- Docente: Alberto Custodi
- Crediti formativi: 6
- SSD: ICAR/08
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Ingegneria energetica (cod. 0057)
Conoscenze e abilità da conseguire
L'insegnamento intende fornire le conoscenze di base della meccanica dei solidi e far conseguire le abilità per compiere analisi e verifiche strutturali.
Contenuti
Statica e cinematica dei sistemi di corpi rigidi, statica delle travi
Richiami di statica: forze e momenti, composizione di sistemi piani di forze, momento di trasporto, applicazione del teorema di Varignon.
I sistemi di corpi rigidi, modelli rappresentativi, azioni esterne, concentrate e ripartite.
I vincoli, proprietà cinematiche e statiche dei vincoli, reazioni vincolari.
La classificazione di sistemi di corpi rigidi, dualità: labili, isostatici, iperstatici; staticamente impossibili, determinati ed indeterminati.
La statica delle travature isostatiche piane, aperte e chiuse: azioni interne, equazioni indefinite di equilibrio, studio analitico e grafico delle caratteristiche delle sollecitazioni, curva delle pressioni.
Il teorema dei lavori virtuali per i corpi rigidi.
Le travature Gerber.
Le travature reticolari piane, studio delle sollecitazioni assiali con i metodi: grafico, dell’equilibrio ai nodi e delle sezioni di Ritter.
Meccanica dei continui deformabiliL’analisi della deformazione, tensore di deformazione, significato fisico delle componenti della deformazione, direzioni principali di deformazione, congruenza interna ed esterna.
L’analisi della tensione, definizione di sforzo, postulato di Cauchy, equazioni indefinite d’equilibrio, condizioni al contorno, tensore di tensione, direzioni principali di tensione.
Il lavoro virtuale interno, il teorema dei lavori virtuali.
Il legame costitutivo, il legame elastico lineare, l’isotropia, la legge di Hooke generalizzata.
Il problema elastico, esistenza e unicità della soluzione, teorema di Kirchoff.
Aspetti energetici del problema elastico, principio di sovrapposizione degli effetti, energia potenziale elastica, il lavoro esterno, il teorema di Clapeyron, il teorema di Betti, il teorema di Maxwell.
Resistenza dei materialiLa prova di trazione di una barra d’acciaio da carpenteria, la prova di trazione per altri materiali.
Studio e rappresentazione della tensione, circolo di Mohr per stati piani di tensione.
I criteri di resistenza dei materiali, la superficie di crisi ed il dominio di sicurezza, il concetto di coefficiente di sicurezza, stati di tensione pluriassiali e tensione ideale, la tensione ammissibile, criterio di resistenza della tensione normale massima, criterio di resistenza della tensione tangenziale massima o di Tresca, criterio di Huber-Von Mises-Hencky.
Teoria elastica della trave prismaticaGeometria delle aree: momento statico, baricentro, momento d’inerzia, momento centrifugo, momento polare, formule di trasporto, ellisse centrale d’inerzia, polarità ed antipolarità, nocciolo centrale d’inerzia.
La trave, le caratteristiche di sollecitazione, il solido di De Saint Venant, il principio di De Saint Venant, le sollecitazioni semplici del problema di De Saint Venant.
La flessione retta e deviata.
La forza normale eccentrica: presso e tenso-flessione deviata.
La torsione: sezione circolare piena e cava, rettangolare allungata, aperta di spessore sottile, chiusa di spessore sottile, la formula di Bredt.
La flessione e taglio, il metodo di Jourawski, il centro di taglio.
Teoria delle struttureEstensione della teoria di De Saint Venant alle strutture reali.
Simmetria ed antisimmetria strutturale.
La deformata delle travi ad asse rettilineo.
Studio delle travi ad asse rettilineo iperstatiche con il metodo delle deformazioni.
Studio dei sistemi di travi iperstatici con il metodo delle forze (applicazione del principio dei lavori virtuali), metodologie di soluzione, esempi ed applicazioni a strutture piane aperte e chiuse.
Stabilità dell’equilibrioAsta caricata di punta, il carico critico euleriano.
Il metodo omega.
Testi/Bibliografia
- Lucidi e appunti delle lezioni.
- C. Comi, L. Corradi Dell’Acqua, Introduzione alla meccanica strutturale, Mc Graw Hill Milano, 2003.
- E. D’Anna, Appunti di Scienza delle Costruzioni, Editrice CLUEB Bologna, 1981.
- T. Cavallina, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Editrice CLUEB Bologna, 1981.Metodi didattici
Il programma del corso viene svolto durante le ore di lezione. Le lezioni ed esercitazioni si alternano in modo da guidare gli studenti alla risoluzione di problemi specifici sulla base delle conoscenze man mano acquisite. In genere è programmata una visita al Laboratorio di Resistenza Materiali del DISTART per mostrare dal vivo agli studenti alcune prove su materiali.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento è attuata con una prova scritta ed una successiva prova orale. La prova scritta prevede la risoluzione di alcuni esercizi analoghi a quelli svolti durante il corso. La prova orale inizia con la correzione dello scritto e prosegue con alcune domande che tendono ad accertare la conoscenza da parte dello studente degli argomenti trattati a lezione. Durante il corso è previsto lo svolgimento di almeno una prova scritta intermedia, sostitutiva, se positiva, di quella finale.
Strumenti a supporto della didattica
Nello svolgimento in aula del corso si fa normalmente uso di lavagna e gesso, ricorrendo inoltre spesso all’uso di lavagna luminosa e videoproiettore. In genere è prevista una visita al Laboratorio di Resistenza Materiali del DISTART.
Orario di ricevimento
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