34310 - ELEMENTI DELLE MACCHINE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo Studente acquisisce nozioni di base relative all'analisi delle tensioni e delle deformazioni, alla teoria delle strutture, ai materiali e al dimensionamento degli organi delle macchine.

Contenuti

RICHIAMI DI STATICA GRAFICA. Operazioni sulle forze: somma di due o più forze. Poligono delle forze. Composizione di forze e coppie. Curva funicolare.

STATICA DELLE TRAVI. I vincoli. Sistemi di vincoli. Esempi di strutture labili, isostatiche e iperstatiche. Le reazioni vincolari. Calcolo delle reazioni vincolari nelle strutture isostatiche. Esempi: travi ed archi.

LE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE. Sforzo normale, sforzo di taglio, momenti flettenti, momento torcente. La curva delle pressioni. Le equazioni indefinite di equilibrio per le travi piane. Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione attraverso le equazioni indefinite di equilibrio. Esempi. Diagrammi di sollecitazione. Esempi. Il metodo di sovrapposizione degli effetti.

GEOMETRIA DELLE MASSE E DELLE AREE. Momenti statici. Determinazione della posizione del baricentro di una sezione. Momenti inerziali. Teorema di Huygens-Steiner (o di trasposizione). Momenti inerziali polari. Applicazioni pratiche: determinazione della posizione del baricentro e dei momenti di inerzia (rispetto ad assi baricentrici o qualsiasi) con riferimento alle sezioni di uso più comune nelle applicazioni ingegneristiche.

LE TENSIONI. Tensioni normali e tensioni tangenziali. Il principio di St. Venant. Deformazioni e scorrimenti. Il comportamento elastico dei materiali. Il diagramma tensione - deformazione. La legge di Hooke in campo di tensione monoassiale, biassiale e triassiale. Le proprietà delle tensioni tangenziali: teorema di reciprocità. Le tensioni principali. Il circolo di Mohr. I criteri di resistenza: di Rankine, di Grashof, di Tresca, di von Mises.

I QUATTRO CASI DI SOLLECITAZIONE SEMPLICE NELLE TRAVI

SFORZO NORMALE: tensione a compressione. Tensioni nelle sezioni oblique. Variazione di lunghezza della trave. Il lavoro di deformazione. Tensioni normali in due o tre direzioni.

FLESSIONE. Flessione retta. Andamento delle tensioni e delle deformazioni. Posizione dell'asse neutro. Condizione di resistenza. Le forme più convenienti della sezione. Il lavoro di deformazione. Flessione deviata.

TORSIONE. Tensioni nelle travi di sezione circolare soggette a torsione. La condizione di resistenza. La deformazione di torsione. Alberi di trasmissione. Il lavoro di deformazione. La relazione tra i moduli elastici normale (E) e tangenziale (G). Esempi.

TAGLIO. Teoria elementare del taglio. Formula di Jourawsky: dimostrazione e applicazione. Sezione rettangolare. Sezione circolare. La tensione tangenziale longitudinale. Le deformazioni. Esempi.

L'EQUAZIONE DIFFERENZIALE DELLA LINEA ELASTICA. L'integrazione dell'equazione differenziale della linea elastica. Il teorema di Mohr. I corollari del teorema di Mohr. La trave ausiliaria. Composizione cinematica delle deformazioni. Esempi.

STRUTTURE IPERSTATICHE. Metodi delle forze e degli spostamenti. Esempi di risoluzione di strutture iperstatiche.

Testi/Bibliografia

Dispense e appunti di lezione.

D. Croccolo, M. De Agostinis, G. Olmi, Esercizi di Comportamento Meccanico dei Materiali ed Elementi delle Macchine. Società Editrice Esculapio, Bologna, 2013. ISBN: 9788874886319.

O. Belluzzi. Scienza delle Costruzioni. Volume Primo. Zanichelli Editore, Bologna.

E. Viola, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora Editrice Bologna, 2003.

E. Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 1, Pitagora Editrice Bologna, 1993.

E. Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 2, Pitagora Editrice Bologna, 1993.

Metodi didattici

Il programma del corso viene svolto durante le ore di lezione. Le lezioni sono affiancate da esercitazioni in aula, concepite per guidare gli studenti alla risoluzione di problemi applicativi sulla base delle conoscenze acquisite a lezione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Le prove di accertamento dell'apprendimento sono scritta ed eventualmente orale.

La prova scritta consiste nella soluzione di tre esercizi sulle tre parti principali del programma. Lo scritto ha durata di tre ore, non è ammessa la consultazione di alcun tipo di materiale.

La prova orale (facoltativa) consiste in un colloquio durante il quale sono analizzati gli errori commessi nella prova scritta ed approfonditi alcuni aspetti teorici trattati a lezione.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, elaboratore elettronico, lavagna tradizionale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimiliano De Agostinis