ID:
1301
Durata (ore):
72
CFU:
9
Url:
INGEGNERIA INDUSTRIALE/COMUNE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Utilizzando il metodo induttivo, il corso si propone di:
fornire le conoscenze teoriche e degli aspetti applicativi della Scienza delle Costruzioni; fornire le informazioni per saper individuare l'organismo resistente di una struttura e rendere lo studente in condizioni di poter affrontare semplici problemi di verifica e di progetto di componenti meccanici soggetti a date sollecitazioni;
far acquisire la capacità di identificare, formulare e risolvere problemi nel campo della Scienza delle Costruzioni utilizzando metodi analitici, grafici e sperimentali; far sviluppare la capacità di elaborazione autonoma dei risultati teorici e sperimentali, nonché la capacità di analizzare criticamente i risultati frutto di elaborazioni analitiche o valutazioni sperimentali;
far sviluppare la capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche acquisite attraverso la messa in pratica dei concetti teorici, utilizzando tecniche e strumenti adeguati per l’analisi di casi reali, da svolgere sia individualmente che in gruppo;
far sviluppare allo studente una adeguata capacità comunicativa, acquisendo un linguaggio tecnico appropriato alle tematiche della materia;
far acquisire un metodo di studio individuale adeguato agli argomenti sviluppati, in modo da consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche più avanzate che possono presentarsi nella pratica professionale.
Prerequisiti
Conoscenze di Analisi Matematica (concetti di limite, derivata, integrale, equazioni differenziali), conoscenze di Fisica (concetti di forza, attrito, resistenza), conoscenze di Meccanica Razionale (equilibrio di forze, tensioni, deformazioni).
Metodi didattici
Il corso viene erogato mediante lezioni frontali (36 ore) ed esercitazioni in aula (36 ore).
Le lezioni frontali in aula sono svolte con l'ausilio di computer, proiettando su schermo gli appunti in Power Point relativi all'argomento trattato. Alla fine della lezione tali appunti vengono forniti agli studenti, essendo utili come guida per lo studio a casa.
Le esercitazioni in aula vengono svolte dal docente su alcuni esempi fondamentali e successivamente dagli studenti sotto la guida del docente. Esse rappresentano un momento fondamentale di interazione e di partecipazione nel quale è incoraggiato il lavoro di gruppo e il confronto tra i risultati ottenuti. Nel corso delle esercitazioni gli studenti vengono chiamati a turno per illustrare i risultati ottenuti in modo da stimolare la loro capacità di formulare soluzioni elaborate in autonomia o in gruppo, da acquisire dimestichezza con la presentazione dei loro risultati e da affinare la loro capacità di espressione utilizzando un linguaggio rigoroso. Il confronto tra gli studenti è volto alla loro complessiva maturazione, che va oltre il mero apprendimento della disciplina.
Le lezioni frontali in aula sono svolte con l'ausilio di computer, proiettando su schermo gli appunti in Power Point relativi all'argomento trattato. Alla fine della lezione tali appunti vengono forniti agli studenti, essendo utili come guida per lo studio a casa.
Le esercitazioni in aula vengono svolte dal docente su alcuni esempi fondamentali e successivamente dagli studenti sotto la guida del docente. Esse rappresentano un momento fondamentale di interazione e di partecipazione nel quale è incoraggiato il lavoro di gruppo e il confronto tra i risultati ottenuti. Nel corso delle esercitazioni gli studenti vengono chiamati a turno per illustrare i risultati ottenuti in modo da stimolare la loro capacità di formulare soluzioni elaborate in autonomia o in gruppo, da acquisire dimestichezza con la presentazione dei loro risultati e da affinare la loro capacità di espressione utilizzando un linguaggio rigoroso. Il confronto tra gli studenti è volto alla loro complessiva maturazione, che va oltre il mero apprendimento della disciplina.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento è effettuata attraverso un esame che consta di due prove scritte e di una eventuale prova orale.
La prima prova scritta, della durata di un'ora, è relativa alla verifica dell'apprendimento delle nozioni teoriche impartite durante il corso. In particolare, alla fine del corso viene fornito un elenco di tutti i possibili argomenti che saranno oggetto di verifica. La prova prevede di sviluppare uno degli argomenti che viene estratto a sorte tra quelli indicati.
La seconda prova scritta, di tipo applicativo e della durata di 3/4 ore, consiste nella risoluzione di due problemi relativi agli argomenti trattati a lezione.
La valutazione pesa la prima prova scritta teorica al 40% e la seconda prova scritta applicativa al 60%.
Le due prove scritte consentono di valutare l'allievo sia per le conoscenze acquisite sui contenuti teorici, sia per quanto riguarda le sue capacità di affrontare un problema reale. La valutazione complessiva viene formulata in trentesimi.
L'eventuale prova orale si svolge dopo pochi giorni dalle due prove scritte e su espressa richiesta dell'allievo, che in tal modo può dimostrare meglio il suo grado di preparazione, l'approfondimento degli argomenti e la capacità di collegare le diverse parti del programma. Durante la prova orale sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti. In tal modo la valutazione finale viene riformulata tenendo conto complessivamente delle due prove scritte e della prova orale.
La prima prova scritta, della durata di un'ora, è relativa alla verifica dell'apprendimento delle nozioni teoriche impartite durante il corso. In particolare, alla fine del corso viene fornito un elenco di tutti i possibili argomenti che saranno oggetto di verifica. La prova prevede di sviluppare uno degli argomenti che viene estratto a sorte tra quelli indicati.
La seconda prova scritta, di tipo applicativo e della durata di 3/4 ore, consiste nella risoluzione di due problemi relativi agli argomenti trattati a lezione.
La valutazione pesa la prima prova scritta teorica al 40% e la seconda prova scritta applicativa al 60%.
Le due prove scritte consentono di valutare l'allievo sia per le conoscenze acquisite sui contenuti teorici, sia per quanto riguarda le sue capacità di affrontare un problema reale. La valutazione complessiva viene formulata in trentesimi.
L'eventuale prova orale si svolge dopo pochi giorni dalle due prove scritte e su espressa richiesta dell'allievo, che in tal modo può dimostrare meglio il suo grado di preparazione, l'approfondimento degli argomenti e la capacità di collegare le diverse parti del programma. Durante la prova orale sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti. In tal modo la valutazione finale viene riformulata tenendo conto complessivamente delle due prove scritte e della prova orale.
Testi
-F. P. Beer, E. R. Johnstone jr., D. F. Mazurek, S. Sanghi, Meccanica dei Solidi: Elementi di Scienza delle Costruzioni, McGraw-Hill Education, 5° edizione, 2018
-G. Falsone, Meccanica delle Strutture - Aracne Ed.
-G. Muscolino, G. Falsone, Introduzione alla Scienza delle Costruzioni, Pitagora ed.
-L. Corradi dell’Acqua, Meccanica delle Strutture, vol. I, McGraw-Hill
-E. Viola, Esercizi di Scienza delle Costruzioni, vol. I, II, III, IV, Pitagora ed
-G. Falsone, Meccanica delle Strutture - Aracne Ed.
-G. Muscolino, G. Falsone, Introduzione alla Scienza delle Costruzioni, Pitagora ed.
-L. Corradi dell’Acqua, Meccanica delle Strutture, vol. I, McGraw-Hill
-E. Viola, Esercizi di Scienza delle Costruzioni, vol. I, II, III, IV, Pitagora ed
Contenuti
-CONCETTO DI TENSIONE: Tensione normale e tangenziale - Tensioni derivanti da connessioni meccaniche - Tensioni di rifollamento - Tensione su un piano obliquo dovuta ad un carico assiale - Componenti di tensione - Resistenza ultima a rottura di un materiale - Tensione ammissibile: coefficiente di sicurezza
-TENSIONE E DEFORMAZIONE: Deformazione estensionale - Diagramma tensione-deformazione per materiali duttili e fragili - Legge di Hooke - Elasticità, isotropia e anisotropia - Comportamento elastico e plastico - Carichi ripetuti e fatica
-SFORZO NORMALE: Deformazione estensionale - Problemi staticamente determinati - Variazioni di temperatura - Coefficiente di Poisson - Carico pluriassiale: legge di Hooke generalizzata - Dilatazione volumetrica - Scorrimenti angolari - Relazioni tra costanti elastiche - Principio di Saint Venant - Concentrazione di tensioni - Deformazioni plastiche - Tensioni residue
-TORSIONE: Tensioni e deformazioni in un albero circolare - Angolo di torsione - Alberi staticamente determinati - Progetto di alberi di trasmissione - Concentrazioni di tensione in alberi circolari - Deformazioni plastiche in alberi circolari - Tensioni residue in alberi circolari - Torsione in elementi non circolari - Alberi cavi con parete sottile
-FLESSIONE: Elemento simmetrico in flessione semplice e deformazioni - Tensioni e deformazioni in campo elastico - Flessione di travi composte di più materiali - Concentrazioni di tensione - Deformazioni plastiche - Carico assiale eccentrico in un piano di simmetria - Flessione non simmetrica - Caso generale di carico assiale eccentrico
-LE TRAVI INFLESSE: Diagrammi del taglio e del momento - Sollecitazioni interne - Relazioni tra carico, taglio e momento - Progettazione di travi prismatiche a flessione - Travi non prismatiche
-TAGLIO IN TRAVI A SEZIONE COMPATTA E A PARETE SOTTILE: Forza tangenziale nelle travi inflesse - Tensioni tangenziali in travi inflesse a sezione più comune e di forma arbitraria - Tensioni tangenziali in elementi di parete sottile - Centro di taglio
-TRASFORMAZIONI DI TENSIONI E DEFORMAZIONI: Trasformazione di tensioni piane - Tensioni principali - Tensione tangenziale massima - Circonferenza di Mohr per la tensione piana - Stato tensionale generico - Applicazione della circonferenza di Mohr per l'analisi della tensione tridimensionale - Criteri di resistenza per materiali duttili e fragili - Tensioni in contenitori a pressione di parete sottile - Trasformazione di deformazioni piane - Circonferenza di Mohr per la deformazione piana
-TENSIONI PRINCIPALI SOTTO UN CARICO DATO: Tensioni principali in una trave - Progetto di alberi di trasmissione - Tensioni sotto carichi combinati
-DEFORMAZIONI DELLE TRAVI: Deformazione di una trave caricata
trasversalmente - Equazione della linea elastica - Determinazione diretta della linea elastica dalla distribuzione del carico - Travi staticamente indeterminate - Metodo elle forze - Applicazione del metodo di sovrapposizione a travi staticamente indeterminate
-PILASTRI E COLONNE: Stabilità delle strutture - Formula di Eulero per pilastri incernierati alle estremità - Estensione della formula di Eulero a pilastri con altre condizioni alle estremità - Progetto di pilastri soggetti a un carico centrato - Progetto di pilastri sotto un carico eccentrico
-METODI ENERGETICI: Energia di deformazione – Energia di deformazione elastica per tensioni normali e tangenziali e per uno stato generale di tensione - Carico impulsivo – Lavoro ed energia – Teorema di Castigliano – Strutture iperstatiche
-PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI E APPLICAZIONI: Il Principio dei Lavori Virtuali per atti di moto rigido - Il Principio dei Lavori Virtuali per atti di moto deformativo - Il PLV nella ricerca di spostamenti in travi elastiche caricate trasversalmente - Il PLV nell'analisi di strutture elastiche staticamente indeterminate - Il PLV nella ricerca di spostamenti in strutture elastiche staticamente indeterminate
-TENSIONE E DEFORMAZIONE: Deformazione estensionale - Diagramma tensione-deformazione per materiali duttili e fragili - Legge di Hooke - Elasticità, isotropia e anisotropia - Comportamento elastico e plastico - Carichi ripetuti e fatica
-SFORZO NORMALE: Deformazione estensionale - Problemi staticamente determinati - Variazioni di temperatura - Coefficiente di Poisson - Carico pluriassiale: legge di Hooke generalizzata - Dilatazione volumetrica - Scorrimenti angolari - Relazioni tra costanti elastiche - Principio di Saint Venant - Concentrazione di tensioni - Deformazioni plastiche - Tensioni residue
-TORSIONE: Tensioni e deformazioni in un albero circolare - Angolo di torsione - Alberi staticamente determinati - Progetto di alberi di trasmissione - Concentrazioni di tensione in alberi circolari - Deformazioni plastiche in alberi circolari - Tensioni residue in alberi circolari - Torsione in elementi non circolari - Alberi cavi con parete sottile
-FLESSIONE: Elemento simmetrico in flessione semplice e deformazioni - Tensioni e deformazioni in campo elastico - Flessione di travi composte di più materiali - Concentrazioni di tensione - Deformazioni plastiche - Carico assiale eccentrico in un piano di simmetria - Flessione non simmetrica - Caso generale di carico assiale eccentrico
-LE TRAVI INFLESSE: Diagrammi del taglio e del momento - Sollecitazioni interne - Relazioni tra carico, taglio e momento - Progettazione di travi prismatiche a flessione - Travi non prismatiche
-TAGLIO IN TRAVI A SEZIONE COMPATTA E A PARETE SOTTILE: Forza tangenziale nelle travi inflesse - Tensioni tangenziali in travi inflesse a sezione più comune e di forma arbitraria - Tensioni tangenziali in elementi di parete sottile - Centro di taglio
-TRASFORMAZIONI DI TENSIONI E DEFORMAZIONI: Trasformazione di tensioni piane - Tensioni principali - Tensione tangenziale massima - Circonferenza di Mohr per la tensione piana - Stato tensionale generico - Applicazione della circonferenza di Mohr per l'analisi della tensione tridimensionale - Criteri di resistenza per materiali duttili e fragili - Tensioni in contenitori a pressione di parete sottile - Trasformazione di deformazioni piane - Circonferenza di Mohr per la deformazione piana
-TENSIONI PRINCIPALI SOTTO UN CARICO DATO: Tensioni principali in una trave - Progetto di alberi di trasmissione - Tensioni sotto carichi combinati
-DEFORMAZIONI DELLE TRAVI: Deformazione di una trave caricata
trasversalmente - Equazione della linea elastica - Determinazione diretta della linea elastica dalla distribuzione del carico - Travi staticamente indeterminate - Metodo elle forze - Applicazione del metodo di sovrapposizione a travi staticamente indeterminate
-PILASTRI E COLONNE: Stabilità delle strutture - Formula di Eulero per pilastri incernierati alle estremità - Estensione della formula di Eulero a pilastri con altre condizioni alle estremità - Progetto di pilastri soggetti a un carico centrato - Progetto di pilastri sotto un carico eccentrico
-METODI ENERGETICI: Energia di deformazione – Energia di deformazione elastica per tensioni normali e tangenziali e per uno stato generale di tensione - Carico impulsivo – Lavoro ed energia – Teorema di Castigliano – Strutture iperstatiche
-PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI E APPLICAZIONI: Il Principio dei Lavori Virtuali per atti di moto rigido - Il Principio dei Lavori Virtuali per atti di moto deformativo - Il PLV nella ricerca di spostamenti in travi elastiche caricate trasversalmente - Il PLV nell'analisi di strutture elastiche staticamente indeterminate - Il PLV nella ricerca di spostamenti in strutture elastiche staticamente indeterminate
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA INDUSTRIALE
Laurea
3 anni
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