PORTALE DELLA DIDATTICA

PORTALE DELLA DIDATTICA

PORTALE DELLA DIDATTICA

Elenco notifiche



Fondamenti di meccanica strutturale

09IHRLN

A.A. 2025/26

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 8 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
2024/25
L’insegnamento è la base di 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/la studente/studentessa 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.
The course presents the basics of mechanical engineering and represents the starting level of a specific training that will be developed and completed during the following years with the aim to qualify the student to solve real structural design problems. The course aims to provide the basic knowledge and skills necessary to perform the structural design and verification of structures/components and mechanical systems subjected to static and fatigue loads.
Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa sarà in grado di: • Definire un equilibrio di forze e ricavare le reazioni vincolari in un modello semplificato di componente e/o struttura; • Disegnare e quantificare le caratteristiche di sollecitazione presenti su un modello semplificato di componente e/o struttura; • 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; • 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; • Valutare le proprietà del materiale e se necessario scegliere il materiale più idoneo all’applicazione; • 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.
The expected skills after the attendance of the course are: • Ability to define a force equilibrium and to calculate the constraint reactions of a simplified model of a component and/or a structure; • Ability to draw and compute the internal force diagrams in a simplified model of a component and/or a structure; • Ability to determine the most critical cross section and to define on it the point where the most severe stress state occurs; • Ability to define, depending on load type (static or fatigue) and material type (brittle or ductile), the adequate failure criterion and to calculate the equivalent stress; • Ability to evaluate the material properties and, if necessary, to choose the most suitable material for the application; • Ability to calculate, depending on the verification and/or design requirements, the adequate safety factor and/or the unknown geometrical dimension and/or the component endurance.
Le conoscenze pregresse richieste per una proficua frequentazione dell’insegnamento sono: • Studio di funzione, calcolo di derivate e integrali, calcolo matriciale, problema agli autovalori • Concetti base di cinematica, statica e dinamica.
The required prerequisites for a useful attendance of the course are: • Concepts of Mathematics (study of functions, computation of derivatives and integrals, matrix algebra, eigenvalue problems) • Concepts of Physics (basic concepts of kinematics, statics and dynamics).
• Richiami e completamento delle nozioni fondamentali di statica (forze, momenti, risultanti, equivalenza di sistemi di carico), 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 CFU) • Caratteristiche meccaniche statiche dei materiali di interesse ingegneristico, criteri di cedimento per materiali a comportamento fragile e duttile, coefficiente 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 SNP, metodo stair-case, effetto della tensione media (diagrammi di Haigh, Goodman-Smith). 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. Metodo rain-flow. Regola del danneggiamento cumulativo di Palmgren-Miner. (2 CFU) Esercitazione di laboratorio (facoltativa) • Esperienza di laboratorio hands-on DeXpiLab ‘Linea elastica’: assemblaggio e utilizzo di un banco di prova e del relativo sistema di carico e acquisizione dei dati per la misura della linea elastica di una trave appoggiata. L’attività è individuale e facoltativa e si esegue mediante prenotazione al laboratorio aperto DeXpiLab del DIMEAS per consentire a tutti gli/le studenti/studentesse di disporre di una postazione dedicata. Nel caso non fosse ancora possibile accedere fisicamente al DeXpiLab per motivi di sicurezza connessi alla pandemia, sarà possibile svolgere l’attività ‘Virtual DeXpiLab’ su piattaforma web. E’ possibile produrre una relazione relativa all’esperienza e quindi accedere a una valutazione in punti se la relazione viene consegnata entro la fine delle lezioni del corso nell'anno accademico di frequenza. Maggiori indicazioni sulle modalità di consegna saranno fornite a lezione dai docenti.
• Summary and completion of fundamentals of statics (forces, moments, resultants, equivalence of systems), concentrated and distributed loads, fundamental constraints, static determinacy. Equilibrium equations with respect to translation and rotation in plane and in space domain. (1CFU) • Internal force diagrams in one-dimensional structural elements subjected to plane and spatial loading conditions. de St Venant’s theory: tension/compression, bending, torsion and shear. Stress and strain state. (3,5 CFU) • Static mechanical characteristics of materials of engineering interest, failure criteria for materials with brittle and ductile behaviour, static safety factors. (1 CFU) • Deformed shape of bending beams (elastic line equation), overconstrained problem solution and elastic instability (buckling). (1 CFU) • Uniaxial mechanical fatigue with high number of cycles (HCF): fundamental parameters, SN diagram, effect of the mean stress (Haigh, Goodman-Smith, Ros and Master diagrams). From material to component: surface finishing effect, load type effect, dimension effect and notch effect. Component life and fatigue safety factor. Fatigue with varying amplitude stress (Palmgren-Miner cumulative damage rule). (1.5 CFU) Laboratory experience (optional) DeXpiLab 'Elastic line' hands-on laboratory experience: assembly and use of a test bench and related loading and data acquisition system for measuring the elastic line of a doubly supported beam. The activity is optional and is carried out by booking at the DIMEAS open DeXpiLab laboratory to allow all students to have a dedicated workstation. If it is still not possible to physically access DeXpiLab for security reasons related to the pandemic, it will be possible to carry out the 'Virtual DeXpiLab' activity on the web platform. More information will be provided in class by the teachers.
Nessuna
Nessuna
• Lezioni teoriche (47 ore) riguardanti gli argomenti del programma; • Esercitazioni in aula (33 ore) a squadre sugli argomenti trattati a livello teorico riguardanti il calcolo delle reazioni vincolari di strutture monodimensionali, calcolo e tracciamento delle caratteristiche di sollecitazione, calcolo delle proprietà geometriche delle sezioni, calcolo dello stato di tensione e deformazione del punto più sollecitato, calcolo delle tensioni in presenza di carichi variabili, calcolo del coefficiente di sicurezza statico e a fatica; • Esercitazione di laboratorio facoltativa (2 ore)
• Theory lessons (47 hours); • Practice classes on subjects presented at theory classes (33 hours).
Testo di riferimento: • A. Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Ed. Levrotto & Bella, 2019. Possibili testi addizionali di approfondimento: • 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).
Reference textbook: • A. Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Ed. Levrotto & Bella, 2013. Possible additional deepening textbooks: • 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).
Dispense; Libro di testo; Esercizi; Esercizi risolti; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ; Strumenti di simulazione; Strumenti di auto-valutazione;
Lecture notes; Text book; Exercises; Exercise with solutions ; Video lectures (previous years); Multimedia materials; Simulation tools; Self-assessment tools;
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato scritto individuale;
Exam: Written test; Optional oral exam; Individual essay;
... 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. • Esame scritto: la prova ha durata di 2,5 ore ed è composta da 2-3 esercizi articolati in più quesiti a risposta numerica e/o grafica e da 1-2 domande di teoria a risposta aperta. Per accedere al compito scritto, è necessario presentarsi muniti di documento di identificazione, calcolatrice scientifica, cancelleria minima (penna blu o nera, matita, gomma, righello, squadrette e compasso). Durante lo scritto non è consentito consultare appunti o altro materiale. Anche la chiarezza espositiva e le rappresentazioni grafiche costituiscono oggetto di valutazione. L’esame scritto viene superato se si raggiunge un punteggio maggiore o uguale a 18/30. • Esame orale: possono sostenere l’esame orale soltanto gli/le studenti/studentesse che hanno ottenuto un punteggio minimo dello scritto pari a 18/30. 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. La risposta alla singola domanda è valutata in trentesimi, il voto della prova orale è calcolato come media dei voti parziali assegnati a ciascuna risposta. La relazione relativa all’esperienza facoltativa di laboratorio (DeXpiLab) non è obbligatoria al fine del superamento dell'esame. Se consegnata entro entro la fine delle lezioni del corso nell'anno accademico di frequenza, verrà valutata fra 0 e 2 punti e la valutazione sarà valida anche per gli appelli successivi. La valutazione della relazione viene sommata soltanto se la valutazione dell’esame scritto risulta già sufficiente. 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’assenza alla data disponibile per l’esame orale viene considerata come scelta di non sostenere l’esame orale e quindi come implicita accettazione del voto ottenuto nello scritto, secondo le regole sopra esposte. Non occorre quindi comunicare ai docenti la volontà di non sostenere l’esame orale. Il voto finale dell’esame è calcolato come media aritmetica delle valutazioni conseguite nell’esame scritto e orale (facoltativo) alla quale verrà sommata la valutazione dell’eventuale relazione dell'esperienza facoltativa di laboratorio (DeXpiLab). La valutazione della relazione di laboratorio viene sommata soltanto se la valutazione dell’esame scritto risulta sufficiente.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Optional oral exam; Individual essay;
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.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Esporta Word