Politecnico di Torino | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Anno Accademico 2017/18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
09IHRMN, 09IHRLN Fondamenti di meccanica strutturale |
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Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo - Torino |
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Presentazione
L'insegnamento ha come obiettivo di fornire le basi fondamentali per eseguire il dimensionamento e la verifica strutturale di componenti e di sistemi meccanici soggetti a carichi statici. 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; - introduzione al metodo degli elementi finiti: matrice di rigidezza di un elemento monodimensionale, matrice di rigidezza di un sistema meccanico discreto, impostazione e soluzione del problema strutturale statico (calcolo matriciale). |
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 equilibrio statico di un sistema meccanico attraverso l’uso di un modello discreto semplice e delle regole del calcolo matriciale (metodo degli elementi finiti). |
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).
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Programma
Le lezioni dell'insegnamento riguarderanno i seguenti argomenti:
- stato di tensione e di deformazione (3 ore); - 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 (20 ore); - proprietà meccaniche dei materiali e criteri di cedimento e coefficienti di sicurezza (6 ore); - calcolo della configurazione deformata di travi (equazione della linea elastica) e soluzione di problemi iperstatici (5 ore); - instabilità elastica (2 ore); - introduzione al metodo degli elementi finiti: calcolo matriciale (6 ore). |
Organizzazione dell'insegnamento
L'insegnamento prevede:
- lezioni teoriche (43/45 ore), - esercitazioni in aula a squadre sui vari argomenti trattati a livello teorico (36/38 ore). |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
I testi consigliati sono i seguenti:
- Curti G., Cura F. Fondamenti di meccanica strutturale - Raffa F. Elementi di meccanica strutturale - Somà A. Fondamenti di meccanica strutturale Si consigliano anche le seguenti dispense: - Goglio L. Fondamenti di meccanica strutturale |
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame per il superamento dell'insegnamento è di tipo scritto e orale. Le prove scritta e orale devono essere sostenute all’interno dello stesso appello.
L’esame scritto della durata di 2 ore consiste nella soluzione di 2-3 esercizi relativi ai contenuti dell'insegnamento e prevede una valutazione in 30esimi. Durante l’esame scritto è possibile consultare gli appunti dell'insegnamento ed eventuale altro materiale didattico. Il superamento dell’esame scritto richiede che vengano risolti correttamente alcuni punti specifici degli esercizi proposti che verranno di volta in volta indicati nel testo del compito. La soluzione di tali punti rappresenta la soglia minima necessaria (18/30) per il superamento dell’esame scritto: il mancato raggiungimento di tale soglia costituisce ragione sufficiente per la mancata correzione della restante parte del compito scritto. La chiarezza espositiva e grafica del compito scritto è condizione necessaria per la correzione del compito. E’ fatta salva la possibilità per ogni studente valutato positivamente di non accettare la valutazione del compito scritto e di ripresentarsi negli appelli successivi. Tale manifestazione d’intenti dovrà essere espressamente fatta dal candidato durante l’esame o per via di comunicazione scritta (e-mail). L’esame orale può essere affrontato da tutti gli studenti che hanno ottenuto un voto non inferiore a 18/30 nel compito scritto e prevede una valutazione in 30esimi. L’esame orale consiste nella risposta 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’eventuale esame orale deve essere affrontato nell’ambito dello stesso appello di esami. La facoltà di non sostenere l’esame orale comporta, per coloro che hanno conseguito nel compito scritto un punteggio compreso tra 18/30 e 21/30, la trasformazione del punteggio in voto finale e, per coloro che hanno conseguito nel compito scritto un punteggio superiore a 21/30, la registrazione di un voto finale pari a 22/30. Il voto finale per chi ha sostenuto l’esame orale è calcolato come media aritmetica del voto conseguito all’esame scritto e del voto conseguito all’esame orale. La mancata presentazione all’esame orale vale come accettazione implicita del voto ottenuto nell’esame scritto qualora esso sia insufficiente o compreso fra 18/30 e 21/30 e l’assegnazione di un voto pari a 22/30 in caso di voto del compito scritto superiore a 21/30. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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