Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Valeria SETTIMI
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM14] ENVIRONMENTAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM14] INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Dipartimento: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed UrbanisticaDepartment: [040008] Dipartimento Scienze e Ingegneria della Materia, dell'Ambiente ed Urbanistica
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/08 - SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
INGLESE
English
Fondamenti di meccanica strutturale teorica e applicata
Fundamentals of theoretical and applied structural mechanics
40 ore di lezione frontale
8 ore di esercizi
40 hours of frontal lectures
8 hours of exercises
L’insegnamento permette di acquisire conoscenze avanzate della meccanica strutturale, teorica e computazionale, con l’obiettivo di elaborare e applicare idee originali nel campo dell’ingegneria civile ed ambientale e di risolvere problemi progettuali nuovi tramite modelli numerici sofisticati.
Verranno impartite conoscenze riguardanti approfondimenti dell’elasticità lineare e di plasticità, la meccanica dei materiali porosi, la meccanica delle strutture sottili (piastre e gusci) e cenni di dinamica strutturale, sviluppando così la capacità di modellazione e progettazione strutturale di strutture tipiche dell’ingegneria ambientale. Una volta gettate le basi teoriche, verrà introdotto il metodo degli elementi finiti e la sua applicazione all’ingegneria ambientale.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Le conoscenze acquisite forniranno allo studente la capacità di comprensione appropriata e abilità nel risolvere i problemi, caratterizzati da tematiche nuove o non familiari, in contesti ampi e interdisciplinari. Lo studente acquisirà la piena consapevolezza di ogni problema strutturale, comunque complicato, conseguendo la capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione per l’analisi strutturale, di formulare soluzioni numeriche nell’ambito dell’ingegneria ambientale tramite analisi agli elementi finiti e di interpretare correttamente le cause di comportamenti strutturali che sono comunemente incontrati nella pratica ingegneristica.
Competenze trasversali.
Le competenze acquisite nel corso verranno successivamente applicate, e ulteriormente sviluppate, in corsi applicativi, favorendo così la trasversalità dell’apprendimento.
Knowledge and Understanding.
The course enables students to acquire advanced knowledge of structural, theoretical and computational mechanics, with the objective to develop and implement original ideas in the field of civil and environmental engineering and to solve new design problems by means of sophisticated numerical models. In-depth knowledge in linear elasticity and plasticity will be provided, the porous media mechanics, the thin structures mechanics (plates and shells) and basics of structural dynamics will be provided, thus developing the ability to modeling and structural design in environmental engineering. Once the theoretical bases have been laid down, the finite element method and its application to some environmental engineering problems will be introduced.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The knowledge gained will provide students with the appropriate understanding and skill in solving new and complex problems, in broad and interdisciplinary contexts. The student will acquire the full knowledge of every structural problem, however complicated, achieving the ability to select and apply relevant analytic and modeling methods, to numerically formulate solutions appropriate for the environmental engineering expertise by means of finite elements analyses, and to properly interpret the roots of the structural behaviours commonly faced in the engineering practice.
Transversal Skills.
The skills acquired during the course will then be applied and further developed in the application-oriented courses, thus promoting cross-disciplinary learning.
Contenuto lezioni frontali (40 ore): Richiami di meccanica del continuo. Meccanica dei materiali. Meccanica dei mezzi porosi. Modelli meccanici per infrastrutture ambientali. Elementi di dinamica strutturale. Fondamenti del metodo degli elementi finiti. Applicazioni del metodo degli elementi finiti a problemi di Ingegneria ambientale.
Esercizi (8 ore): Soluzione di problemi di meccanica dei mezzi porosi in campo lineare. Soluzione di problemi applicativi in campo non-lineare. Cenni di soluzioni dinamiche e tecniche di determinazione di frequenze naturali.
Contents of frontal lessons (40 hours): Basics of continuum mechanics. Basics of mechanics of materials. Porous media mechanics. Mechanical models for environmental infrastructures. Elements of structural dynamics. Fundaments of Finite Element Method (FEM). Applications of the Finite Element Method to environmental engineering problems.
Exercises in classroom (8 hours): Porous media linear mechanics solutions. Solutions of nonlinear applications problems. Elements of dynamic solutions and natural frequencies determination techniques.
La valutazione del livello di apprendimento consisterà in una sola prova orale che riguarderà tutti gli argomenti teorici e applicativi sviluppati durante il corso ed una discussione di eventuale elaborazione pratica di risoluzione numerica di un problema di ingegneria ambientale tramite il metodo degli elementi finiti, proposta dallo studente.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare di: - aver ben compreso i concetti esposti nel corso; - saper elaborare tali concetti applicandoli alla risoluzioni di problemi avanzati di ingegneria civile e ambientale e alla interpretazione di fenomeni meccanici complessi.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La sufficienza (18/30) sarà riservata agli studenti che dimostreranno di aver capito i concetti di base del corso. Il voto aumenterà mano mano che gli studenti dimostreranno di avere una conoscenza approfondita e la capacità di elaborare autonomamente i concetti oggetto del corso. La valutazione massima (30/30) è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso, in aggiunta alla capacità di interpretazione e applicazione degli stessi a casi concreti proposti dall'esaminatore. La lode è riservata agli studenti che dimostreranno una particolare brillantezza nella esposizione orale.
Learning Evaluation Methods.
The learning evaluation will be done by means of an interview (oral examination) which will involve all topics discussed during the lectures and the discussion of an eventual practical elaboration of the numerical solution of an environmental engineering problem through the finite elements methods.
Learning Evaluation Criteria.
To get a positive evaluation, the student must: - show that he/she understood the topics developed in the lectures; - be able to elaborate the previous concepts in order to solve advanced problems of civil and environmental engineering, including the understanding of complex mechanical behaviours.
Learning Measurement Criteria.
A thirty-points scale is used for grading, with possible praise.
Final Mark Allocation Criteria.
The minimum sufficient score (18/30) is for students that show the understanding of the basic concepts illustrated during the lecturers. The mark will increase as much as the student will show a deep knowledge and his/her ability to elaborate these concepts. The maximum score (30/30) is obtained with a deep knowledge of all the topics and with the ability to apply them to real cases or to exercises proposed by the examinator. The "summa cum laude" is for students that show special cleverness during the interview.
Baldacci, "Scienza delle Costruzioni", UTET
Ciarlet, "Mathematical elasticity, vol I", North-Holland
Corradi dell'Acqua, "Meccanica delle Strutture", McGraw-Hill
Gurtin, "An introduction to continuum mechanics", Academic Press
Love, "A treatise on the mathematical theory of elasticity", Dover
Lenci, "Lezioni di meccanica strutturale", Pitagora
Fish, Belytschko, "A first Course in Finite Elements", Wiley 2007
Luongo, Paolone, "Meccanica delle Strutture", Casa Editrice Ambrosiana, 1997
Materiale elettronico: https://learn.univpm.it
Baldacci, "Scienza delle Costruzioni", UTET
Ciarlet, "Mathematical elasticity, vol I", North-Holland
Corradi dell'Acqua, "Meccanica delle Strutture", McGraw-Hill
Gurtin, "An introduction to continuum mechanics", Academic Press
Love, "A treatise on the mathematical theory of elasticity", Dover
Lenci, "Lezioni di meccanica strutturale", Pitagora
Fish, Belytschko, "A first Course in Finite Elements", Wiley 2007
Luongo, Paolone, "Meccanica delle Strutture", Casa Editrice Ambrosiana, 1997
Online material: https://learn.univpm.it
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427