Il corso si prefigge di fornire competenze di base nell'ambito del calcolo strutturale di componenti meccanici. I risultati di apprendimento attesi, che saranno verificati in sede d'esame, sono la capacità di valutare le prestazioni dei più comuni componenti meccanici in termini di resistenza meccanica sotto le condizioni di lavoro attese. I contenuti del corso completano il bagaglio di conoscenze utili per la progettazione di macchinari, impianti e sistemi di controllo.
Statica strutturale, meccanica dei continui, geometria delle aree, teoria di De Saint Venant, verifiche di resistenza statiche, fatica, fondamenti di progettazione meccanica.
STATICA DELLE STRUTTURE: Struttura reale e modello di calcolo. Carichi e vincoli. Calcolo delle reazioni vincolari. Diagrammi delle azioni interne in strutture isostatiche: azione assiale, taglio, momento flettente e torcente.
MECCANICA DEI CONTINUI: Equazioni fondamentali, tensore degli sforzi e delle deformazioni, sforzi principali, cerchi di Mohr.
GEOMETRIA DELLE AREE: Area, momento statico, baricentro e momenti d'inerzia. Applicazione a sezioni comuni.
TEORIA DI DE SAINT VENANT: tensore degli sforzi in travi snelle nei casi di azione assiale, flessione, taglio e torsione.
VERIFICHE DI RESISTENZA STATICHE: Proprietà meccaniche statiche dei materiali. Verifiche di resistenza statiche: criteri di Rankine-Navier, Guest-Tresca, Ros-Eichinger, von Mises. Effetto d'intaglio.
FATICA: descrizione del fenomeno, curva di Wohler, effetti dell'intaglio, della dimensione e della finitura superficiale. Diagrammi di Haigh e Smith. Fatica multiassiale: criterio di Gough-Pollard. Fatica a termine: criterio del Miner.
FONDAMENTI DI PROGETTAZIONE MECCANICA: Alberi di trasmissioni ad ingranaggi e a cinghia, alberi di manovellismi per pompe a semplice e doppio effetto.
Solazzi L., Fondamenti di progettazione di macchine resistenza dei materiali, 2^ ed., Cartoleria Snoopy, Brescia, 2010
Donzella G., Mazzù A., Petrogalli C., Costruzione di Macchine, Parte 2: Fatica, Cartolibreria Snoopy edizioni, 2013
A. Bernasconi, M. Filippini, M. Giglio, A. Lo Conte, G. Petrone, M. Sangirardi, Fondamenti di costruzione di macchine, McGraw-Hill, 2006 (seconda edizione)
Davoli, Vergani, Beretta, Guagliano, Baragetti, Costruzione di Macchine 1, McGraw-Hill, 2007 (seconda edizione)
Lezioni ed esercitazioni frontali.
L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità di soluzione di esercizi. L’esame è costituito da una parte scritta e da una successiva parte orale, secondo le modalità indicate di seguito. SCRITTO: una votazione dello scritto inferiore a 15/30 è considerata non sufficiente. Durante lo scritto è consentito consultare libri e appunti; è consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile; non è consentito l'utilizzo di telefono cellulari o smartphone. L’esame scritto, consistente in un esercizio articolato in 2-5 punti, avrà un livello di difficoltà non superiore al livello degli esercizi svolti nel corso delle Esercitazioni. ORALE: per accedere all'orale è necessario ottenere una valutazione maggiore o uguale a 15/30 nella prova scritta. La prova orale verterà sulla teoria discussa nel corso, e potrà essere sostenuta anche in una sessione successiva a quella dello scritto; nel caso il voto dello scritto sia compreso fra 15/30 e 17/30, la prova orale verterà anche sulla soluzione di esercizi. Durante il corso sarà svolto un test intermedio, il cui risultato potrà essere tenuto in considerazione, a richiesta dello studente, in sede di valutazione d'esame, purché quest'ultimo si svolga entro l'anno accademico di erogazione del corso.