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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA BIOMEDICA
Insegnamento
MECCANICA DEI MATERIALI
IN08112546, A.A. 2019/20

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

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA BIOMEDICA
IN2374, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MECHANICS OF MATERIALS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://elearning.dei.unipd.it/course/view.php?idnumber=2019-IN2374-000ZZ-2017-IN08112546-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 EMANUELE LUIGI CARNIEL ING-IND/34
Altri docenti SILVIA TODROS ING-IND/34

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria biomedica ING-IND/34 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Il corso prevede una buona conoscenza preliminare dei temi della meccanica dei corpi deformabili, con specifico riferimento alla analisi della deformazione, alla teoria della tensione e della elasticità lineare.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Obbiettivo dell'insegnamento
Fornire i metodi di studio per la comprensione, l'analisi e la caratterizzazione del comportamento meccanico dei materiali. Questo mediante l'indagine sperimentale, lo studio della correlazione tra configurazione microstrutturale e proprietà meccaniche, e la formulazione di modelli costitutivi.

Contenuti generali dell'insegnamento
Il corso si propone come obiettivo l'insegnamento dei metodi per l'analisi e l'identificazione del comportamento meccanico dei materiali, facendo specifico riferimento alle classi ed alle tipologie di materiali che maggiormente trovano applicazione nel contesto bioingegneristico.
Vengono proposte note finalizzate all'acquisizione dei concetti fondamentali della meccanica dei materiali, fornendo gli strumenti necessari per l'interpretazione dei comportamenti caratterizzanti, quali l'elasticità, la visco-elasticità, l'elasto-plasticità e l'elasto-fragilità. Contemporaneamente, vengono illustrati i metodi sperimentali tradizionalmente utilizzati per l'indagine e l'identificazione dei diversi comportamenti.
Le tematiche trovano esemplificazione nella analisi delle principali famiglie di materiali, quali materiali metallici, polimerici, ceramici e compositi.
Modalita' di esame: Prova scritta ed eventuale colloquio orale.
Criteri di valutazione: La preparazione dello studente sarà verificata in riferimento alla acquisizione delle seguenti capacità:

- valutazione critica del comportamento meccanico dei materiali sulla base della loro configurazione microstrutturale;
- capacità di selezione del materiale sulla base dei requisiti meccanici;
- previsione delle cause di fallimento.
Contenuti: Note generali di meccanica dei materiali
Comportamento elastico ed inelastico dei materiali. Caratteristiche di simmetria materiale: materiali trasversalmente isotropi ed ortotropi. Dipendenza dal tempo della risposta meccanica e visco-elasticità: fenomeni di rilassamento delle tensioni, creep ed isteresi. Processi di deformazione plastica dei materiali: fenomeni di snervamento, incrudimento e softening. Comportamento elasto-fragile dei materiali: fenomeni di concentrazione delle tensioni, innesco e propagazione di cricche.

Metodi sperimentali per la caratterizzazione dei materiali
Prove di trazione mono- e bi- assiali. Prove di compressione. Prove di creep e rilassamento delle tensioni. Prove dinamico-meccaniche. Prove di tenacità. Procedure per l'elaborazione dei risultati e l'analisi statistica.

Definizione di modelli costitutivi interpretativi il comportamento meccanico
Criteri generali per la formulazione di modelli costitutivi: coerenza termodinamica, oggettività e simmetria materiale. Modelli dissipativi e leggi di evoluzione delle variabili interne. Formulazioni visco-elastiche, elasto-plastiche, visco-elasto-plastiche e di elasto-danno. Introduzione ai fenomeni di non linearità per geometria e per materiale accoppiati: formulazioni iperelastiche e visco-iperelastiche.

Procedure per l'identificazione dei parametri costitutivi
Pianificazione delle prove sperimentali ai fini dell'identificazione dei parametri costitutivi sulla base della tipologia di modello costitutivo adottato. Definizione di modelli fisco-matematici interpretativi le condizioni sperimentali. Rappresentazione della discrepanza tra risultati sperimentali e di modello mediante funzioni costo. Metodi e algoritmi per la minimizzazione della discrepanza.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Didattica frontale ed eventuali esercitazioni in ambito computazionale.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Dispense ed Appunti dalle Lezioni.
Testi di riferimento:

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Working in group
  • Problem solving

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'