OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento affronta elementi di meccanica e dei solidi delle struttture finalizzati all’ingegneria del territorio. Meccanica dei solidi e delle strutture: modelli bidimensionali elastici per lo studio di gallerie, dighe, serbatoi; propagazione di onde di volume e di superficie per applicazioni geosismiche; lastre inflesse e gusci in regime di membrana per l’analisi di fondazioni e strutture territoriali. Dinamica delle strutture: modellazione di sistemi discreti ad un grado e a n° gradi di libertà con particolare riferimento ad azioni ambientali quali sisma e vento.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali ed esercizi) permetteranno allo studente di:

analizzare la propagazione di onde di volume in un mezzo elastico lineare omogeneo isotropo;

riconoscere e analizzare le configurazioni di equilibrio sotto l'ipotesi di linearità di problemi fisici dell'ingegneria strutturale riconducibili all'analisi di sistemi 2D;

conoscere i fondamenti meccanici del modello strutturale di lastra;

ottenere i fondamenti teorici di base e i riferimenti tecnici necessari per l'analisi dinamica di strutture soggette a forzanti considerate come azioni deterministiche;

acquisire le competenze per studiare la risposta dinamica di sistemi strutturali semplici in relazione alle principali azioni dinamiche ambientali, quali vento e sisma.

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo si articola in 50 ore di lezione frontale in aula, in cui la presentazione dei contenuti teorici si alterna alla trattazione di casi studio.

Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente che con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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

Richiami di teoria lineare dell’elasticità. Equazioni di campo. Condizioni al contorno. Strategie di soluzione del problema elastico. Presentazione del problema della propagazione delle onde di volume in un mezzo elastico lineare omogeneo isotropo.

Problemi piani nelle tensioni e nelle deformazioni. Formulazione in termini di tensioni. Funzione di Airy. Soluzioni polinomiali. Formulazione in coordinate polari. Problema di Lamè. Lastra forata. Stati piani radiali. Semispazio elastico.

Teoria delle strutture bi-dimensionali. Teoria di Kirchhoff-Love per piastre elastiche piane: problemi membranale e flessionale. Equazioni di campo. Condizioni al contorno. Metodi di Navier e di Levy. Effetto piastra. Effetto deformativo del taglio nella teoria di Mindlin-Reissner. Piastra circolare. Applicabilità dei due modelli.

Sistemi dinamici discreti a un grado di libertà. Equazione del moto, vibrazioni libere, vibrazioni forzate, smorzamento viscoso, tecniche dirette di soluzione nel dominio del tempo, analisi nel dominio della frequenza (forza armonica semplice, forza periodica e aperiodica), esempi qualitativi di risposta nel dominio della frequenza, spettro di risposta e spettro di risposta sismico

Sistemi dinamici discreti a N gradi di libertà. Equazioni del moto, esempi reali. Vibrazioni libere non smorzate, analisi modale di strutture piane, vibrazioni forzate non smorzate, vibrazioni forzate smorzate, cenni sull’analisi nel dominio della frequenza di strutture classicamente smorzate, troncamento modale, analisi sismica.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Sono suggeriti come testi di appoggio e approfondimento 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.

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

Appunti del corso sui sistemi dinamici (AulaWeb)

Muscolino, G. (2012). Dinamica delle strutture con fondamenti ed applicazioni di ingegneria sismica e dinamica aleatoria, Pitagora

Inman, D.J. (2014). Engineering Vibrations, 4th Ed., Pearson

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SERENA CATTARI (Presidente)

ROBERTA MASSABO'

ILARIA MONETTO (Presidente Supplente)

GIUSEPPE PICCARDO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10799/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 due colloqui orali, uno sugli argomenti di statica e uno su quelli di dinamica, ciascuno dei quali prevede una/due domande sugli argomenti sviluppati a lezione.

Agli studenti può essere richiesto di descrivere casi studio, concetti, teorie e formulazioni, nonché di derivare equazioni e dimostrare teoremi.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

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

L’esame si prefigge di accertare l'apprendimento delle basi teoriche del modulo e la capacità di applicarle a casi generali o specifici di interesse in ambito strutturale.

Saranno valutate la correttezza e completezza delle risposte, nonché la capacità di esposizione e di sintesi, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.