PRESENTAZIONE

Il corso approfondisce i principi teorici fondamentali della meccanica su cui si basano la formulazione di problemi di analisi strutturale e relative tecniche operative di soluzione, finalizzate alla verifica e progettazione strutturale delle costruzioni.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento intende fornire agli studenti le nozioni avanzate e gli strumenti operativi analitici, semianalitici e numerici necessari per analizzare il comportamento meccanico di strutture 3D e 2D in ambito lineare.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali comprensive di teoria, esercizi e soluzioni note di problemi di interesse applicativo), unitamente allo studio individuale, permetteranno allo studente di:

descrivere assunzioni, equazioni governanti, formulazioni e metodi di soluzione dei modelli meccanici analitici e numerici di solido deformabile 3D e 2D e di lastra;

dimostrare e giustificare assunzioni, equazioni governanti, formulazioni e metodi di soluzione dei modelli meccanici analitici e numerici di solido deformabile 3D e 2D e di lastra;

risolvere configurazioni di equilibrio di corpi solidi 3D e 2D e di lastre (indeformabili e deformabili a taglio, caricate nel piano e fuori dal piano);

descrivere i fondamenti teorici del metodo degli elementi finiti, necessari per un corretto utilizzo di software commerciali;

calcolare il carico critico di lastre compresse uniformemente;

identificare i modelli meccanici più adeguati per analizzare i problemi fisici dell'ingegneria strutturale;

utilizzare adeguatamente il linguaggio tecnico-scientifico specifico della disciplina.

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo si articola in 60 ore di lezione frontale in aula.

La presentazione di contenuti teorici si alterna a esercizi ed esempi applicativi.

Gli esercizi e gli esempi applicativi, della stessa tipologia di quelli proposti all'esame, saranno svolti e discussi insieme agli studenti, così da favorire l’apprendimento del lessico appropriato dell'ingegneria strutturale e anche l'acquisizione di competenze trasversali in termini di abilità comunicative e capacità di apprendimento autonomo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del modulo prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:

Meccanica dei solidi deformabili:

richiami di analisi della tensione e della deformazione (continuo di Cauchy; misure di tensione e deformazione; equazioni di equilibrio e congruenza; teorema dei lavori virtuali); legame elastico (teoria della iperelasticità; teoremi della elasticità lineare; isotropia e ortotropia); problema elastico lineare (posizione del problema; teorema di unicità della soluzione; formulazioni e metodi di soluzione; stati elastici piani nella tensione e nella deformazione).

Teoria della lastra:

modelli lastra; statica e cinematica; equazioni di equilibrio, congruenza e legame elastico; distribuzione delle tensioni; lastra inflessa caricata normalmente al piano; carichi critici per lastra uniformemente compressa.

Metodo degli elementi finiti:

cinematica e statica dell'elemento finito; discretizzazione e assemblaggio del modello discreto; matrici di rigidezza e vettori delle forze nodali equivalenti locali e globali; soluzione del problema discreto; condizioni sufficienti di convergenza della soluzione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale reso disponibile sul sito AulaWeb, come ausilio per lo studio, sono sufficienti per la preparazione dell’esame.

Per quanto concerne le soluzioni di eventuali esercizi proposti, gli studenti sono invitati a discuterne direttamente con il docente, allo scopo di verificare la correttezza del metodo di soluzione seguito e non solo del risultato finale.

Come testi di appoggio e approfondimento si suggeriscono i seguenti libri:

Nunziante L., Gambarotta L., Tralli A. (2008). Scienza delle costruzioni, McGraw-Hill, Milano.

Timoshenko S., Goodier J.N. (1951). Theory of elasticity, McGraw-Hill, New York.

Corradi dell'Acqua L.(1992). Meccanica delle strutture - Le teorie strutturali e il metodo degli elementi finiti, vol. 2, McGraw-Hill, Milano.

Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. (1959). Theory of plates and shells, McGraw-Hill, Singapore.

Timoshenko S.P., Gere J.M. (1961). Theory of elastic stability, McGraw-Hill, New York.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIOVANNA VITTORI (Presidente)

ANDREA BACIGALUPO

PAOLO BLONDEAUX

ROBERTA MASSABO'

MARCO MAZZUOLI

RODOLFO REPETTO

NICOLETTA TAMBRONI

ILARIA MONETTO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8738/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova finale del modulo consiste nel superamento di un colloquio orale.

Il colloquio orale prevede 3 domande su tutti gli argomenti (meccanica dei solidi deformabili, teoria della lastra, metodo degli elementi finiti) sviluppati a lezione e/o trattati nel materiale didattico messo a disposizione sul sito AulaWeb.

Ciascuna domanda potrà essere posta sotto forma di: svolgimento di esercizi; discussione di esempi applicativi; illustrazione di concetti, teorie e formulazioni; svolgimento di dimostrazioni teoriche.

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati durante lo svolgimento delle lezioni.

Non sono previste propedeuticità formali, ma sono richieste conoscenze di base di matematica (aritmetica, algebra e analisi) e fisica (meccanica), necessarie per un proficuo apprendimento.

Saranno disponibili almeno 2 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio e febbraio) e 3 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio e settembre). Non verranno concessi altri appelli.

E' obbligatoria l'iscrizione online entro 10 giorni prima della data scelta per l'esame.

Il voto del modulo farà media con quello del secondo modulo (Idrodinamica) in cui l'insegnamento si articola e tale media, arrotondata per eccesso, costituirà il voto finale per l'insegnamento (Scienza delle costruzioni e Idrodinamica). La lode sarà conferita solo se ottenuta per entrambi i moduli.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Il colloquio orale si prefigge di accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi. A tale scopo, allo studente saranno poste domande di diverso tipo:

illustrazione di concetti, teorie e formulazioni: per accertare la capacità di ricordare le basi teoriche dei modelli meccanici studiati;

svolgimento di dimostrazioni: per accertare la capacità di giustificare le basi teoriche dei modelli meccanici studiati; 

esecuzione di esercizi, in cui si richiede di giustificare adeguatamente ogni passaggio: per accertare la capacità di applicare e analizzare i modelli meccanici studiati.

discussione di casi studio di interesse applicativo: per accertare la capacità di discriminare e valutare l'adeguatezza di un modello meccanico.

Il voto finale per il modulo terrà conto di:

correttezza e completezza delle risposte;

capacità di esposizione e di sintesi;

utilizzo corretto della terminologia tecnico-scientifica della disciplina;

capacità di ragionamento critico.

Anche se non sono previste propedeuticità formali, la valutazione terrà conto anche di eventuali lacune riscontrate nelle conoscenze di base della matematica e della fisica.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Gli studenti con esigenze particolari (certificazione di DSA, di disabilità  o di altri bisogni educativi speciali) sono pregati di contattare il docente all'inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d'esame che, nel rispetto degli obiettivi dell'insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.