MECCANICA RAZIONALE E SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

Valentino Paolo BERARDI MECCANICA RAZIONALE E SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

0612300049
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA MECCANICA
2019/2020

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2018
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
1MECCANICA RAZIONALE E SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
660LEZIONE
2SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
660LEZIONE
Obiettivi
L'ESAME È COSTITUITO DAI SEGUENTI DUE MODULI: MECCANICA RAZIONALE (I SEMESTRE) E SCIENZA DELLE COSTRUZIONI (II SEMESTRE).
PER QUANTO RIGUARDA IL MODULO DI MECCANICA RAZIONALE, IL CORSO SI PROPONE I SEGUENTI OBIETTIVI FORMATIVI:
-) CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE.
LO STUDENTE DEVE CONOSCERE GLI ELEMENTI DI BASE DEL CALCOLO VETTORIALE PER LO STUDIO DELLA CINEMATICA E DELLA DINAMICA DEL PUNTO, DEI SISTEMI DI PUNTI E DEI CORPI RIGIDI, ANCHE NEL FORMALISMO LAGRANGIANO. DEVE, INOLTRE, ESSERE IN GRADO DI COMPRENDERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE.
-) CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE (NEL CASO DI SISTEMI PIANI), DI DINAMICA (SISTEMI PIANI AD UNO O PIU' GRADI DI LIBERTÀ) E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI (PER SISTEMI PIANI, CON LE EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA E CON IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI).
-) AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI APPROFONDIRE AUTONOMAMENTE QUANTO IMPARATO, AL FINE DI UTILIZZARE LE CONOSCENZE ACQUISITE COME UN PUNTO DI PARTENZA CHE GLI CONSENTA DI PERVENIRE A RISULTATI ULTERIORI, CONTRADDISTINTI DA UNA MATURITÀ SEMPRE MAGGIORE E DA UNA AUTONOMIA DI GIUDIZIO SEMPRE PIÙ AMPIA.
-) ABILITÀ COMUNICATIVE.
LO STUDENTE DEVE AVERE LA CAPACITA’ DI SPIEGARE IN MANIERA SEMPLICE, MA CON UN CERTO DETTAGLIO E PRECISIONE, QUALI SIANO I METODI E LE TECNICHE ADOTTATE PER RISOLVERE UN PROBLEMA DI MECCANICA E LE PROCEDURE UTILIZZATE PER GIUNGERE AI RISULTATI OTTENUTI. EGLI DEVE INOLTRE ESSERE CAPACE DI SPIEGARE, ANCHE A PERSONE NON ESPERTE, A QUALI ESPERIERNZE PRATICHE SI POSSANO APPLICARE TUTTO CIO’ CHE SI E’ APPRESO.
-) CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO.
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE ANCHE A CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, NONCHE' APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO APPROCCI E/O PROCEDURE ALTERNATIVI. LO STUDENTE DEVE, INOLTRE, ESSERE IN GRADO DI AGGIORNARSI CONTINUAMENTE TRAMITE CONSULTAZIONE DI TESTI E/O PUBBLICAZIONI.

PER QUANTO RIGUARDA IL MODULO DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI, IL CORSO SI PROPONE I SEGUENTI OBIETTIVI FORMATIVI:
-) CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE.
L’INSEGNAMENTO SI PROPONE L’OBIETTIVO DI FORNIRE AGLI ALLIEVI DEL CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA I FONDAMENTI TEORICI ED APPLICATIVI DELLA MECCANICA DEI SOLIDI E DELLE STRUTTURE, MEDIANTE L’INTRODUZIONE DEI CONCETTI BASILARI DI CORPO CONTINUO, TENSIONI E DEFORMAZIONI LOCALI, LEGGI COSTITUTIVE E CRITERI DI RESISTENZA DEI MATERIALI, NONCHÉ L’APPROFONDIMENTO DELLA STATICA E DELLA CINEMATICA DELLE STRUTTURE PIANE INTELAIATE, DELLA TEORIA TECNICA DELLA TRAVE, DELLE VERIFICHE DI RESISTENZA E DI STABILITÀ.
-) CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE.
GLI ARGOMENTI AFFRONTATI INTENDONO GARANTIRE L’ACQUISIZIONE DI UN APPROCCIO METODOLOGICO PER LA PROGETTAZIONE E LA VERIFICA STRUTTURALE DI SISTEMI DI TRAVI E PER L’ANALISI DELLO STATO TENSO-DEFORMATIVO NEI CORPI CONTINUI.
-) AUTONOMIA DI GIUDIZIO.
LE CONOSCENZE ACQUISITE CONSENTONO LO SVILUPPO DI UNA CAPACITÀ CRITICA E DECISIONALE DEGLI ALLIEVI AI FINI DELLA CORRETTA MODELLAZIONE DEI SISTEMI DI TRAVI SOGGETTI ALLE AZIONI ESTERNE, DELL’ANALISI DEL RELATIVO COMPORTAMENTO MECCANICO E DELL’ESPERIMENTO DELLE OPPORTUNE PROCEDURE DI DIMENSIONAMENTO E VERIFICA.
-) ABILITÀ COMUNICATIVE.
L’ESPOSIZIONE ORALE DEGLI ARGOMENTI TRATTATI CONTRIBUISCE ALL’AFFINAMENTO DELLE PROPRIETÀ LINGUISTICHE E COMUNICATIVE.
-) CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO.
IL METODO D’APPROCCIO ACQUISITO SI PRESTA A POTER ESSERE ESTESO A MODELLAZIONI STRUTTURALI DI MAGGIORE COMPLESSITÀ ED IN CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, MEDIANTE APPROFONDIMENTI, IN MANIERA AUTONOMA, CON L’AUSILIO DI TESTI SPECIALISTICI.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI, ALLO STUDENTE SONO RICHIESTE LE CONOSCENZE MATEMATICHE DI BASE, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AI CONCETTI ED ALLE TECNICHE RISOLUTIVE INERENTI LA TEORIA DELL’INTEGRAZIONE E LA RISOLUZIONE DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE. SONO ALTRESÌ RICHIESTE APPROFONDITE CONOSCENZE DELL’ALGEBRA VETTORIALE E DELLA TEORIA DELLE MATRICI. SONO ANCHE RICHIESTE LE BASILARE CONOSCENZE DELLA FISICA (VELOCITA', ACCELERAZIONE, FORZA, ECC).
Contenuti
MECCANICA RAZIONALE
CALCOLO VETTORIALE (4 ORE):
VETTORI E OPERAZIONI. APPLICAZIONI GEOMETRICO-DIFFERENZIALI ALLE CURVE.
VETTORI APPLICATI (2 ORE):
RISULTANTE E MOMENTO RISULTANTE DI UN SISTEMA DI VETTORI APPLICATI. ASSE CENTRALE. SISTEMA DI VETTORI APPLICATI.
CINEMATICA DEL PUNTO (2 ORE):
VELOCITÀ. ACCELERAZIONE. MOTI PIANI. MOTI CENTRALI. MOTO ARMONICO.
CINEMATICA DEI SISTEMI MATERIALI (8 ORE):
GRADI DI LIBERTÀ. CINEMATICA DEI SISTEMI RIGIDI. ANGOLI DI EULERO. PARTICOLARI MOTI RIGIDI. FORMULE DI POISSON. TEOREMA DI MOZZI. ASSE ISTANTANEO DI ROTOTRASLAZIONE. CINEMATICA DEI MOTI RELATIVI. MOTI RIGIDI PIANI.
STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO (10 ORE):
LAVORO DI UNA FORZA. FORZE CONSERVATIVE. TEOREMA DELLE FORZE VIVE PER UN SISTEMA MATERIALE LIBERO E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA. MOTO DI UN PUNTO LIBERO. MOTO DI UN PUNTO RISPETTO A DUE RIFERIMENTI NON INERZIALI. STATICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO. OSCILLATORE ARMONICO, MOTO ARMONICO SMORZATO, RISONANZA.
STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE VINCOLATO (4 ORE):
MOTO DI UN PUNTO VINCOLATO. STATICA DI UN PUNTO VINCOLATO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA CURVA. PENDOLO SEMPLICE.
GEOMETRIA DELLE MASSE (10 ORE):
BARICENTRO E PROPRIETÀ. QUANTITÀ DI MOTO E MOMENTO DELLE QUANTITÀ DI MOTO. TEOREMA DI KOENIG. ENERGIA CINETICA E MOMENTI D’INERZIA. TEOREMA DI HUYGENS ED ELLISSOIDE D’INERZIA.
TEOREMI GENERALI DELLA MECCANICA DEI SISTEMI MATERIALI (4 ORE):
EQUAZIONI CARDINALI DELLA DINAMICA. MOTO DEL BARICENTRO. LAVORO DELLE FORZE INTERNE PER UN SISTEMA RIGIDO. TEOREMA DELLE FORZE VIVE E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA PER UN SISTEMA MATERIALE VINCOLATO.
STATICA DEL CORPO RIGIDO (4 ORE):
EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA. EQUILIBRIO PER UN CORPO RIGIDO E APPLICAZIONI. REAZIONI VINCOLARI ESPLICATE SU UN CORPO RIGIDO IN EQUILIBRIO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. REAZIONI VINCOLARI IN CONDIZIONE DI EQUILIBRIO.
DINAMICA DEL CORPO RIGIDO (2 ORE):
CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO PRIVO DI ATTRITO E CIMENTI VINCOLARI.
ELEMENTI DI MECCANICA ANALITICA (10 ORE):
SPOSTAMENTI VIRTUALI PER UN SISTEMA OLONOMO. LAVORO VIRTUALE. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA DINAMICA E PRINCIPIO DI D’ALEMBERT. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA STATICA E PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. CONDIZIONI DI EQUILIBRIO PER UN SISTEMA OLONOMO. CALCOLO DELLE REAZIONI VINCOLARI TRAMITE IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. SISTEMI OLONOMI SOLLECITATI DA FORZE CONSERVATIVE. EQUAZIONI DI LAGRANGE.

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
ELEMENTI DI MECCANICA DEL CORPO CONTINUO: MODELLO DI CORPO CONTINUO, SPOSTAMENTI E DEFORMAZIONI, IPOTESI DI DEFORMAZIONI INFINITESIME, DEFORMAZIONE PURA E ROTAZIONE RIGIDA INFINITESIME, FORZE ESTERNE, TENSIONI, DIREZIONI PRINCIPALI DI TENSIONE E DI DEFORMAZIONE, EQUAZIONI INDEFINITE DI EQUILIBRIO, CONDIZIONI AL CONTORNO, LEGAMI COSTITUIVI. (15 ORE)
STATICA DEL CORPO RIGIDO: SISTEMI DI FORZE NEL PIANO, EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA. (5 ORE)
GEOMETRIA DELLE MASSE: INTRODUZIONE, NOTAZIONI, CAMBIAMENTO DI RIFERIMENTO, MOMENTI STATICI, BARICENTRO, MOMENTI DI INERZIA. (5 ORE)
IL PROBLEMA ELASTICO DI UNA TRAVE PIANA: TEORIA TECNICA DELLA TRAVE, TENSIONI E DEFORMAZIONI GENERALIZZATE, EQUAZIONI DI CONGRUENZA, EQUAZIONI INDEFINITE DI EQUILIBRIO, CONDIZIONI AL CONTORNO, LEGAME COSTITUTIVO ELASTICO LINEARE, VINCOLI E REAZIONI VINCOLARI, PROBLEMA STATICO, PROBLEMA CINEMATICO. (15 ORE)
SISTEMI PIANI DI TRAVI: SISTEMI ISOSTATICI, IPERSTATICI E LABILI, REAZIONI VINCOLARI, DIAGRAMMI DELLE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE INTERNA, LINEA ELASTICA. (10 ORE)
VERIFICHE DI SICUREZZA: SFORZO NORMALE CENTRATO, FLESSIONE RETTA, FLESSIONE DEVIATA, FLESSIONE COMPOSTA, TAGLIO E TORSIONE, VERIFICHE DI STABILITÀ. (10 ORE)
Metodi Didattici
ENTRAMBI GLI INSEGNAMENTI SONO EROGATI IN PRESENZA CON FREQUENZA OBBLIGATORIA.
LA LINGUA DEGLI INSEGNAMENTI È L’ITALIANO.
SONO CONTEMPLATE LEZIONI TEORICHE, DURANTE LE QUALI SARANNO PRESENTATI GLI ARGOMENTI DEI RISPETTIVI MODULI MEDIANTE LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI IN AULA DURANTE LE QUALI SI FORNIRANNO I PRINCIPALI STRUMENTI NECESSARI PER LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI RELATIVI AI CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO.
Verifica dell'apprendimento
PER ENTRAMBI I MODULI È PREVISTA SIA UNA PROVA SCRITTA, SIA UNA PROVA ORALE.

LE PROVE SCRITTE DI CIASCUN MODULO SI TERRANNO NELLO STESSO GIORNO. ESSE CONSISTERANNO NELLA RISOLUZIONE DI ESERCIZI TIPICI PRESENTATI AL CORSO E, NEL CASO DI SUPERAMENTO, AD ESSE SARA' ATTRIBUITA UNA VALUTAZIONE IN FASCE. LE PROVE SCRITTE NON SONO CONSERVATIVE.

LA PROVA ORALE DI CIASCUN MODULO VERTERA' SU DEFINIZIONI, ENUNCIATI E DIMOSTRAZIONE DEI PRINCIPALI ARGOMENTI TRATTATI E SARA' INDIRIZZATA A VERIFICARE, TRA L’ALTRO, IL RIGORE METODOLOGICO ED ESPOSITIVO, LA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E LA CAPACITÀ DI SINTESI.

IL VOTO FINALE, ESPRESSO IN TRENTESIMI CON EVENTUALE LODE, SARA' DETERMINATO PARTENDO DA QUELLO CONSEGUITO NELLE PROVE SCRITTE DEI SINGOLI MODULI TENENDO CONTO DELLA VALUTAZIONI DELLE PROVE ORALI.


Testi
MECCANICA RAZIONALE
-) APPUNTI DALLE LEZIONI.
-) S. CHIRITA, M. CIARLETTA, V. TIBULLO, MECCANICA RAZIONALE, ED. LIGUORI.
-) M. FABRIZIO, ELEMENTI DI MECCANICA CLASSICA, ED. ZANICHELLI.

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
-) APPUNTI DALLE LEZIONI.
-) L. ASCIONE, ELEMENTI DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI, APOGEO EDUCATION 2015.
-) C. COMI E L. CORRADI DELL’ACQUA, INTRODUZIONE ALLA MECCANICA STRUTTURALE, MCGRAW-HILL, 2016.
Altre Informazioni
MECCANICA RAZIONALE
HTTPS://DOCENTI.UNISA.IT/021400/HOME

SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
HTTPS://DOCENTI.UNISA.IT/004668/HOME
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