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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086222 - FONDAMENTI DI MECCANICA STRUTTURALE
Docente Cocchetti Giuseppe
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (350) INGEGNERIA AEROSPAZIALE*AL086222 - FONDAMENTI DI MECCANICA STRUTTURALE
ZZZZ090594 - INTEGRAZIONE DI FONDAMENTI DI MECCANICA STRUTTURALE

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi e contenuti del corso

 

Obiettivo formativo principale

Appoggiandosi alla specifica tipologia dei sistemi di travi, il corso si propone di:

 

·       maturare la padronanza delle regole che governano l'equilibrio di sistemi semplici e complessi,

·       impostare in forma sistematica l'analisi dei continui deformabili in campo elastico,

·       impostare metodi generali per l'analisi elastica dei sistemi di travi,

·       discutere in modo approfondito il tema della stabilità dell'equilibrio,

·       impostare il tema del comportamento plastico del materiale e della risposta elastoplastica delle strutture.

 

L'impostazione generale del corso è mirata ad utilizzare i sistemi di travi come oggetti d'indagine di immediato interesse ingegneristico, mantenendo tuttavia un'attenzione costante alla generalità concettuale degli strumenti utilizzati.

 

Obiettivi formativi metodologici

Il corso è impostato in modo da favorire l'apprendimento critico delle nozioni presentate. I vari argomenti sono discussi partendo da un'impostazione generale, seguita dalla specializzazione a casi specifici e di interesse applicativo. All'esame, la discussione orale non è limitata a mere ripetizioni di quanto visto nel corso ma è finalizzata a evidenziare le conoscenze realmente acquisite e le capacità critiche maturate dallo studente.

 

Obiettivi formativi secondari

Durante il corso, allo studente vengono proposti alcuni esercizi personalizzati: egli può, in via facoltativa, sviluppare il procedimento risolutivo e consegnare gli elaborati.

All’esame, le prove scritte constano di esercizi, di cui si richiede la risoluzione argomentata e articolata in varie fasi, e di alcune domande su argomenti del corso.

La prova orale è obbligatoria e chiude l'insieme delle prove sostenute dallo studente.

 

 

Descrizione degli argomenti trattati

 

Statica e azioni interne nei sistemi di travi:

·       Analisi cinematica nel piano e nello spazio dei sistemi articolati di corpi rigidi.

·       Forze e sistemi di forze nel piano e nello spazio. Equilibrio dei sistemi di forze.

·       Sistemi di aste ipostatici, isostatici, iperstatici. Reazioni vincolari.

·       Funzioni di azione interna assiale, flettente e tagliante nei sistemi piani.

 

Meccanica dei continui:

·       Definizione di sforzo. Relazione di Cauchy. Tensore degli sforzi. Equazioni indefinite di equilibrio. Tensioni principali. Circolo di Mohr. Stati piani di sforzo.

·       Analisi delle deformazioni. Tensore di deformazione. Equazioni di congruenza.

·       Legame sforzi-deformazioni. Lavoro di deformazione. Elasticità. Potenziale elastico. Legame elastico lineare per materiali ortotropi, trasversalmente isotropi e isotropi. Costanti elastiche.

·       Definizione del problema termo-elastico. Condizioni al contorno.

 

PLV e teoremi energetici.

·       Il principio dei lavori virtuali nei continui deformabili.

·       Teoremi di Clapeyron, Betti, Maxwell, Castigliano, Menabrea.

·       I principi di stazionarietà dell'energia potenziale totale e dell’energia complementare totale.

·       I metodi degli spostamenti e delle forze.

·       Soluzione di problemi elastici.

 

Il prisma di De Saint Venant come soluzione del problema elastico.

·       Sforzi da azione assiale.

·       Sforzi da azione flettente deviata e retta.

·       Problema della torsione.

·       Problema del taglio.

 

Analisi dei sistemi deformabili:

·       Equazione della linea elastica per strutture piane semplici, isostatiche e iperstatiche.

·       Applicazione del principio dei lavori virtuali al calcolo di spostamenti e reazioni iperstatiche in sistemi semplici e complessi, piani e spaziali. Effetti anelastici e vincoli ad elasticità concentrata

 

Verifica di resistenza:

·       Enunciazione del problema della resistenza strutturale. Verifica globale e puntuale.

·       Criteri di resistenza di Galileo-Rankine-Navier, di Mohr-Coulomb, di Guest-Tresca, di Beltrami e di Huber-Hencky-von Mises per stati di sforzo generici.

 

Stabilità dell'equilibrio:

·       Nozione di stabilità dell'equilibrio. Teorema di Lagrange-Dirichlet.

·       Stabilità dell'equilibrio nei sistemi elastici con numero finito di gradi di libertà, anche in presenza di distorsioni termiche.

·       Stabilità dell'equilibrio nelle aste snelle, anche in presenza di distorsioni termiche. Metodi approssimati.

·       Curve di stabilità.

 

Plasticità e calcolo a rottura:

·       Comportamento plastico dei materiali. Plasticità perfetta e incrudimento.

·       Nozione di cerniera plastica. Analisi elastoplastica incrementale.

·       Teoremi fondamentali del calcolo a rottura.

·       Metodi di analisi limite per sistemi con numero finito di gradi di libertà.

 

 

 

 


Note Sulla Modalità di valutazione

Modalità di verifica

Il corso prevede due prove in corso d'anno, dedicate rispettivamente alla statica e all'analisi elastica.

Il superamento di dette prove consente di non sostenere, in sede d'esame e limitatamente alla sessione di febbraio, la prova scritta relativa all'analisi statica ed elastica di una struttura.

Sono inoltre previste, in sede d'esame, una verifica scritta di apprendimento degli aspetti a carattere teorico e una discussione orale finalizzata a verificare la capacità dell'esaminando di applicare criticamente gli strumenti acquisiti durante il corso.

Per l'accesso alla discussione orale è richiesto il superamento delle prove scritte.

La validità delle prove scritte è limitata alla sessione in cui sono sostenute.

 


Bibliografia

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
59.0
esercitazione
55.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.8.3 / 1.8.3
Area Servizi ICT
04/03/2024