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Anno Accademico 2016/17
09IHRMA
Fondamenti di meccanica strutturale
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
De Pasquale Giorgio   A2 ING-IND/14 53 27 0 2.5 7
Soma' Aurelio ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/14 53 27 0 2.5 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 8 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Presentazione
L'insegnamento ha come obiettivo di fornire le basi fondamentali per eseguire il dimensionamento e la verifica strutturale di elementi e di sistemi meccanici soggetti a carichi statici e variabili nel tempo (fatica). Gli argomenti affrontati, dopo un completamento delle nozioni fondamentali di statica, riguardano:
- la valutazione delle caratteristiche e della resistenza statica dei materiali tramite la prova di trazione; cenni sullo scorrimento viscoso;
- la definizione dello stato di tensione e di deformazione in elementi meccanici in campo lineare elastico e i criteri di cedimento statico; coefficienti di sicurezza;
- il calcolo delle sollecitazioni in elementi strutturali semplici monodimensionali soggetti a carichi nel piano e nello spazio: proprietà geometriche delle aree, solido di de St Venant, equilibrio e caratteristiche di sollecitazione in sistemi isostatici,
comportamento estensionale, flessionale, torsionale e a taglio; equazione della linea elastica; instabilità elastica;
- definizione ed effetto degli intagli: il fattore di concentrazione delle tensioni; verifica statica di componenti intagliati;
- resistenza a fatica in termini di tensione monoassiale: sollecitazione ciclica, nucleazione e propagazione della cricca, diagrammi per la presentazione dei risultati delle prove; applicazione al calcolo dei componenti, principali fattori riducenti la resistenza a fatica.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e comprensione delle caratteristiche meccaniche e di resistenza dei materiali
Conoscenza dei metodi per la descrizione dello stato di tensione e di deformazione in campo lineare elastico
Conoscenza dei criteri di cedimento statici e del concetto di coefficiente di sicurezza
Conoscenza dei metodi per la valutazione dello stato di deformazione, di tensione e degli spostamenti in elementi monodimensionali
Capacità di effettuare verifiche statiche in elementi in cui sono note le sollecitazioni.
Capacità di calcolare le reazioni vincolari di strutture isostatiche.
Capacità di calcolare le caratteristiche di sollecitazioni in elementi monodimensionali noti i carichi applicati.
Capacità di valutare le tensioni e deformazioni nelle sezioni di elementi monodimensionali con e senza intagli, note le caratteristiche di sollecitazione applicate alla sezione.
Capacità di individuare lo stato di tensione a fatica ed il dimensionamento a fatica di elementi monodimensionali.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenza dei contenuti dei corsi di Matematica (studio di funzioni e calcolo di derivate e integrali, calcolo matriciale e problemi agli autovalori/autovettori) e Fisica (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. Equazioni di equilibrio alla traslazione e alla rotazione nel piano e nello spazio (1CFU);
- Sollecitazioni in elementi strutturali monodimensionali soggetti a carichi nel piano e nello spazio: solido di de St Venant:
comportamento estensionale, flessionale, torsionale e a taglio (2CFU);
- calcolo della configurazione deformata di travi (equazione della linea elastica) e soluzione di problemi iperstatici (1 CFU);
- stato di tensione e di deformazione (1CFU);
- proprietà meccaniche dei materiali e criteri di cedimento e coefficienti di sicurezza (1 CFU);
- instabilità elastica e teoremi dell’energia (0,5 CFU);
- fatica dei materiali metallici, principali fattori riducenti la resistenza a fatica, calcolo a fatica di elementi modimensionali anche in presenza di intaglio (1,5 CFU)
Organizzazione dell'insegnamento
L'insegnamento prevede:
- lezioni teoriche (50 ore),
- esercitazioni in aula a squadre sui vari argomenti trattati a livello teorico (30 ore).
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- Somà A. Fondamenti di meccanica strutturale

Si consigliano anche testi di approfondimento
- R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Edizioni ETS
- J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design, J. Wiley.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame per il superamento dell'insegnamento è di tipo scritto e orale.
L’esame scritto consiste nella soluzione di 2-3 esercizi relativi ai contenuti dell'insegnamento e di due domande di 2 domande di teoria a risposta aperta sul contenuto dell’intero insegnamento. Durante l’esame scritto non è possibile consultare gli appunti o altro materiale didattico.

La prova orale è facoltativa per gli studenti che hanno ottenuto un voto allo scritto compreso tra 18 e 24. La prova orale è obbligatoria per li studenti che hanno conseguito una valutazione maggiore/uguale a 25/30.
L’esame orale può essere affrontato solo dagli studenti che hanno ottenuto un voto non inferiore a 18/30 nel compito scritto.

L’esame orale deve essere affrontato nell’ambito della stessa sessione di esami del compito scritto in una delle date ufficiali comunicate e/o pubblicate. L’esame orale consiste nella risposta orale ad un minimo di 2 domande sul contenuto dell’intero insegnamento (le risposte devono essere fornite in modo soddisfacente ed entro un tempo ragionevole).

L’assenza dello studente alla prima data disponibile per l’esame orale viene considerata come accettazione implicita del voto ottenuto nell’esame scritto se esso risulta insufficiente ovvero come rinuncia al voto conseguito nell’esame scritto se esso risulta sufficiente.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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