Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I332] - MECCANICA DEI SOLIDI E DELLE STRUTTURESOLID AND STRUCTURAL MECHANICS
GIANLUCA ZITTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/08 - SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

conoscenze di base di calcolo differenziale, algebra lineare e meccanica classica

fundamental knowledge of calculus, geometry and physics


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni frontali: 48 ore

frontal lessons:
48h


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

Il corso intende fornire le conoscenze di Meccanica dei Solidi e delle Strutture necessarie allo studio dei sistemi biomeccanici, con particolare attenzione ai problemi costitutivi.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Nell’ambito della Formazione Ingegegneristica di Base, relativa ad Ingegneria Industriale, l’insegnamento consentirà di conoscere i principi della meccanica dei solidi e delle strutture e loro applicazione a sistemi biologici quali legamenti, muscoli, ossa e vasi sanguigni. Queste conoscenze vengono acquisite mediante lezioni frontali ed esercitazioni.


Competenze trasversali.

La teoria e gli esercizi proposti durante il corso contribuiranno a migliorare il grado di autonomia , la capacità di apprendimento e quella di trarre
conclusioni.


Knowledge and Understanding.

The course aims to give the Solid Mechanics basics
to understand the mechanical behaviour of skeleton,
muscles and biological tissues, with a particular
attention to constitutive issues


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

As part of the Engineering Training Base, relating to Industrial Engineering, teaching will provide knowledge about the principles of solid mechanics and structures and their application in biological systems such as ligaments, muscles, bones and blood vessels. This knowledge is acquired through lectures and exercises.


Transversal Skills.

The theory and exercises of the course will help to
improve the degree of autonomy, the ability to learn
and to draw conclusions.



PROGRAMMA PROGRAM

Meccanica del continuo monodimensionale: definizione del continuo 1D; deformazione e cinematica del continuo 1D, allungamento e curvatura; forze interne ed esterne; definizione di equilibrio ed equazioni di equilibrio del continuo 1D; ipotesi di deformazione reversibile per i materiali elastici, differenza tra comportamento elastico e comportamento plastico, analogia tra trasformazione reversibile (elastica) e campo conservativo, lavoro e potenziale delle trasformazioni elastiche (energia potenziale), linearizzazione dell'energia potenziale, relazione elastico-lineare tra sforzi e deformazioni per il continuo 1D; sistema predittivo per un sistema monodimensionale tipo filo.
Meccanica del continuo tridimensionale: definizione del continuo 3D, gradiente di deformazione e tensore di deformazione infinitesima, dilatazioni e scorrimenti, deformazioni principali e direzioni principali di deformazione; statica del continuo 3D, definizione di tensione, tensore delle tensioni ed equazioni di equilibrio infinitesime, tensioni principali e direzioni principali di tensione; relazione elastico-lineare tra tensore delle deformazioni e tensore delle tensioni, ipotesi di omogeneità; ipotesi di isotropia, derivazione della legge di Hooke generalizzata, costanti di Lamè, modulo di Young e coefficiente di Poisson. Cenni sul problema elastico lineare e su applicazioni analitiche e numeriche.

One-dimensional continuous mechanics: definition of 1D continuous; deformation and kinematics of 1D continuous, elongation and curvature; internal and external forces; definition of equilibrium and equilibrium equations of continuous 1D; hypothesis of reversible deformation for elastic materials, difference between elastic behavior and plastic behavior, analogy between reversible (elastic) transformation and conservative field, work and potential of elastic transformations (potential energy), linearization of potential energy, elastic-linear relationship between strains and deformations for the 1D continuous; predictive system for a one-dimensional wire-like system.
Three-dimensional continuous mechanics: definition of 3D continuous, deformation gradient and infinitesimal deformation tensor, dilation and sliding, main deformations and main deformation directions; static 3D continuous, voltage definition, tension tensor and infinitesimal equilibrium equations, main tensions and main voltage directions; elastic-linear relationship between deformation tensor and tension tensor, homogeneity hypothesis; hypothesis of isotropy, derivation of the generalized Hooke law, Lamè constants, Young's modulus and Poisson coefficient. Notes on the linear elastic problem and on analytical and numerical applications.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consisterà in alcuni quesiti teorici di base, cui lo studente dovrà dimostrare di saper rispondere per essere ammesso alla prova orale. Nella prova orale verranno discussi due o tre temi trattati nel corso. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta. Nel caso di esito negativo per la prova orale, lo studente dovrà ripetere anche la prova scritta.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare con esito positivo l’esame, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di aver ben compreso i concetti fondamentali dell’insegnamento ed in particolare di aver acquisito le competenze di base della meccanica dei corpi continui. In particolare si verificano il grado di comprensione della meccanica dei solidi e la capacità di sviluppare soluzioni a problemi di meccanica dei solidi e delle strutture, partendo dalle nozioni fornite nel corso.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode. Il massimo della valutazione, equivalente 30/30 con "lode", si ottiene dimostrando una conoscenza esaustiva dei contenuti del corso ed una completa autonomia nel rispondere alle domande e risolvere gli esercizi. La valutazione minima, equivalente a 18/30, è assegnata a quegli studenti capaci di risolvere gli esercizi con una sufficiente conoscenza dei metodi e dei modelli della meccanica dei solidi e delle strutture.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il superamento della prova scritta è propedeutico alla prova orale. Verrà assegnato un voto tra non sufficiente ed ottimo, tenendo conto della conoscenza della materia. Per la prova orale viene viene assegnato un voto compreso tra zero e trentaL, tenendo conto della conoscenza della materia, della capacità di applicare tale conoscenza per risolvere esercizi e della chiarezza espositiva.


Learning Evaluation Methods.

The assessment of students' learning level consists of a written test and an oral test. The written test will consist of some basic theoretical questions, to which the student will have to demonstrate that he / she can answer to be admitted to the oral examination. The oral exam will discuss two or three topics covered in the course. The oral exam must be held in the same appeal as the written test. In the case of a negative result for the oral examination, the student must also repeat the written test.


Learning Evaluation Criteria.

In order to have a positive result, the student must prove to have reached a good understanding of the main theoretical concepts of the mechanics of deformable bodies In particular, he/she will prove the understanding of continuum mechanics and the capability of finding solution to problems of continuum and structures, on the basis of the knowledge acquired with the course.


Learning Measurement Criteria.

The mark is in a scale of 30. The maximum evaluation mark, equivalent to 30/30 with "lode", is obtained by proving an exhaustive knowledge of the contents of the course and a full autonomy in aswering the questions and solving problems. The minimum evaluation mark, equivalent to 18/30, is reserved to those student who prove to be able to solve problems with a sufficient knowledge of the methods and models of structural mechanics.


Final Mark Allocation Criteria.

The passing of the written test is preliminary to the oral examination. A vote will be assigned between not sufficient and excellent, taking into account the knowledge of the subject. For the oral examination a grade between zero and thirty is assigned, taking into account the knowledge of the subject, the ability to apply this knowledge to solve exercises and clarity of exposition.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Materiale didattico:
Fabrizio Davì - Note di Meccanica dei Solidi e delle Strutture
L. Gambarotta, L. Nunziante ed A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw-Hill, Terza Edizione 2011.
Appunti forniti dal docente durante il corso
Altri testi per approfondimenti:
F.P. Beer, E.R. Johnston Jr. e J.T. DeWolf, Meccanica dei solidi, McGraw-Hill, Terza Edizione 2006

A. Tozeren - Human Body Dynamics: Classical Mechanics and Human Movement, Springer
Notes provided by the teacher during the course


E-LEARNING E-LEARNING

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6990

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6990


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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