Insegnamenti

 

70/0057-M - FONDAMENTI DI COSTRUZIONI MECCANICHE

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
FILIPPO ​BERTOLINO (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/78] ​ ​INGEGNERIA MECCANICA [78/00 - Ord. 2017] ​ ​PERCORSO COMUNE660
Obiettivi

i.Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente avrà acquisito conoscenze di base sul comportamento meccanico-strutturale in campo elastico di strutture piane soggette a carichi statici concentrati e distribuiti.

ii. Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Lo studente avrà acquisito conoscenze che gli consentiranno di valutare ed analizzare il comportamento strutturale e lo stato tensionale e deformativo di strutture piane in campo lineare.

iii.Autonomia di giudizio.
Lo studente avrà acquisito la capacità di individuare e proporre appropriate procedure di calcolo dello stato di sollecitazione e di deformazione in strutture piane, sia isostatiche che iperstatiche, in campo elastico lineare.

iv.Abilità comunicative.
Lo studente avrà sviluppato la capacità di comunicare ad interlocutori specialisti e non specialisti requisiti e prestazioni, espressi in termini di tensioni, deformazioni e spostamenti, di configurazioni strutturali piane.

v.Capacità di apprendimento.
Lo studente avrà acquisito la capacità di affrontare problematiche tipiche legate allo studio di strutture piane operanti in campo elastico.

Prerequisiti

Conoscenza delle nozioni di forza, momento e lavoro; conoscenza degli elementi di base delle operazioni vettoriali e del calcolo integrale e differenziale.

Contenuti

Analisi cinematica di corpi rigidi ed insiemi di corpi rigidi vincolati. Equilibrio di un insieme isostatico di corpi rigidi.
(4h lezioni; 6h esercitazioni)

Reazioni vincolari. Azioni interne.
(4h lezioni, 8h esercitazioni)

Sforzi e deformazioni.
(2h lezioni, 2h esercitazioni)

Geometria delle aree.
(2h lezioni, 3h esercitazioni)

Casi di De Saint Venant: Trazione, Flessione, Taglio.
(3h lezioni, 5h esercitazioni)

Principio dei lavori virtuali. Calcolo di spostamenti e di reazioni iperstatiche.
(4 lezioni, 8h esercitazioni)

Equazione della linea elastica.
(2h lezioni; 3h esercitazioni)

Torsione in una trave a sezione circolare.
(1h lezioni; 1h esercitazioni)

Instabilità: teoria di Eulero.
(1h lezioni; 1h esercitazioni)

Metodi Didattici

Il corso consiste in una serie di lezioni frontali immediatamente seguite da esempi ed esercitazioni per l'applicazione dei concetti e delle nozioni introdotti nelle lezioni. Sono inoltre previste esercitazioni specifiche di preparazione alle prove scritte.
Esercizi svolti o con traccia di soluzione sono disponibili alla pagina web:

http://people.unica.it/filippobertolino/materiale-didattico/fondamenti-di-costruzioni-meccaniche/materiale-didattico/

Verifica dell'apprendimento

La valutazione dello studente prevede una prova scritta ed una orale; sono ammessi all’esame orale gli studenti che hanno superato in modo positivo la prova scritta, della durata di tre ore, in cui vengono proposti i seguenti esercizi:
1) soluzione di una struttura piana iperstatica (fino ad un massimo di tre iperstatiche, in funzione della difficoltà dell’esercizio);
2) calcolo dello spostamento di un punto appartenente ad una struttura isostatica;
3) calcolo dello stato di sforzo nella sezione trasversale di una trave prismatica, eventualmente dopo avere risolto l’equazione della linea elastica.
Lo studente dovrà dimostrare di:
• sapere classificare le strutture in base all’analisi cinematica (strutture labili, isostatiche o iperstatiche);
• sapere calcolare le reazioni vincolari esterne ed interne;
• sapere calcolare la distribuzione delle azioni interne in strutture piane isostatiche o iperstatiche;
• Conoscere la geometria delle aree (baricentri, momenti statici e d’inerzia)
• sapere calcolare la distribuzione degli sforzi nelle aste sottoposte a compressione/trazione semplice, flessione semplice e composta, pressoflessione, taglio applicato sul piano di simmetria dell’asta, torsione in sezioni trasversali circolari;
• sapere applicare la legge di Hooke generalizzata;
• sapere calcolare le tensioni e le direzioni principali utilizzando i cerchi di Mohr;
• sapere utilizzare l’equazione della linea elastica per il calcolo degli spostamenti, delle rotazioni o per la soluzione di semplici strutture iperstatiche;
• saper applicare il PLV allo studio di spostamenti ed iperstatiche;
• conoscere il problema dell’instabilità laterale per compressione semplice delle aste snelle ed in particolare l’equazione di Eulero.
Il punteggio della prova d'esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi.
Il voto finale è la media dei voti riportati nelle due prove (scritto e orale).
Nella prova scritta i voti massimi sono i seguenti:
1) Soluzione solo del terzo esercizio: 18/30
2) Soluzione solo del primo o del secondo esercizio: 21/30
3) Soluzione del terzo esercizio e di uno dei primi due: 24/30
4) Soluzione dei primi due esercizi: 27/30
4) Soluzione dei tre esercizi: 30/30
Nella valutazione dell'esame la determinazione del voto finale tiene conto dei seguenti elementi:
1) Capacità di calcolare le azioni interne in una struttura;
2) Capacità di calcolare lo stato di sforzo in una trave prismatica;
3) Capacità di calcolare lo stato di deformazione in un punto;
4) Capacità di calcolare la deformata di una semplice struttura piana.

Per superare l'esame lo studente deve dimostrare di possedere almeno una conoscenza base della statica, delle leggi costitutive dei materiali elastici e di essere in grado di calcolare le azioni interne in una struttura e disegnarne i diagrammi.
Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati.

Testi

Testo di riferimento
- Bernasconi, Filippini, Giglio, Lo Conte, Petrone, Sangirardi: Fondamenti di costruzione di macchine, McGraw Hill.

Testo suggerito per eventuali approfondimenti
- Beer, Johnston, DeWolf: Meccanica dei solidi, Elementi di Scienza delle costruzioni, McGraw Hill.

Testi utili per la preparazione delle prove scritte:
- Esercizi disponibili alla pagina web del corso (http://people.unica.it/filippobertolino/materiale-didattico/fondamenti-di-costruzioni-meccaniche/materiale-didattico/).
- Flaccavento: Esercizi di scienza delle costruzioni completamente risolti, Libreria tecnica editrice V. Giorgio.
- Minola: Scienza delle Costruzioni - Esercizi - PLV, Linea Elastica, Instabilità, Città Studi Edizioni.

Altre Informazioni

Informazioni aggiornate sul corso e sulle prove d'esame sono disponibili alla pagina:
http://people.unica.it/filippobertolino/materiale-didattico/fondamenti-di-costruzioni-meccaniche/

I testi delle prove scritte degli ultimi appelli ed esercizi delle prove d'esame con traccia di soluzione possono essere reperiti all'indirizzo:
http://people.unica.it/filippobertolino/materiale-didattico/fondamenti-di-costruzioni-meccaniche/materiale-didattico/

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