Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2009/10
01IHREU, 01IHREX, 01IHRFD, 01IHRFN
Fondamenti di meccanica strutturale
Corso di Laurea in Ingegneria Chimica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dei Materiali - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Goglio Luca ORARIO RICEVIMENTO O2 ING-IND/14 56 28 0 0 14
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 7.5 C - Affini o integrative Formazione interdisciplinare e applicativa
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso ha lo scopo di fornire le nozioni di base necessarie alla comprensione dei problemi di verifica degli organi delle macchine, definendo i parametri che descrivono gli sforzi applicati e la resistenza dei materiali. Vengono presentati i metodi di calcolo necessari per valutare gli stati di sollecitazione in elementi strutturali semplici, focalizzando l'attenzione sui casi di interesse industriale.
Competenze attese
Comprensione degli aspetti fondamentali dei problemi strutturali in termini di stato di sollecitazione e resistenza del materiale. Capacità di eseguire calcoli di verifica / progetto relativi a componenti semplici.
Prerequisiti
Conoscenza dei contenuti dei corsi di Matematica e Fisica, in particolare dello studio di funzione, delle operazioni matriciali fondamentali e dei problemi agli autovalori/autovettori, nonché dei concetti basilari di cinematica e statica.
Programma
Richiami e completamento delle nozioni fondamentali di statica (forze, momenti, risultanti, equivalenza di sistemi), carichi concentrati e distribuiti, vincoli fondamentali, grado di iperstaticità. Distacco del corpo libero, equazioni di equilibrio alla traslazione e alla rotazione.
Componenti normali e tangenziali, vettore e tensore delle tensioni. Tensioni e direzioni principali; cerchi di Mohr per le tensioni: proprietà e significato fisico.
Moto rigido e deformativo, dilatazioni e scorrimenti, deformazioni e direzioni principali, cerchi di Mohr per le deformazioni. Relazione tra tensioni e deformazioni (legge di Hooke), energia elastica. Estensimetria elettrica a resistenza: funzionamento e caratteristiche degli estensimetri, circuiti, rosette.
Prova di trazione: provette, macchine, caratteristiche determinabili; comportamento duttile e fragile. Ipotesi di cedimento e tensioni ideali; grado di sicurezza.
Proprietà geometriche delle aree: momenti statici, baricentro, momenti d'inerzia e centrifugo, assi e momenti principali d'inerzia. Solido di Saint Venant: ipotesi e limiti di validità, caratteristiche di sollecitazione, comportamenti estensionale, flessionale e torsionale (sezioni circolari). Soluzioni approssimate per le sezioni a parete sottile soggette a torsione. Tensioni dovute al taglio, centro di taglio.
Sollecitazioni nelle strutture piane e loro rappresentazione grafica, estensione a casi tridimensionali. Equazione della linea elastica e sua soluzione. Cenni sul calcolo delle strutture iperstatiche. Strutture reticolari: determinazione delle forze normali. Instabilità elastica: asta di Eulero.
Laboratori e/o esercitazioni
Operazioni su sistemi di forze; determinazione delle reazioni vincolari.
Operazioni sulle componenti di tensione, ricerca di valori e direzioni principali; costruzione dei cerchi di Mohr per le tensioni e loro impiego per la determinazione di tensioni e direzioni principali.
Operazioni sulle componenti di deformazione, ricerca di valori e direzioni principali; calcolo di deformazioni elastiche, misure estensimetriche e loro elaborazione.
Verifica di resistenza per stati di sollecitazione noti: calcolo delle tensioni ideali, determinazione del coefficiente di sicurezza, scelta del materiale.
Determinazione delle proprietà geometriche di sezioni per elementi di strutture meccaniche. Calcolo delle tensioni in sezioni di elementi soggetti a trazione, flessione, torsione, taglio.
Caratteristiche di sollecitazione in strutture di interesse meccanico. Deformata di strutture inflesse elementari. Calcolo degli sforzi nelle aste di tralicci semplici; verifica a instabilità.
Bibliografia
Dispensa del corso (scaricabile dal portale della didattica).
A.A. V.V.: "Fondamenti di costruzione di macchine"; McGraw-Hill, Milano, 2002.
Feodosev: "Resistenza dei materiali"; Editori Riuniti, Roma, 2001.
Nash: "Resistenza dei materiali"; collana Schaum n° 28 (esercizi svolti).
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame si articola in una prova scritta obbligatoria, che consente di conseguire una votazione fino a 27/30, e una orale facoltativa, per mezzo della quale si può conseguire una votazione superiore. La prova scritta richiede la soluzione di esercizi di tipo applicativo, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni, e la risposta a quesiti teorici (per la soluzione degli esercizi è ammessa la consultazione di testi o appunti). La prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti a programma, volto ad accertare la comprensione dei metodi di calcolo e dei fenomeni fisici in gioco.
Note

Le esercitazioni proposte richiedono soltanto l'uso di calcolatrici tascabili. La dispensa del corso copre totalmente il programma, altri testi sono da intendere come materiale di approfondimento.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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