Corso | Ingegneria Industriale |
Curriculum | Curriculum unico |
Orientamento | Orientamento unico |
Anno Accademico | 2017/2018 |
Corso | Ingegneria Industriale |
Curriculum | Curriculum unico |
Orientamento | Orientamento unico |
Anno Accademico | 2017/2018 |
Crediti | 6 |
Settore Scientifico Disciplinare | ICAR/08 |
Anno | Secondo anno |
Unità temporale | Primo semestre |
Ore aula | 48 |
Attività formativa | Attività formative caratterizzanti |
Docente | MICHELE BUONSANTI |
Obiettivi | Il corso si propone di fornire gli aspetti teorici e metodologici con il fine di trasferire informazioni basilari per la formazione delle capacità atte a svolgere analisi per stati di sforzo e deformazione nei solidi elastici, particolarizzando gli opportuni approfondimenti ai sistemi strutturali mono e bidimensionali. Acquisizione conoscenze su: Elementi di statica dei sistemi monodimensionali e bidimensionali. Analisi di strutture monodimensionali in regime di elasticità lineare. Comportamento dei materiali e verifiche di resistenza in campo elastico lineare, elastico non lineare, viscoelastico e plastico. Fondamenti di meccanica della frattura. |
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 | Sì |
Erogazione a distanza | No |
Frequenza obbligatoria | No |
Valutazione prova scritta | Sì |
Valutazione prova orale | No |
Valutazione test attitudinale | No |
Valutazione progetto | Sì |
Valutazione tirocinio | No |
Valutazione in itinere | No |
Prova pratica | No |
Descrizione | Avviso | |
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Ricevimenti di: | ||
Ricevimento studenti lunedi' ore 11.00 - 13.00 Ulteriori ricevimenti potranno essere concordati previo contatto telefonico e/o mail |
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