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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 094848 - MECCANICA DEI SOLIDI
Docente Ardito Raffaele
Cfu 8.00 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 (352) INGEGNERIA ENERGETICAENNMZZZZ094848 - MECCANICA DEI SOLIDI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (478) NUCLEAR ENGINEERING - INGEGNERIA NUCLEARE*AZZZZ061285 - MECCANICA DEI SOLIDI

Obiettivi dell'insegnamento

L'insegnamento si propone di introdurre i concetti fisici e matematici (sforzi, deformazioni e legame costitutivo dei materiali) che governano l'equilibrio dei corpi deformabili e i loro limiti di validita' (stabilita' dell'equilibrio e resistenza dei materiali), utilizzando i sistemi di travi piane come esempi di immediato interesse ingegneristico ed applicativo.


Risultati di apprendimento attesi
  • Lo studente conosce le leggi fondamentali dell'equilibrio dei corpi;
  • lo studente comprende il significato di sforzo, deformazione, legame costitutivo, e conosce la rappresentazione matematica di questi concetti per problemi lineari (piccole deformazioni e legame lineare); 
  • lo studente conosce gli strumenti di verifica di resistenza per lo stato di sforzo;
  • lo studente acquisisce il concetto di stabilita' di una membratura snella sotto l'azione di una forza assiale di compressione.

Le conoscenze di base sopra descritte devono essere assimilate al fine di raggiungere anche obbiettivi di natura applicativa, come meglio descritto nei seguenti punti:

  • lo studente dimostra di saper applicare in contesti diversi le regole che governano l'equilibrio di membrature di travi piane staticamente determinate (analisi dei possibili cinematismi, calcolo e verifica delle reazioni vincolari, calcolo e verifica delle azioni interne);
  • lo studente e' in grado di selezionare i principi utili per ottenere e verificare lo stato di sforzo in un solido e piu' specificamente in una sezione di trave;
  • lo studente sa impostare alcuni approcci analitici per la stima degli spostamenti ed il calcolo di reazioni iperstatiche in membrature di travi piane.

Argomenti trattati

1) Statica e cinematica dei sistemi di travi.

  • Sistemi di aste isostatici ed iperstatici. Reazioni vincolari.
  • Funzioni di azione interna assiale, flettente e tagliante nei sistemi piani.

2) Statica e cinematica dei continui tridimensionali.

  • Il tensore di sforzo. Tensioni principali. Stati piani di sforzo. Circonferenza di Mohr.
  • La deformazione linearizzata. Deformazioni principali. Stati piani di deformazione.
  • Legami costitutivi monoassiali. Legame elastico lineare alla Hooke. Costanti elastiche e loro misura. Energia di deformazione.

3) Sforzi e deformazioni nelle travi. 

  • Sforzi da azione assiale.
  • Sforzi da azione flettente deviata e retta.
  • Sforzi da torsione nei cilindri e nei profili chiusi ed aperti.
  • Sforzi da taglio nelle sezioni simmetriche e nei profili sottili aperti. Centro di taglio (cenno).

4) Verifica di resistenza.

  • Il problema della resistenza strutturale. Verifica globale e puntuale.
  • Criteri di resistenza di Galileo-Rankine, Guest-Tresca e di von Mises.

5) Stabilità dell'equilibrio di aste compresse.

  • Nozione di stabilità dell'equilibrio di sistemi elastici.
  • Verifica di stabilità sull'asta di Eulero.
  • Curve di stabilità.

6) Analisi dei sistemi di travi deformabili.

  • La teoria della linea elastica.
  • Il principio dei lavori virtuali per sistemi di travi deformabili.
  • Calcolo di spostamenti in sistemi isostatici piani.
  • Calcolo delle reazioni iperstatiche in sistemi piani.

Prerequisiti

L'insegnamento fa uso del formalismo matematico sviluppato nell'insegnamento di Analisi e Geometria 1 (precedenza di verbalizzazione) e, in parte, di Analisi e Geometria 2 (precedenza di composizione). Inoltre si presuppone la conoscenza dei Fondamenti di Fisica Sperimentale.


Modalità di valutazione

L’esame si svolge durante gli appelli delle sessioni invernale, estiva ed autunnale. L’esame consiste in una prova pratica riguardante il calcolo delle azioni interne in una struttura isostatica e la verifica di una sezione e in una prova scritta riguardante i contenuti teorici dell'insegnamento.

Le due prove vanno sostenute nel medesimo appello o, in alternativa, in due prove in itinere previste a metà ed a fine semestre.

La prova pratica permette di verificare, tramite due esercizi, il livello di apprendimento e di capacita' applicativa per quanto concerne:

  • calcolo di una membratura di travi piane staticamente determinata (analisi dei possibili cinematismi, calcolo e verifica delle reazioni vincolari, calcolo e verifica delle azioni interne);
  • calcolo e verifica dello stato di sforzo in una sezione di trave.

La prova teorica permette di valutare il livello di conoscenza e comprensione dei concetti teorici sviluppati nell'insegnamento tramite tre quesiti su argomenti relativi all'intero programma. Nella prova teorica possono esserci semplici problemi applicativi.

Il docente ha facolta' di richiedere un orale integrativo se lo ritiene necessario per la valutazione.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaA.Taliercio, Meccanica dei Sistemi di Travi, Editore: Esculapio, Bologna, Anno edizione: 2009
Risorsa bibliografica facoltativaA.Taliercio, Introduzione alla Meccanica dei Solidi, Editore: Esculapio, Bologna, Anno edizione: 2014

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
52:00
78:00
Esercitazione
28:00
42:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 80:00 120:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
19/11/2019