Corso | Ingegneria Civile-Ambientale |
Curriculum | Civile |
Orientamento | Orientamento unico |
Anno Accademico | 2014/2015 |
Corso | Ingegneria Civile-Ambientale |
Curriculum | Civile |
Orientamento | Orientamento unico |
Anno Accademico | 2014/2015 |
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 | Capacità di classificare sistemi di corpi rigidi dal punto di vista cinematico e statico. Capacità di effettuare l’analisi dello stato di tensione e deformazione in un corpo continuo. Conoscenza del legame costitutivo elastico-lineare in materiali isotropi. Apprendimento dei criteri di resistenza per materiali fragili e duttili. Capacità di formulare il problema dell’equilibrio elastico in corpi continui e conoscenza dei principali metodi di soluzione. |
Programma | Parte prima: MECCANICA DEI SOLIDI - 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. - 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. - Soluzione del problema elastico lineare per solidi isotropi 1-D. (2 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 più ricorrenti. - Stati Anelastici (1.5 CFU) Fondamenti fisici, condizioni e criteri di plasticità. Equilibrio elasto-plastico. Collasso plastico. Esempi della risposta a sollecitazioni semplici in campo plastico. Cenni sui materiali viscoelastici: modelli generalizzati e semplificati. Legame termo-elastico lineare. Travi termo-elastiche. Parte seconda: MECCANICA STRUTTURALE - Modelli monodimensionali e applicazioni alla meccanica strutturale. (1.5 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. - Non Linearità Geometriche. (0.5 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. - Meccanica della frattura e 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. |
Testi docente | 1- Baldacci R., Scienza delle Costruzioni, vol. 1 & 2, UTET, 1970. 2- Beer F.B. et al., Meccanica dei Solidi, 5th Ed. McGraw Hill, Milano, 2014 3- Corradi dell’Acqua L., Meccanica delle Strutture, voll. 1& 2, McGraw Hill, Milano, 2010 4- Cesari F., Meccanica delle Strutture: esercizi avanzati, McGraw Hill, Milano, 2011 5- Cesari F., Meccanica delle Strutture: metodo degli elementi finiti, McGraw Hill, Milano, 2011 6- Del Piero G., Lezioni di Scienza delle Costruzioni, appunti del corso, IUSA Reggio Cal., 1977. 7- Dowling N.E., Mechanical Behaviour of Materials, Prentice Hall, 1999. 8- Feodossiev V., Resistenza dei Materiali, MIR/Ed. Riuniti, 1977 9- Gambarotta L. et Al., Scienza delle Costruzioni, McGraw-Hill, Milano, 2003. 10- Luongo A., Paolone A., Scienza delle Costruzioni, voll. 1 & 2, Editrice Ambrosiana, 2005. 11- Mirolyubov, I. N.,et al. An Aid to Solving Problems in Strength of Materials, MIR, Moscow, 1974 12- Podio-Guidugli P., Lezioni di Scienza delle Costruzioni, voll. 1 & 2, ARACNE, 2008. 13- Roylance D., Mechanics of Materials, Wiley, N.Y., 1996. 14- Vergani L., Meccanica dei Materiali, McGraw-Hill, 2001. 15- Buonsanti M., Lezioni di Scienza delle Costruzioni (Raccolta), 2014. |
Erogazione tradizionale | Sì |
Erogazione a distanza | No |
Frequenza obbligatoria | No |
Valutazione prova scritta | No |
Valutazione prova orale | Sì |
Valutazione test attitudinale | No |
Valutazione progetto | No |
Valutazione tirocinio | No |
Valutazione in itinere | No |
Prova pratica | No |
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