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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
Insegnamento
MECCANICA DEI SOLIDI
IN07111250, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
IN1840, ordinamento 2011/12, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MECHANICS OF SOLID MATERIALS
Sito della struttura didattica https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?id=471
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2018-IN1840-000ZZ-2017-IN07111250-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FRANCESCO PESAVENTO ICAR/08
Altri docenti RAFFAELLA SANTAGIULIANA

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dei materiali ICAR/08 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2018/19 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 A.A. 2018/2019 01/10/2018 30/11/2019 PESAVENTO FRANCESCO (Presidente)
SANAVIA LORENZO (Membro Effettivo)
BOSO DANIELA (Supplente)
MAIORANA CARMELO (Supplente)
MAZZUCCO GIANLUCA (Supplente)
POMARO BEATRICE (Supplente)
SALOMONI VALENTINA (Supplente)
SIMONI LUCIANO (Supplente)
XOTTA GIOVANNA (Supplente)
5 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 PESAVENTO FRANCESCO (Presidente)
SIMONI LUCIANO (Membro Effettivo)
BOSO DANIELA (Supplente)
MAIORANA CARMELO (Supplente)
SALOMONI VALENTINA (Supplente)
SANAVIA LORENZO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Lo studente deve possedere le conoscenze relative all'analisi matematica e alla geometria, con particolare riferimento al calcolo differenziale e integrale a all'analisi vettoriale. Deve poi conoscere i fondamenti di fisica generale e in particolare quelli relativi alla cinematica e alla dinamica (anche di corpi rigidi) e alla geometria delle masse.
Lo studente deve quindi saper risolvere esercizi relativi agli argomenti succitati: calcolo di derivate e integrali, studio di funzioni nello spazio, calcolo e studio di campi vettoriali, studio di sistemi di equazioni lineari, studio e calcolo della cinematica e della dinamica di sistemi di masse puntiformi e di corpi rigidi.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Al termine del corso lo studente conoscerà i fondamenti della meccanica dei solidi e delle strutture con particolare riferimento a: cinematica dei corpi rigidi, statica dei corpi rigidi, principio dei lavori virtuali (con concetto di lavoro), meccanica del continuo deformabile (cinematica e statica), geometria delle masse, concetto di trave e di sistemi di travi e loro trattazione, modello di trave di Eulero-Bernoulli, leggi costitutive per i materiali, problema della trave di De Saint Venant.
Lo studente sarà in grado di calcolare semplici schemi statici di strutture bidimensionali (tipicamente sistemi di travi nel piano) e di valutarne lo stato tensionale e deformativo.
Per strutture più complesse, ad esempio corpi tridimensionali di forma qualunque, lo studente potrà inquadrare lo studio generale di tali strutture in modo da descriverne, ancorché sommariamente, lo stato tensionale e di deformazione.
Modalita' di esame: L'esame consta di una prova scritta e di una orale.
Nella parte scritta lo studente deve risolvere un singolo esercizio relativo allo studio di semplici strutture isostatiche con il metodo dell'equilibrio.
La prova scritta è da considerarsi propedeutica per l'esame orale al quale quindi si accede solo dopo essere stati ammessi (allo scritto non c'è voto ma solo un giudizio "AMMESSO"-"NON AMMESSO").
La prova orale consiste in una interrogazione nel quale lo studente deve dimostrare di aver acquisito le conoscenze relative agli argomenti trattati durante il corso e averli capiti.
Deve altresì dimostrare buona padronanza del linguaggio tecnico-scientifico acquisito durante il corso e buona capacità espositiva.
Criteri di valutazione: Lo studente deve dimostrare di aver acquisito gli argomenti trattati nel corso, saperli esporre e dimostrare capacità di ragionamento sugli stessi.
Da un punto di vista pratico deve saper analizzare e risolvere semplici strutture con metodi illustrati durante il corso, anche qui dimostrando capacità di ragionamento nell'affrontare esercizi anche diversi da quelli proposti.
Deve altresì dimostrare buona padronanza del linguaggio tecnico-scientifico acquisito durante il corso e buona capacità espositiva.
Contenuti: Cinematica del corso rigido. Ipotesi di piccoli spostamenti. I vincoli. Classificazione cinematica dei vincoli. Equazioni cinematiche del vincolo. Discussione cinematica dei corpi rigidi vincolati nello spazio 3D.
Risultante e momento risultante di sistemi di forze. Equilibrio. Forze distribuite e concentrate.
I vincoli: definizione di reazione vincolare e retta d’azione. Classificazione statica dei vincoli. Equilibrio corpi vincolati (rigidi e non). Discussione Statica dei sistemi di corpi nello spazio 3D.
La trave. Classificazione delle travi. Caratteristiche geometriche delle travi. Rappresentazione dei vincoli per le travi. Criteri pratici di classificazione delle strutture.
Cinematica dei sistemi di corpi nel piano: Teorema di Eulero, 1° e 2° teorema delle catene cinematiche.
Parametri della sollecitazione: definizione dei parametri nei sistemi 3D e in quelli piani. Convenzione sui segni. Diagrammi di M,N,T. Equazioni indefinite di equilibrio per la trave piana rettilinea. Strutture isostatiche, determinazione reazioni vincolari e diagrammi M,N,T.
Il Principio dei Lavori Virtuali per corpi rigidi. I teoremi inversi (delle forze e degli spostamenti virtuali). Applicazioni del PLV.
Cinematica dei corpi deformabili: tensori gradiente di spostamento e della deformazione. Equazioni di congruenza. Coefficienti caratteristici. Tensori sferico e deviatorico, direzioni e deformazioni principali.
Analisi statica del continuo tridimensionale. Principi di Eulero e di di Cauchy. Solidi di Cauchy. Concetto di tensione. Componenti speciali del vettore tensione. Teorema di Cauchy. Definizione di tensore della tensione e sua simmetria. Equazioni indefinite di equilibrio. Direzioni e tensioni principali della tensione. Tensori sferico e deviatorico della tensione.
Geometria delle masse. Momenti del primo ordine. Definizione di baricentro. Momenti del secondo ordine, centrifugo e polare. Tensore dei momenti d’inerzia. Assi principali d’inerzia. Cambiamenti del sistema di riferimento.
Il legame costitutivo: la prova monoassiale, i materiali elastici quelli ipereleastici: energia di deformazione e energia complementare. Il tensore di elasticità. Materiali omogenei elastici lineari ed isotropi. Parametri di elasticità nel caso isotropo. Legge di Hooke generalizzata.
Il problema elastico: cenni al metodo delle Forze e al Metodo degli Spostamenti. Il teorema di Kirchhoff.
Il problema di De Saint Venant. Introduzione. Ipotesi di base del problema di DSV. Ipotesi semi-inversa.
Approccio agli sforzi per la soluzione nelle tensioni normali (metodo semi-inverso).
Caso elementare dello sforzo assiale. Caso elementare della flessione retta. Definizione di asse neutro e asse di sollecitazione; formula di Navier. Determinazione della linea elastica. Legge momento-curvatura.
Caso della tenso-presso flessione deviata: formula di Navier generalizzata. Equazione dell’asse neutro. Caso di flessione deviata e presso-flessione retta. Caso generale della presso flessione deviata (o sforzo assiale eccentrico): equazione asse neutro e analisi dei casi possibili.
Soluzione del problema si DSV nelle tensioni tangenziali: approccio semi-inverso agli spostamenti.
Caso elementare della torsione di solidi a sezione circolare: torsione alla Coulomb.
Torsione di solidi a sezione qualunque. Torsione semplice per sezioni rettangolari in parete sottile, torsione semplice per sezioni aperte in parete sottile.
Torsione semplice sezioni in parete sottile chiuse. Formule di Bredt.
Flessione composta (taglio + flessione): problema del taglio retto, flessione associata. Trattazione semplificata di Jourawsky. Centro di taglio. Scorrimento dovuto al taglio. Caso generale di taglio-flessione con torsione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le attività di apprendimento saranno costituite essenzialmente da lezioni di tipo frontale, sia per quanto riguarda la parte teorica, sia per le applicazioni della teoria stessa a casi pratici e per le esercitazioni.
Lo strumento principale utilizzato dal docente sarà la lavagna in quanto ritenuta lo strumento più idoneo per la materia oggetto del corso.
Lezioni svolte mediante l'utilizzo di software di presentazione non avrebbero la stessa efficacia, non consentendo allo studente di seguire in modo ottimale i percorsi logici sui quali si sviluppano gli argomenti.
L'utilizzo di presentazioni multimediali verrà eventualmente adottato nel caso di specifiche attività seminariali.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Eventuali indicazioni relativi a materiali di studio quali appunti, dispense e/o parti di altri testi, verranno forniti dal docente in aula durante il corso.
Verrano altresì forniti appunti e/o capitoli di altri testi attraverso la piattaforma Moodle.
Testi di riferimento:
  • Stefano Lenci, Lezioni di Meccanica Strutturale. Bologna: Pitagora Editrice - Bologna, 2004. Cerca nel catalogo
  • Paolo Casini ; Marcello Vasta, Scienza delle Costruzioni. Torino: Cittò Studi Edizioni, 2008. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem solving

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'