos. Ley de Hooke. Diagramas de esfuerzos. Esfuerzo axil. Esfuerzo cortante. Flexión. Torsión. Análisis de tensiones y movimientos.

Estos contenidos se desarrollarán siguiendo el siguiente programa de la asignatura:

Unidad I. Tecnología de materiales (12 horas expositivas y 6 horas interactivas de seminario)

1. Clasificación de materiales.
(1h Expositiva + 0h Seminario + 1,5 h No presenciales)

2. Materiales metálicos: Propiedades generales, diagramas de fases, aleaciones férreas, aleaciones no férreas, procesamiento y tratamiento de metales.
(4h Expositiva + 2h Seminario + 9h No presenciales)

3. Materiales poliméricos: Propiedades generales, obtención de polímeros, comportamiento mecánico, aditivos, cargas en polímeros.
(3h Expositiva + 1h Seminario + 7,5h No presenciales)

4. Materiales cerámicos: Propiedades generales, estructuras, tipos de cerámicos, conformado de cerámicos.
(1h Expositiva + 1h Seminario + 3h No presenciales)

5. Materiales compuestos: Propiedades generales, conformado de materiales compuestos.
(2h Expositiva + 1h Seminario + 4,5h No presenciales)

6. Uniones: Uniones soldadas de metales, Uniones soldadas de polímeros, uniones soldadas de cerámicos, Uniones adhesivas, Uniones mecánicas. Uniones Híbridas.
(1h Expositiva + 1h Seminario + 1,5h No presenciales)

Unidad II. Resistencia de materiales (12 horas expositivas y 6 horas interactivas de seminario)

6. El sólido elástico. Tipos de esfuerzos y diagramas de esfuerzos. Concepto de tensión y deformación. Ligaduras externas.
(2h Expositiva + 1h Seminario + 4.5h No presenciales)

7. Esfuerzo axil: Análisis de la tensión en tracción y compresión simple. Análisis de la deformación en tracción y compresión simple Problemas hiperestáticos en tracción y compresión.
(2h Expositiva + 1h Seminario + 4.5h No presenciales)

8. Esfuerzo tangencial: Cortadura pura. Módulo de deformación transversal. Uniones atornilladas y soldadas. Ejemplos.
(2h Expositiva + 1h Seminario + 4.5h No presenciales)

9. Flexión: Diagramas de esfuerzo cortante y momento flector. Relación entre esfuerzo cortante y momento flector. Tensiones derivadas de la flexión. Formas más adecuadas de la sección transversal. Tensiones normales y tangenciales. Análisis de la deformación en flexión. Ecuación diferencial de la elástica. Teoremas de Mohr. Ejemplos de barras isostáticas e hiperestáticas con diferentes cargas. Dimensionamiento.
(4h Expositiva + 2h Seminario + 9h No presenciales)

10. Torsión: Torsión de barras de sección circular. Torsión de barras de sección no circular. Ejemplos.
(2h Expositiva + 1h Seminario + 4.5h No presenciales))

Programa de Prácticas (12 horas interactivas)

1. Realización de ensayos en laboratorio (tracción) (2h + 3h No presencial)

2. Realización de ensayos en laboratorio (dureza) (2h + 3h No presencial)

3. Realización de ensayos en laboratorio (flexión) (2h + 3h No presencial)

4. Realización de ensayos en laboratorio (microestructura de materiales) (2h + 3h No presencial)

5. Prácticas en aula de informática (4h + 6h no presenciales)

Unidad I. Tecnología de materiales

Bibliografía básica:
• CALLISTER, W.; RETHEWISCH, D.G. 2018. Ciencia e ingeniería de materiales. Ed. Reverte.
• ASKELAND, DONALD R. 2001. Ciencia e ingeniería de los materiales. Ed. Paraninfo.
• PUERTOLAS, J.A; RIOS, R.; CASTRO, M. 2016. Tecnología de los materiales en ingeniería civil. Ed. Síntesis.
• OÑORO LÓPEZ, J. 2023. Tecnología de materiales. Ed. Bellisco Ediciones

Bibliografía complementaria:
• RODRIGUEZ GARCÍA, X. C. 2016. Ensayos físicos. Ed Síntesis
• SHACKELFORD, J.S. 2015. Introductión To materials science for engineers. Ed. Pearson.
• BLAZQUEZ MARTINEZ, V.M.; LORENZO ESTEBAN, V.; DEL RÍO LÓPEZ, B. 2014. Ingeniería y ciencia de los materiales metálicos. Ed Dextra
• REINOSO, S.L. 2018. Los polímeros plásticos Ed. Kindle.
• https://www.campusplastics.com/
• CASTRO MARTINEZ, L. 2023. Procesos industriales. Ed. CEF.

Unidad II. Resistencia de materiales

Bibliografía básica:
• GERE, M.J.; TIMOSHENKO, S.P. 2002. Resistencia de materiales. Thomson. Madrid.
• VAZQUEZ FERNÁNDEZ, M. 1994. Resistencia de materiales. Ed. Noela. Madrid.

Bibliografía complementaria:
• JIMENEZ MOCHOLÍ, A.; IVORRA CHORRO, S. 2019. Elasticidad y Resistencia de Materiales. Universidad Politécnica de Valencia
• SOLAGUREN-BEASCOA FERNÁNDEZ, M. 2016. Elasticidad y Resistencia de Materiales. Ed. Pirámide
• ORTIZ BERROCAL, L. 1985. Resistencia de materiales. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Madrid.
• STEPHEN P TIMOSHENKO; JAMES M GERE. 2009. Theory of Elastic Stability (Dover Civil and Mechanical Engineering). Dover Publications Inc

El alumno que ha superado el curso con éxito será capaz de:

Conocimiento:

Con96. Conocer las propiedades generales de los materiales.
Con97. Identificar las principales técnicas de fabricación y procesado de materiales.
Con98. Identificar los principales materiales de aplicación en robótica.
Con99. Conocer los principios del comportamiento del sólido real, de la teoría de la elasticidad, y de la resistencia
de materiales.
Con100. Diferenciar los esfuerzos internos que se presentan en el sólido como consecuencia de la aplicación de las
fuerzas exteriores.

Destreza:

H/D99. Elegir el material más idóneo, basándose en criterios técnicos, para una determinada aplicación en
robótica
H/D100. Calcular las tensiones, deformaciones y movimientos en elementos resistentes de un mecanismo o
estructura.

Competencia:

Comp06. Diseñar, construir y programar robots.
Comp21. Capacidad de diseñar robots y sistemas inteligentes orientados a la interacción con personas, y
adaptados a entornos domésticos y urbanos

Clases expositivas

Se explican los conceptos teóricos establecidos en el programa de la materia, tratando de seguir una metodología que facilite la adquisición de los conocimientos por parte de los alumnos, intercalando preguntas para fomentar el razonamiento y estimar el nivel de comprensión de la exposición. Se trabajarán las competencias Comp06 y Comp21 y los conocimientos Con96, Con97, Con98, Con99 y Con100.

Clases de seminario

Se analizarán y discutirán los problemas propuestos previamente a los alumnos mediante boletines. También se dedicará tiempo a la resolución de casos prácticos. Se trabajarán las competencias Comp06 y Comp21; y las destrezas H/D99 y H/D100.


Clases de seminario en laboratorio/ aula informática

Se llevarán a cabo ensayos de laboratorio para completar el conocimiento de los conceptos desarrollados en las clases expositivas y de seminario. También se llevarán a cabo prácticas en el aula de informática empleando herramientas informáticas disponibles relacionadas con los contenidos impartidos en la materia. Se trabajarán las competencias Comp06 y Comp21; y las destrezas H/D99 y H/D100.


Tutorías

Además de posibilitar un contacto directo profesorado-alumnado, permiten la orientación sobre cualquier tipo de problema relacionado con el desarrollo de la materia o incluso la formación universitaria en general. Permiten la orientación individual con el fin de lograr una mayor eficacia en el trabajo personal del alumnado. También se prevén tutorías en grupo, si bien estas se diseñan específicamente para resolución de problemas que afectan al conjunto del alumnado, como pueden ser los problemas planteados en los seminarios o las memorias de prácticas.

Se utilizará el campus virtual y, en general, las nuevas tecnologías (correo electrónico, etc.) como apoyo a la tutoría tradicional, aprovechando la infraestructura del centro y las disponibilidades del alumnado en este terreno.


Para el seguimiento de la materia, el alumnado dispone de un curso virtual en la plataforma de la USC donde tiene a su disposición material de diversa índole: guía docente, transparencias empleadas en las clases expositivas, boletines de problemas...

Se realizarán un examen final y diversas tareas de evaluación continua durante las clases de seminario. El peso del examen será como máximo del 70% sobre la nota final. En ningún caso se admitirá como superado un examen con una puntuación inferior a 4 puntos sobre 10. Las actividades de evaluación continua supondrán como mínimo un 10% de la puntuación final, en función del número de tareas encargadas, que consistirán en resolución de problemas propuestos en los seminarios, cuestionarios en el aula virtual y trabajos en grupo sobre los diversos contenidos de la materia.

La realización de las prácticas de la asignatura es obligatoria, y se evalúa tanto la asistencia como los trabajos de prácticas que debe presentar cada alumno. La puntuación en este apartado supondrá el 20% de la nota final.

Con los exámenes y la evaluación continua se evaluarán las competencias Comp06 y Comp21 y los conocimientos Con96, Con97, Con98, Con99 y Con100. Y con la asistencia a prácticas y la elaboración del trabajo correspondiente se avalúan las destrezas H/D99 y H/D100.


Estos criterios se mantendrán tanto en la convocatoria ordinaria como para las extraordinarias, incluidos los alumnos repetidores.

Los alumnos que tengan concedida dispensa de asistencia, deberán superar el examen final, y diversas actividades alternativas no presenciales para compensar la puntuación de evaluación continua y de las prácticas (trabajos individuales, cuestionarios en el campus virtual, boletines de problemas, memoria de prácticas simulada....)

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo establecido en la “Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de las calificaciones”

• Clases magistrales : 24h presenciales y 36h no presenciales (1.5h de estudio por cada hora presencial)
• Seminarios: 12h presenciales y 18h no presenciales (para la realización de casos prácticos derivados de las clases)
•0Seminarios en aula de informática y laboratorio: 12h presenciales y 18h no presenciales (para tratamiento de resultados y elaboración de trabajos de prácticas)
• Tutorías en grupo: 3h presenciales y 5h no presenciales
• Tutorías individualizada: 3h presenciales y 7h no presenciales
• Examen y revisión: 5h presenciales y 7h no presenciales

Asistencia a clase, con participación activa en su desarrollo: para esto se recomienda la lectura o preparación anticipada de sus contenidos.
Seguimiento diario de los contenidos para fijar conocimientos.
Asistencia a prácticas.
Manejo de la bibliografía recomendada.
Aprovechamiento de las tutorías establecidas.

Idiomas en que se imparte la materia: gallego y castellano.