BAER - Meccanica dei solidi e delle strutture

L'insegnamento è rivolto agli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale il cui curriculum prevede la conoscenza degli elementi di base della Meccanica dei Solidi e delle Strutture. Fondandosi sulle conoscenze acquisite negli insegnamenti di Analisi matematica I e II, Geometria, Fisica e Modelli matematici per la meccanica,  questo insegnamento fornisce una preparazione metodologica per l'impostazione dell'analisi strutturale e sviluppa gli strumenti operativi per la soluzione di problemi applicativi concernenti la meccanica dei solidi e delle strutture.

La google classroom BAER2324 sarà utilizzata come deposito di materiale didattico quale dispense, esercitazioni, prove di autovalutazione e prove d'esame dei passati anni accademici. Potrete anche usarla per "postare" quesiti al docente che siano visibili a tutti. Potete già iniziare a registrarvi, il codice di accesso è k2s6ip6.

Modalità di svolgimento

L'orario delle lezioni è il seguente:  martedì 14:00-16:00, mercoledì 12:00-14:00 e giovedì 16:00-18:00 (a settimane alterne cominciando da giovedì 7 marzo) in aula 5 in via del Castro Laurenziano. Le lezioni saranno erogate in presenza e non saranno registrate. Il mercoledì al termine della lezione resterò disponibile in aula 5 per chiarimenti e discussioni, a partire da mercoledì 6 marzo. Il giovedì dalle 18:00 alle 19:00 il tutor assegnato dal CAD sarà a disposizione degli studenti in aula 6.

Le lezioni e le esercitazioni sono articolate in 3 parti.

Parte I. Vengono presentati gli elementi fondamentali della teoria lineare dell’elasticità tridimensionale e formulati alcuni problemi prototipo. Risultati di apprendimento attesi: dimostrazione dei teoremi fondamentali della meccanica dei solidi; calcolo dello stato di deformazione in un solido a partire da un assegnato campo di spostamenti; calcolo dello stato di sforzo in un solido isotropo a partire da un assegnato campo di deformazione; calcolo degli sforzi principali e delle direzioni principali di sforzo; soluzione di problemi elastici elementari.

Parte II. Viene affrontata la soluzione del problema elastico della trave di de Saint Venant e sviluppata l'analisi della trave in regime di azione assiale, flessione, torsione, e taglio. Sarà anche l'occasione per cominciare a mettere a confronto il modello di trave derivato dalla teoria lineare dell'elasticità tridimensionale e quello che guarda una trave come un solido monodimensionale con struttura rigida. Risultati di apprendimento attesi: calcolo dello stato di sforzo e deformazione in un solido isotropo a forma di trave, unicamente caricato in corrispondenza delle sue facce di estremità,  in regime di  forza assiale, flessione uniforme, e torsione; calcolo dello stato di sforzo in regime di flessione non uniforme nelle travi con sezione a spessore sottile e nelle travi con sezione simmetrica caricata simmetricamente; calcolo dello stato di sforzo in regime di torsione nelle travi con sezione a spessore sottile.

Parte III. Si affronta lo studio della meccanica della trave intesa come solido monodimensionale con struttura rigida. La formulazione teorica è subito tradotta in problemi applicativi concernenti la soluzione del problema di equilibrio e del problema elastico per la trave di Eulero e la trave di Timoshenko. Risultati di apprendimento attesi: determinazione delle equazioni fondamentali del problema di equilibrio e del problema cinematico; calcolo della sollecitazione in travi elastiche meccanicamente e/o termicamente caricate; calcolo della deformazione  di travi elastiche meccanicamente e/o termicamente  caricate; calcolo di spostamenti.

Organizzazione

L'insegnamento comprende lezioni e esercitazioni frontali come dettagliato nel Programma delle lezioni e delle esercitazioni; comprende anche lezioni ed esercitazioni sotto forma di tutorials, sulle quali lo studente dovrà applicarsi in autonomia. Il materiale didattico corrispondente alle lezioni sarà reso disponibile agli studenti in anticipo rispetto alle lezioni attraverso la piattaforma Google Classroom nella forma di una dispensa redatta a cura del docente. Il testo delle esercitazioni che saranno svolte in aula sarà proposto agli studenti con qualche giorno di anticipo; in questo modo lo studente (volenteroso) potrà verificare la comprensione dell'argomento svolgendo per proprio conto l'esercizio. Successivamente, sarà reso disponibile anche lo svolgimento delle esercitazioni. I tutorials, brevi videolezioni da me preparate su alcuni temi caldi della materia, saranno resi disponibili anch'essi attraverso la piattaforma Google Classroom. Verranno inoltre  proposti degli esercizi da svolgere al di fuori dell’orario di lezione, in 3 momenti topici, corrispondenti alla conclusione delle tre parti in cui il programma dell'insegnamento è pensato suddiviso. L'obiettivo di tali compiti di autovalutazione è fornire allo studente uno strumento per verificare il proprio grado di conoscenza della materia, prima della prova finale. Ulteriori informazioni sono contenute nel documento allegato che sarà presentato in aula martedì 27 febbraio: presentazione 2024. Altri suggerimenti di lettura sono  riportati nel documento: suggerimenti 2024.

Il materiale didattico a disposizione degli studenti  è  costituito, oltrechè da quanto sopra descritto, dagli appunti del docente,  resi disponibili  attraverso la piattaforma Google Classroom, e dai testi delle prove d'esame degli ultimi anni accademici che trovate in questa pagina nella sezione dedicata alla raccolta delle prove scritte d'esame.

Informazioni sul ricevimento studenti sono rintracciabili nella bacheca.

Verifica dei risultati di apprendimento: descrizione della prova finale

La prova finale ha l'obiettivo di verificare il raggiungimento dei risultati di apprendimento, è strutturata in una parte scritta e una parte orale ed è  di seguito descritta.

prova scritta

La prova scritta consiste di tre esercizi sulle 3 parti in cui è diviso il programma (che non significa necessariamente 1 esercizio per parte) ed ha durata di circa 3 ore. La valutazione degli esercizi sarà riportata nel testo della prova, alla quale è globalmente associata una valutazione: Insufficiente (0-17), Sufficiente (18-22), Buono (23-26), Distinto (27-29) e Ottimo (30). Alla prova scritta  non è ammesso materiale didattico.


La prova scritta si ritiene superata se valutata almeno S.

prova orale

La prova orale non ha una durata prestabilita, tipicamente si svolge nelle 3 settimane successive alla prova scritta (la data è a scelta dello studente tra quelle proposte dal docente) nella sede di San Pietro in Vincoli.