Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2017/18
02LRKMV
Scienza delle bio e nano costruzioni
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Surace Cecilia ORARIO RICEVIMENTO A2 ICAR/08 60 0 0 0 6
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/08 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Presentazione
Il corso si articola in due parti principali:
• la prima più teorica e classica è sostanzialmente di meccanica del continuo e include anche elementi di meccanica della frattura;
• la seconda, più applicativa e di ricerca di frontiera, è diretta allo studio teorico, numerico e sperimentale di bio- e/o nano-strutture.
Risultati di apprendimento attesi
Analisi teorica e sperimentale di strutture e/o materiali biologici, biocompatibili, bio-ispirati, nano-strutturati, etc.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Elementi di meccanica dei materiali e delle strutture.
Programma
PARTE GENERALE
• Richiami su analisi della tensione e della deformazione: dualità statico-cinematica e principio dei lavori virtuali. Teoria dell’elasticità. Leggi costitutive per materiali isotropi/anisotropi, omogenei/eterogenei. Teoremi energetici. Criteri di resistenza.
• Stati tensionali e deformativi piani. Funzione delle tensioni o di Airy. Formulazione in coordinate cartesiane e polari. Esempi applicativi: tubo cilindrico di grosso spessore, forza su semispazio, lastra con foro circolare. Fattore di concentrazione degli sforzi.
• Angoli rientranti e soluzione di Williams. Singolarità delle tensioni e fattore di intensificazione degli sforzi. Fondamenti della Meccanica della Frattura Elastica Lineare.
• Richiami di teoria della trave. Sistemi di travi isostatici e iperstatici.
• Lastre piane e curve.
SEMINARI DI APPROFONDIMENTO
Nel corso dei seminari di approfondimento vengono trattati argomenti di punta in ambito biomedico, grazie al contributo di specialisti del settore. Gli argomenti potranno variare di anno in anno, includendo, a titolo esemplificativo, i problemi relativi alla protesica del ginocchio, le tecniche di sutura dei tendini della mano, la modellazione degli organi e dei sistemi biologici, la diagnostica tramite analisi dei segnali biologici, la sperimentazione su materiali bio-ispirati, etc.
Organizzazione dell'insegnamento
L’insegnamento è articolato in una parte generale di lezioni frontali teoriche, supportate da esercitazioni in aula, e in una seconda parte di seminari di approfondimento in aula, esercitazioni in laboratorio e visita di studio presso un ente di ricerca esterno. Gli argomenti dei seminari di approfondimento sono sviluppati dagli studenti, suddivisi in gruppi di lavoro, per dare luogo a relazioni (nella forma di articolo scientifico o di progetto di ricerca) che vengono presentate all'esame e costituiscono oggetto di valutazione.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
• Carpinteri, Scienza delle costruzioni, Vol. 1, 2a ed., Pitagora Editrice, Bologna, 1995
• Carpinteri, Scienza delle costruzioni, Vol. 2, 2a ed., Pitagora Editrice, Bologna, 1993
• S.P. Timoshenko and S. Woinowsky-Krieger, Theory of Plates and Shells, McGraw-Hill, 1970
• S.P. Timoshenko and J.N. Goodier, Theory of elasticity, McGraw-Hill, 1982.
• Materiale di supporto reso disponibile tramite portale della didattica
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame è costituito da due fasi:
• un esame scritto sugli argomenti relativi alla parte generale (valutazione su due livelli: superato / non superato);
• una presentazione orale del lavoro di ricerca di gruppo sugli argomenti dei seminari (valutazione in trentesimi, sulla base delle competenze acquisite e della dimostrazione di autonomia progettuale)
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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