SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

Obiettivi formativi

L'insegnamento di “Scienza delle Costruzioni”, impartito al 2° anno del corso di laurea in Ingegneria clinica, ha come scopo l’apprendimento della capacità di analizzare il comportamento meccanico di travi elastiche ad asse rettilineo, di verificare la resistenza di sezioni aperte sottili soggette a forze assiale e trasversale eccentriche, e di valutare lo stato di spostamento globale, di deformazione e sforzo locali, ai fini delle verifiche di funzionalità e resistenza. E' propedeutico al corso di "Resistenza dei Biomateriali" per il Corso di Laurea magistrale in Ingegneria biomedica, dove trova la sua naturale applicazione al comportamento meccanico dei tessuti biologici e dei biomateriali artificiali, delle principali articolazioni ossee del corpo umano ed alla analisi strutturale delle protesi che sostituiscono tali giunzioni. Risultati di apprendimento attesi. Ci si attende che il candidato ingegnere acquisisca la capacità di analizzare il comportamento meccanico di travi elastiche ad asse rettilineo, di verificare la resistenza di sezioni aperte sottili soggette a forze assiale e trasversale eccentriche, e di valutare lo stato di spostamento globale, di deformazione e sforzo locali, ai fini delle verifiche di funzionalità e resistenza.

Canale 1
ANTONINO FAVATA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Cinematica e Statica dei Corpi Rigidi Definizione di corpo rigido. Traslazione, rotazione esatta e infinitesima. Proprietà del campo di spostamento infinitesimo. Vincoli piani: cerniera, pendolo, pattino, doppio-doppio pendolo, incastro. Reazioni vincolari. Problema statico. Sistemi di corpi rigidi. Vincoli interni. Metodo degli equilibri parziali. Travi rigide ad asse rettilineo Geometria e carichi. Caratteristiche della sollecitazione. Equazioni puntuali di equilibrio. Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione. Travi deformabili Deformazioni estensionali in travi ad asse rettilineo, equazione di congruenza, equazione costitutiva, equazione differenziale della linea elastica. Misure di deformazione nelle travi. Equazioni di congruenza. Modello di Eulero-Bernoulli. Equazioni costitutive, identificazione della rigidezza assiale e flessionale. Deformazioni flessionali. Equazione differenziale della linea elastica. L'equazione dei lavori virtuali. Impieghi dell'equazione dei lavori virtuali: calcolo di spostamenti in strutture isostatiche. Calcolo di incognite iperstatiche. Meccanica dei Continui Deformazioni, spostamenti, variazioni geometriche. Misure di deformazione, tensore della deformazione infinitesima. Forze, sforzo e lavoro. Forze di volume e di contatto; tensione; tensore di sforzo di Cauchy; equazioni puntuali di equilibrio; sforzi e direzioni principali. Tensore di elasticità; materiali isotropi e anisotropi; interpretazione delle costanti elastiche. Formulazione del problema elastico e strategie di soluzione. Approccio agli spostamenti, agli sforzi e semi-inverso. Il Problema di Saint Venant Geometria e carichi. Richiami di geometria delle aree. Tensioni normali e tangenziali. Formula di Navier. Azione assiale, flessione retta, flessione deviata, forza normale eccentrica. Tensioni tangenziali. Centro di taglio. Torsione, sezione circolare e rettangolare sottile, profili aperti sottili, inerzia torsionale, profili chiusi in parete sottile, formule di Bredt. Teoria approssimata del taglio, formula di Jourawski.
Prerequisiti
Nozioni di base apprese ai corsi di analisi matematica, geometria e fisica.
Testi di riferimento
Note a cura del docente. Ulteriore bibliografia Teoria: P. Podio-Guidugli, Lezioni di Statica, Aracne, 2014 (Capitoli 1-4). P. Podio-Guidugli, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Aracne, 2009 (Capitoli 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12). L. Corradi dell'Acqua, Meccanica delle strutture. Voll. 1-2, McGraw-Hill Education, 2010.
Frequenza
In presenza
Modalità di esame
Esame scritto con parte pratica e parte teorica.
Modalità di erogazione
Lezioni ed esercitazionialla lavagna
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoIngegneria Clinica
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDICAR/08
  • CFU6