Università degli Studi di Pisa
Specifica dell’insegnamento di TECNICA DELLE COSTRUZIONI MECCANICHE
DocenzaDipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione
Tel.: 050/836646
Fax: 050/836665
e-mail: p.forte@ing.unipi.it
WEB: http://www.docenti.ing.unipi.it/~dimnp/staff/forte.htm
Tutore: Ing. Francesca Di Puccio
Facoltà di Ingegneria
Telefono 050 / 836676
Fax 050 / 836665
e-mail: dipuccio@ing.unipi.it
2. Finalità ed obiettivi dell’insegnamento
Le finalita' del corso sono di fornire agli allievi le nozioni fondamentali necessarie per l’analisi strutturale (concetti di vincoli, reazioni vincolari, azioni interne, sforzi, deformazioni), i principi di risoluzione delle strutture isostatiche e di semplici strutture iperstatiche, nonché i metodi di calcolo delle tensioni nelle sezioni di travi omogenee e di elementi meccanici ad esse riconducibili. Infine si affronta il problema della sicurezza strutturale mediante verifiche di resistenza, rigidezza, stabilità dell’equilibrio e fatica con particolare riferimento agli elementi delle macchine.
Obiettivo del corso e' portare lo studente a saper:
1. estrarre da un disegno meccanico semplice gruppi e particolari, definendo i carichi agenti mediante schemi di corpo libero
2. determinare lo stato di tensione e deformazione in strutture e componenti monodimensionali
3. effettuarne la verifica strutturale
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Pre requisiti (in ingresso) |
Insegnamenti fornitori |
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Saper interpretare un disegno meccanico , conoscenza dei principali componenti standard (cuscinetti, viti, etc) |
Disegno Tecnico Ind.le |
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Conoscenze base di algebra, geometria, di trigonometria, e di calcolo infinitesimale |
Matematica |
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Familiarità con le principali unità di misura, conoscenze base di calcolo vettoriale, concetti (forza, momento, lavoro, energia, equilibrio), principi ed equazioni fondamentali della meccanica |
Fisica |
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Competenze minime (in uscita) |
Insegnamenti fruitori |
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Saper estrarre da un disegno meccanico semplice gruppi e particolari, definendo i carichi agenti mediante schemi di corpo libero |
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Saper determinare lo stato di tensione e deformazione in strutture e componenti monodimensionali ed effettuarne la verifica strutturale |
La metodologia didattica impiegata consiste in:
lezioni ed esercitazioni in aula con uso di lavagna. Le lezioni sono di taglio applicativo e le esercitazioni mirate a risolvere numericamente problemi strettamente legati agli argomenti trattati a lezione. Vengono assegnati esercizi da svolgere a casa ai fini di un’autovalutazione. Il docente è disponibile a fine lezione e due ore alla settimana a ricevere gli studenti singolarmente o in gruppo per eventuali chiarimenti.
Vengono svolte due prove in itinere che sostituiscono parte dell’esame finale.
5. Programma, articolazione e carico didattico
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Argomento |
Lezioni |
Esercit. |
Totale Ore di Carico Didattico |
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Preliminari. Richiami di statica. Equazioni di equilibrio, gradi di libertà, vincoli. Statica di corpi rigidi e di strutture nel piano e nello spazio. Solidi monodimensionali: definizione, equilibrio, caratteristiche di sollecitazione. |
6 |
4 |
30 |
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Teoria elementare dei solidi monodimensionali. Carico normale semplice. Prova di trazione, tensione e deformazione, allungamenti, energia elastica, rigidezza - Flessione. Flessione semplice: tensioni, deformazioni, energia; flessione deviata; carico assiale eccentrico; rigidezza e modulo di resistenza. - Taglio. Teoria approssimata del taglio: tensioni, deformazioni, energia e rigidezza; taglio e flessione: calcolo degli spostamenti. - Torsione. Tensioni, deformazioni, energia e rotazioni per la sezione circolare e tubolare; teoria delle sezioni tubolari con piccolo spessore; cenni alle sezioni rettangolari. |
9 |
6 |
45 |
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Generalizzazione dei concetti di tensione-deformazione. Stato generale di tensione in un punto. Cerchi di Mohr e loro significato. Tensioni principali. Stato generale di deformazione in un punto. Legge di Hooke generalizzata. Tensione ideale (secondo Tresca e Von Mises) e criteri di verifica statica. |
3 |
2 |
15 |
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La fatica. Fenomenologia. Resistenza a fatica nel caso di flessione rotante e alternata, e di carico assiale e torsionale alternato, effetto della tensione media e delle concentrazioni di tensione. |
3 |
2 |
15 |
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Calcolo spostamenti e problemi iperstatici. Teorema di Castigliano. Calcolo di spostamenti e rotazioni con l'integrale di Mohr. Cenni a sistemi di travi staticamente indeterminati. (L:6, E:6) |
3 |
2 |
15 |
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Stabilità dell’equilibrio. La formula di Eulero. |
2 |
6 |
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Totale |
26 |
16 |
126 |
I testi base consigliati per il corso sono:
· Bernasconi et al. "Fondamenti di Costruzione di Macchine", McGraw-Hill, 2002.
· R.C.Juvinall, K.M.Marshek, “Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine”, edizioni ETS, I parte
· dispense per la parte di statica ed esercizi d’esame svolti disponibili c/o la segreteria D.U.
· L'esame è articolato in una prova scritta a cui si è ammessi previa prenotazione e in un colloquio orale.
· Parte dello scritto può essere sostituito da compiti svolti durante il corso. Di norma vengono svolte due verifiche intermedie, valutate ai fini dell’esame finale se di votazione superiore a 15/30. La valutazione finale viene fatta nel caso di per lo scritto considerando per 2/3 i risultati delle verifiche intermedie e per 1/3 il risultato dell’esercizio d’esame.
· Le prove scritte d’esame consistono nella soluzione numerica di più esercizi o problemi e hanno una durata di al massimo 3 ore. Le verifiche effettuate durante il corso hanno di solito una durata inferiore. Non è ammesso l’uso di eserciziari ma solo di un formulario ( 1 o 2 pagine A4)
· La prova orale consiste nell’impostazione della soluzione di problemi.
· La prova scritta ha un peso di 6/10 sulla valutazione finale, l’orale di 4/10.