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MECCANICA DEI MATERIALI E MECCANICA DELLE STRUTTURE

Corso Ingegneria Industriale
Curriculum Curriculum unico
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2018/2019

Modulo: MECCANICA DELLE STRUTTURE

Corso Ingegneria Industriale
Curriculum Curriculum unico
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2018/2019
Crediti 6
Settore Scientifico Disciplinare ICAR/09
Anno Secondo anno
Unità temporale Secondo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative affini ed integrative

Canale unico

Docente MICHELE BUONSANTI
Obiettivi Il corso si propone di fornire gli aspetti metodologici con il fine di trasferire informazioni basilari per la formazione delle capacità atte a svolgere analisi strutturali per sistemi mono e bidimensionali.
Parimenti, consentire l’acquisizione di capacità nella gestione delle procedure di calcolo automatico necessarie per la progettazione di strutture a usi industriali e similari.
Progetto e verifica di strutture monodimensionali in regime di elasticità lineare. Caratterizzazione numerica del problema differenziale per l’equilibrio elastico. Metodo degli elementi finiti. Gestione del processo progettuale nella sua totale consistenza dalla formulazione, analisi, verifica e progetto comprensivo delle conoscenze concernenti le analisi di rischio per la valutazione della affidabilità in sistemi strutturali.

Programma Parte prima: MECCANICA DEI MATERIALI

- Analisi della deformazione: (1CFU). Fondamenti di meccanica dei corpi continui. Teoria atomistica dell’elasticità. Funzione deformazione e funzione spostamento. Gradiente della deformazione. Deformazioni finite e linearizzate. Decomposizione del tensore della deformazione. Valori e direzioni principali del tensore della deformazione.

- Analisi della tensione: (1CFU) Principio delle sezioni di Eulero. Definizione del vettore tensione. Teorema di Cauchy. Equazioni di bilancio. Componenti del vettore tensione e decomposizione del tensore degli sforzi. Problema agli auto-valori e auto-vettori del tensore di Cauchy.

- Teoria costitutiva: (1.5 CFU) Introduzione alla meccanica dei materiali. Principio di determinismo, azione locale, indifferenza materiale. Materiali semplici. Materiali con rango elastico. Materiali con memoria. Risposta nel caso elastico lineare. Il Tensore elastico e le sue proprietà di simmetria. Equazione di Lamè. Funzioni di risposta dei materiali. Materiali compositi. Materiali non reagenti a trazione. Criteri di resistenza. Fondamenti fisici, condizioni e criteri di plasticità. Equilibrio elasto-plastico. Collasso plastico. Cenni sui materiali viscoelastici: modelli generalizzati e semplificati. Legame termo-elastico lineare. Travi termo-elastiche.

- Formulazione del problema elastico. (1.5 CFU) Formulazione generale. Equivalenza delle forme integrale e differenziale. Teoremi di esistenza e unicità in elasticità lineare. Energia potenziale elastica. Funzionale dell’energia potenziale totale. Soluzioni approssimate. Introduzione al metodo FEM.

- Meccanica della frattura e del danneggiamento. (1 CFU) Concentrazione di tensioni. Modelli di frattura di Griffith e Barenblatt. Propagazione dei difetti. Il fattore d’intensificazione degli sforzi. Stato di sforzo all'apice del difetto. Collasso ciclico e rottura per fatica.


Parte Seconda: MECCANICA DELLE STRUTTURE


- Modelli monodimensionali e applicazioni alla meccanica strutturale.
(2.0 CFU). Formulazione integrale: equazione dei lavori virtuali. Formulazione differenziale: equazione della linea elastica. Applicazioni ai sistemi di travi. Formulazione approssimate: il metodo degli elementi finiti. Introduzione alle metodologie di calcolo automatico con applicazioni a sistemi strutturali.

- Soluzione del problema elastico lineare per solidi isotropi 1-D. (2.5 CFU)
Problema di St. Venant e sua caratterizzazione generale. Sollecitazioni di sforzo
normale, flessione semplice e composta: teoria esatta e determinazione del regime
tenso-deformativo. Sollecitazione di torsione: teoria esatta e approssimata.
Applicazione a sezioni cave, compatte, composte. Sollecitazione di taglio: soluzione
approssimata. Determinazione del regime tensionale con applicazione alle sezioni

- Non Linearità Geometriche. (1 CFU) Problemi di stabilità dell’equilibrio. Sistemi a elasticità concentrata. Sistemi a elasticità diffusa: la trave di Eulero. Determinazione del carico critico e verifica di sicurezza.

- Modelli bidimensionali. (0.5 CFU) Stati elastici piani: problemi in termini di tensione e deformazione. Tensioni principali e linee isostatiche. Soluzione in coordinate cartesiane. Stati piani simmetrici e radiali. Problema membranale e flessionale. Applicazioni del metodo elementi finiti su strutture bidimensionali.

Testi docente Riferimenti Bibliografici
1- Baldacci R., Scienza delle Costruzioni, vol. 1 & 2, UTET, 1970.
2- R.C. Hibbler, Meccanica dei Solidi e delle Strutture, Pearson Italia 2010
3- Podio-Guidugli P., Lezioni di Scienza delle Costruzioni, voll. 1 & 2, ARACNE, 2008.
4- Vergani L., Meccanica dei Materiali, McGraw-Hill, 2001.
5- Buonsanti M., Lezioni di Scienza delle Costruzioni (raccolta), 2014.
6- Buonsanti M., Meccanica dei Materiali (raccolta delle lezioni), 2012.


Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta
Valutazione prova orale No
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

Ulteriori informazioni

Descrizione Descrizione
PROGRAMMA DEL CORSO INTEGRATO (programma) Descrizione
Nessun avviso pubblicato
Nessuna lezione pubblicata
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