La asignatura se incluye dentro del módulo de ampliación de formación científica y gestión, en la materia de mecánica de medios continuos y teoría de estructuras. Se imparte como obligatoria en el segundo semestre del primer curso de master, por lo que los alumnos ya han estudiado los aspectos fundamentales de la materia dentro de los estudios de grado. En esta asignatura se pretende que los alumnos adquieran una formación avanzada en la teoría de elasticidad y plasticidad, en problemas particulares como la mecánica de fractura, y en métodos de soluciones de estos problemas mediante el método de los elementos finitos. En las clases prácticas el alumno se familiarizará con paquete comercial de cálculo por elementos finitos.

No hay requisitos específicos, puesto que los conocimientos previos necesarios están incluidos en los contenidos de la materia en las asignaturas del grado.

Las competencias trabajadas en la asignatura son:

CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

CG1 Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en sus campos de actividad.

CG2 Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una planta o instalación, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su desarrollo, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

CG18 Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, carboquímica, petroquímica y geotecnia.

CE1 Capacidad para abordar y resolver problemas matemáticos avanzados de ingeniería, desde el planteamiento del problema hasta el desarrollo de la formulación y su implementación en un programa de ordenador. En particular, capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos, en el contexto de la Ingeniería de Minas.

CE2 Conocimiento adecuado de aspectos científicos y tecnológicos de mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, geotecnia, carboquímica y petroquímica.

CT1 Capacidad de análisis y síntesis.
CT2 Capacidad de organización y planificación.
CT3 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa.
CT5 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio.
CT6 Capacidad de gestión de la información.
CT7 Resolución de problemas complejos.
CT8 Toma de decisiones.
CT9 Trabajo en equipo.
CT11 Habilidades en las relaciones interpersonales y la comunicación.
CT12 Razonamiento crítico, así como capacidad para interpretar datos y manejar conceptos complejos.
CT13 Responsabilidad Social Corporativa. Compromiso ético.
CT14 Aprendizaje autónomo, así como capacidad para estar al día y reconocer la importancia de la formación continua propia.
CT15 Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos e internacionales.
CT16 Motivación por la calidad, así como capacidad para manejar y desarrollar códigos de buenas prácticas y normas.
CT17 Concienciación sobre temas ambientales, sociales y de sostenibilidad.
CT18 Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables.
CT19 Capacidades directivas.
CT21 Capacidad para interrelacionar los conocimientos de las distintas especialidades del ámbito de formación, así como desarrollar destrezas para llevar a cabo investigaciones experimentales.
CT22 Iniciativa y espíritu emprendedor.
CT23 Creatividad e innovación.
CT24 Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles.

Las competencias trabajadas en esta asignatura, darán lugar a los siguientes resultados del aprendizaje:

RA07.1: Comprender y expresar matemáticamente los principios físicos de la mecánica de medios continuos, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG18, CE1, CE2,CE2, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT 16, CT17, CT18, CT19, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA07.2: Comprender y expresar matemáticamente los modelos más sencillos de la mecánica estructural, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG18, CE1, CE2CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT 16, CT17, CT18, CT19, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA07.3: Conocer y aplicar las ecuaciones de la elasticidad lineal, desarrollado en base a las siguientes competencias (CG1, CG2, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT 16, CT17, CT18, CT19, CT21, CT22, CT23, CT24).

RA07.4: Construir métodos de elementos finitos eficientes para realizar simulaciones numéricas en mecánica de sólidos y mecánica estructural, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB10, CG1, CG2, CG18, CE1, CE2, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT 16, CT17, CT18, CT19, CT21, CT22, CT23, CT24).

Los contenidos de la asignatura se han organizado con arreglo a los siguientes temas, que se desarrollarán en este mismo orden:

- Clases expositivas y prácticas de aula:

·Tema 1: Análisis de tensiones

          Concepto de tensión. Tensiones principales. Tensión plana.

·Tema 2: Análisis de deformaciones

          Concepto de deformación. Tensor gradiente de deformación. Grandes deformaciones. Deformaciones principales. Deformación plana.

·Tema 3: Elasticidad

          Ley de Hooke. Ecuaciones de Lamé. Comportamiento anisótropo. Formulaciones variacionales del problema elástico. Estados planos.

·Tema 4: Plasticidad

          Ensayo de tracción. Criterios de plastificación. Ecuaciones constitutivas de la plasticidad. Fractura.

·Tema 5: Cálculo por elementos finitos

          Introducción al Método de los Elementos Finitos. Formulación del problema. Discretización. Integración numérica. Preproceso. Tipos de elementos. Consideraciones generales.

·Tema 6: Modelos estructurales

          Esfuerzo axial. Flexión. Torsión. Pandeo. Placas.

El desarrollo de la asignatura se llevará a cabo mediante clases expositivas, prácticas de aula y laboratorio, así como mediante sesiones no presenciales de estudio y trabajo.

La duración de las clases expositivas será de 13 h., la de las prácticas de aula de 4 h. y las prácticas de laboratorio tendrán una duración de 6 h.

Asimismo, se estima que el alumno deberá emplear unas 52 h. no presenciales de sesiones de estudio y trabajo.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

El sistema de evaluación empleado será el siguiente:

• Prueba escrita (pruebas objetivas, pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo): 60%. 
• Informes/Memoria de Prácticas (informes de carácter individual de las actividades realizadas en las Prácticas de Laboratorio, asistencia y participación activa a las sesiones de Prácticas): 20 %.
• Trabajos y Proyectos (ejercicios realizados en grupos sobre los contenidos desarrollados en las sesiones teóricas y prácticas de la asignatura): 20%

Para proceder a la calificación en convocatoria ordinaria se ha de obtener en la Prueba escrita, un mínimo del 40 % de la calificación correspondiente a la misma. Para proceder a la calificación en convocatoria extraordinaria, el examen escrito (de carácter teórico-práctico) será la única prueba a realizar sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula y laboratorio.

En el caso de los alumnos que se acogen al régimen de evaluación diferenciada, se realizará un examen teórico-práctico final sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula y laboratorio. Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.

• Ortiz Berrocal “Elasticidad. 3ª Edición” Ed. McGraw Hill. 1998

• Oliver Olivella X., Agelet de Saracíbar Bosch C.: “Mecánica de Medios Continuos para Ingenieros”. Ediciones Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona, 2000.

• Gere J.M., Timoshenko S.P. “Mecánica de Materiales” Thomson Editores. 1999

• E. Oñate “Cálculo de estructuras por el método de los elementos finitos” CIMNE 1992

• Mase G.T. and Mase G.E.: “Continuum Mechanics for Engineers”. CRC, 1999.

Existirán recursos a disposición de los alumnos a través del Campus Virtual.