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Fondamenti di meccanica strutturale

09IHRLN

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 53
Esercitazioni in aula 27
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Chiandussi Giorgio Professore Associato ING-IND/14 53 27 0 0 9
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 8 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2019/20
L’insegnamento fornisce la base della formazione in ambito strutturale dell’ingegneria meccanica e costituisce le fondamenta dello specifico percorso formativo che si svilupperà e completerà nel corso degli anni successivi al fine di abilitare lo studente all’esercizio della professione. L'insegnamento ha come obiettivo il fornire le conoscenze di base e le abilità necessarie fondamentali per eseguire il dimensionamento e la verifica strutturale di modelli di componenti/strutture soggetti a carichi statici e variabili nel tempo.
L’insegnamento fornisce la base della formazione in ambito strutturale dell’ingegneria meccanica e costituisce le fondamenta dello specifico percorso formativo che si svilupperà e completerà nel corso degli anni successivi al fine di abilitare lo studente all’esercizio della professione. L'insegnamento ha come obiettivo il fornire le conoscenze di base e le abilità necessarie fondamentali per eseguire il dimensionamento e la verifica strutturale di modelli di componenti/strutture soggetti a carichi statici e variabili nel tempo.
I risultati attesi in seguito al superamento del corso sono: • Capacità di definire un equilibrio di forze e ricavare le reazioni vincolari in un modello semplificato di componente e/o struttura; • Capacità di disegnare e quantificare le caratteristiche di sollecitazione presenti su un modello semplificato di componente e/o struttura; • Capacità di determinare quale sia la sezione maggiormente sollecitata e su questa definire il punto in cui si manifesta lo stato tensionale più gravoso ai fini della resistenza; • Capacità di definire, in funzione del tipo di carico (statico o affaticante) e del tipo di cedimento del materiale (fragile o duttile), l’ipotesi di cedimento più appropriata e calcolare la tensione equivalente; • Capacità di valutare le proprietà del materiale e se necessario scegliere il materiale più idoneo all’applicazione; • Capacità di calcolare, in funzione delle richieste di verifica e/o progetto, l’appropriato coefficiente di sicurezza e/o la dimensione geometrica incognita e/o la durata del componente e/o struttura.
I risultati attesi in seguito al superamento del corso sono: • Capacità di definire un equilibrio di forze e ricavare le reazioni vincolari in un modello semplificato di componente e/o struttura; • Capacità di disegnare e quantificare le caratteristiche di sollecitazione presenti su un modello semplificato di componente e/o struttura; • Capacità di determinare quale sia la sezione maggiormente sollecitata e su questa definire il punto in cui si manifesta lo stato tensionale più gravoso ai fini della resistenza; • Capacità di definire, in funzione del tipo di carico (statico o affaticante) e del tipo di cedimento del materiale (fragile o duttile), l’ipotesi di cedimento più appropriata e calcolare la tensione equivalente; • Capacità di valutare le proprietà del materiale e se necessario scegliere il materiale più idoneo all’applicazione; • Capacità di calcolare, in funzione delle richieste di verifica e/o progetto, l’appropriato coefficiente di sicurezza e/o la dimensione geometrica incognita e/o la durata del componente e/o struttura.
Le conoscenze pregresse richieste per una proficua frequentazione del corso sono: • Conoscenza dei contenuti del corso di Matematica (studio di funzione, calcolo di derivate e integrali, calcolo matriciale, problema agli autovalori) • Conoscenza dei contenuti del corso di Fisica (concetti base di cinematica, statica e dinamica).
Le conoscenze pregresse richieste per una proficua frequentazione del corso sono: • Conoscenza dei contenuti del corso di Matematica (studio di funzione, calcolo di derivate e integrali, calcolo matriciale, problema agli autovalori) • Conoscenza dei contenuti del corso di Fisica (concetti base di cinematica, statica e dinamica).
• Richiami e completamento delle nozioni fondamentali di statica (forze, momenti, risultanti, equivalenza di sistemi), carichi concentrati e distribuiti, vincoli fondamentali, grado di iperstaticità. Equazioni di equilibrio alla traslazione e alla rotazione nel piano e nello spazio. (1 CFU) • Caratteristiche di sollecitazione in elementi strutturali mono-dimensionali soggetti a carichi nel piano e nello spazio. Solido di de St Venant: comportamento estensionale, flessionale, torsionale e a taglio. Stato di tensione e di deformazione. (3,5 CFU) • Caratteristiche meccaniche statiche dei materiali di interesse ingegneristico, criteri di cedimento per materiali a comportamento fragile e duttile, coefficienti di sicurezza. (1 CFU) • Configurazione deformata di travi (equazione della linea elastica), soluzione di problemi iperstatici e instabilità elastica. (1 CFU) • Fatica meccanica monoassiale ad alto numero di cicli (HCF): parametri caratteristici, diagramma SN, effetto della tensione media (diagrammi di Haigh, Goodman-Smith, Mor e Master). Dal materiale al componente: effetto della finitura superficiale, del tipo di carico, delle dimensioni ed effetto d’intaglio. Durata del componente e coefficiente di sicurezza a fatica. Fatica con sollecitazioni di ampiezza variabile (regola del danneggiamento cumulativo di Palmgren-Miner). (1,5 CFU)
• Richiami e completamento delle nozioni fondamentali di statica (forze, momenti, risultanti, equivalenza di sistemi), carichi concentrati e distribuiti, vincoli fondamentali, grado di iperstaticità. Equazioni di equilibrio alla traslazione e alla rotazione nel piano e nello spazio. (1 CFU) • Caratteristiche di sollecitazione in elementi strutturali mono-dimensionali soggetti a carichi nel piano e nello spazio. Solido di de St Venant: comportamento estensionale, flessionale, torsionale e a taglio. Stato di tensione e di deformazione. (3,5 CFU) • Caratteristiche meccaniche statiche dei materiali di interesse ingegneristico, criteri di cedimento per materiali a comportamento fragile e duttile, coefficienti di sicurezza. (1 CFU) • Configurazione deformata di travi (equazione della linea elastica), soluzione di problemi iperstatici e instabilità elastica. (1 CFU) • Fatica meccanica monoassiale ad alto numero di cicli (HCF): parametri caratteristici, diagramma SN, effetto della tensione media (diagrammi di Haigh, Goodman-Smith, Mor e Master). Dal materiale al componente: effetto della finitura superficiale, del tipo di carico, delle dimensioni ed effetto d’intaglio. Durata del componente e coefficiente di sicurezza a fatica. Fatica con sollecitazioni di ampiezza variabile (regola del danneggiamento cumulativo di Palmgren-Miner). (1,5 CFU)
• Lezioni teoriche (47 ore); • Esercitazioni in aula a squadre sui vari argomenti trattati a livello teorico (33 ore).
• Lezioni teoriche (47 ore); • Esercitazioni in aula a squadre sui vari argomenti trattati a livello teorico (33 ore).
Testo di riferimento: • A. Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Ed. Levrotto & Bella, 2013. • R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Ed. ETS. • J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design, Ed. J. Wiley. • M. Rossetto, Introduzione alla fatica dei materiali e dei componenti meccanici, Ed. Levrotto & Bella. • L. Goglio, Fondamenti di Meccanica Strutturale (shareware).
Testo di riferimento: • A. Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Ed. Levrotto & Bella, 2013. • R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Ed. ETS. • J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design, Ed. J. Wiley. • M. Rossetto, Introduzione alla fatica dei materiali e dei componenti meccanici, Ed. Levrotto & Bella. • L. Goglio, Fondamenti di Meccanica Strutturale (shareware).
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Modalità di esame: prova scritta; prova orale facoltativa; L’esame ha lo scopo di verificare le competenze indicate nella Sezione “Risultati dell’apprendimento attesi”. Gli obiettivi che l'esame intende accertare sono pertanto: la corretta scrittura degli equilibri di forze e la corretta valutazione delle reazioni vincolari, la corretta valutazione e rappresentazione grafica delle caratteristiche di sollecitazione, la corretta determinazione della sezione maggiormente sollecitata e l’identificazione del punto con lo stato tensionale più gravoso, la corretta scelta dell’ipotesi di cedimento più appropriata per il calcolo della tensione equivalente, la corretta valutazione del coefficiente di sicurezza e/o della dimensione geometrica e/o della durata del modello di componente/struttura in esame. L’esame per il superamento dell'insegnamento prevede un compito scritto e un orale facoltativo. Il compito scritto, della durata di 3 ore, consiste nella soluzione di 2-3 esercizi e nella risposta a di 2-3 domande di teoria a risposta aperta, relative al sul contenuto dell’intero insegnamento. Per accedere al compito scritto, è necessario presentarsi in aula muniti di documento di identificazione, calcolatrice scientifica, cancelleria minima (penna blu o nera, matita, gomma, righello, squadrette e compasso). Il materiale cartaceo per lo svolgimento sarà messo a disposizione dai docenti. Durante lo scritto non è consentito consultare appunti o altro materiale. Anche la chiarezza espositiva e le rappresentazioni grafiche costituiscono oggetto di valutazione. L’orale è facoltativo e può essere affrontato soltanto dagli studenti che abbiano ottenuto un punteggio dello scritto non inferiore a 18. La facoltà di non sostenere l’orale comporta: • per coloro che abbiano conseguito nel compito scritto un punteggio compreso tra 18 e 26, la registrazione del punteggio ottenuto come voto finale in trentesimi; • per coloro che abbiano conseguito nello scritto un punteggio superiore a 26, la registrazione di un voto finale pari a 26/30. L’orale deve essere affrontato nell’ambito dello stesso appello dello scritto. L’orale consiste nella risposta a un minimo di 2 domande sul contenuto dell’intero insegnamento. L’assenza dello studente alla data disponibile per l’orale viene considerata come scelta di non sostenere l’orale e quindi come implicita accettazione del voto ottenuto nello scritto, secondo le regole sopra esposte. Il voto finale dell’esame è calcolato come media aritmetica delle valutazioni conseguite nello scritto e nell’orale.
Exam: Written test; Optional oral exam;
Modalità di esame: prova scritta; prova orale facoltativa; L’esame ha lo scopo di verificare le competenze indicate nella Sezione “Risultati dell’apprendimento attesi”. Gli obiettivi che l'esame intende accertare sono pertanto: la corretta scrittura degli equilibri di forze e la corretta valutazione delle reazioni vincolari, la corretta valutazione e rappresentazione grafica delle caratteristiche di sollecitazione, la corretta determinazione della sezione maggiormente sollecitata e l’identificazione del punto con lo stato tensionale più gravoso, la corretta scelta dell’ipotesi di cedimento più appropriata per il calcolo della tensione equivalente, la corretta valutazione del coefficiente di sicurezza e/o della dimensione geometrica e/o della durata del modello di componente/struttura in esame. L’esame per il superamento dell'insegnamento prevede un compito scritto e un orale facoltativo. Il compito scritto, della durata di 3 ore, consiste nella soluzione di 2-3 esercizi e nella risposta a di 2-3 domande di teoria a risposta aperta, relative al sul contenuto dell’intero insegnamento. Per accedere al compito scritto, è necessario presentarsi in aula muniti di documento di identificazione, calcolatrice scientifica, cancelleria minima (penna blu o nera, matita, gomma, righello, squadrette e compasso). Il materiale cartaceo per lo svolgimento sarà messo a disposizione dai docenti. Durante lo scritto non è consentito consultare appunti o altro materiale. Anche la chiarezza espositiva e le rappresentazioni grafiche costituiscono oggetto di valutazione. L’orale è facoltativo e può essere affrontato soltanto dagli studenti che abbiano ottenuto un punteggio dello scritto non inferiore a 18. La facoltà di non sostenere l’orale comporta: • per coloro che abbiano conseguito nel compito scritto un punteggio compreso tra 18 e 26, la registrazione del punteggio ottenuto come voto finale in trentesimi; • per coloro che abbiano conseguito nello scritto un punteggio superiore a 26, la registrazione di un voto finale pari a 26/30. L’orale deve essere affrontato nell’ambito dello stesso appello dello scritto. L’orale consiste nella risposta a un minimo di 2 domande sul contenuto dell’intero insegnamento. L’assenza dello studente alla data disponibile per l’orale viene considerata come scelta di non sostenere l’orale e quindi come implicita accettazione del voto ottenuto nello scritto, secondo le regole sopra esposte. Il voto finale dell’esame è calcolato come media aritmetica delle valutazioni conseguite nello scritto e nell’orale.


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