Lezione 3: Basi della meccanica strutturale
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Questions and Answers

Quali sono i vantaggi del metodo euristico?

Non richiede abilità particolari; è poco dispendioso in termini economici e di tempo

Quali sono i svantaggi del metodo euristico?

Poco apprezzato da alcuni nel mondo del disegno industriale; richiede la costruzione di modelli sico-matematici

In che ambito è necessario parlare di grandezze fisiche per esprimere un giudizio strutturale nel metodo progettuale?

Nell'ambito del metodo progettuale

Quali grandezze sono legate alle grandezze di base e alle loro unità di misura in modo corrispondente?

<p>grandezze derivate</p> Signup and view all the answers

Nel Sistema Internazionale (S.I.), le grandezze derivate sono un semplice prodotto di cosa?

<p>potenze delle unità base</p> Signup and view all the answers

In quali unità di misura vengono espresse le grandezze derivate nel Sistema Internazionale (S.I.)?

<p>Potenze delle unità base</p> Signup and view all the answers

Nei documenti tecnici, vengono sempre utilizzate le unità del S.I.?

<p>True</p> Signup and view all the answers

Quali sono i due requisiti strutturali fondamentali menzionati nel testo?

<p>fruibilità e resistenza</p> Signup and view all the answers

Cosa significa il termine 'capacità' in relazione alla domanda nell'oggetto?

<p>aumento spessore o conservo spessore ma uso materiale più resistente e rigido</p> Signup and view all the answers

Il metodo euristico è comunque efficace nel soddisfare i requisiti strutturali senza la necessità di costruire modelli fisico-matematici.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Quali sono le due soluzioni per garantire che i requisiti strutturali siano adeguatamente soddisfatti?

<p>Metodo progettuale</p> Signup and view all the answers

Cosa caratterizza il modello di un oggetto in generale dall'aspetto meccanico?

<p>Tutte le risposte sono corrette</p> Signup and view all the answers

A cosa si riferiscono le equazioni di governo nel contesto meccanico?

<p>Le equazioni di governo prendono il nome di equazioni di governo perché governano il problema meccanico.</p> Signup and view all the answers

Per brevità, nel corso si tratteranno solo problemi ____, cioè, si trascureranno tutti i fenomeni che evolvono nel tempo.

<p>statici</p> Signup and view all the answers

Le equazioni di legame cositutivo descrivono la risposta meccanica dei materiali.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il simbolo σ nella relazione σ = F/A?

<p>Tensione o sforzo</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il simbolo ε nella relazione ε = v/L?

<p>Deformazione o elongazione specifica</p> Signup and view all the answers

A cosa corrisponde 1 t in N?

<p>9810 N</p> Signup and view all the answers

Qual è il rapporto tra forza peso e superficie per calcolare la pressione?

<p>Pressione = Forza peso / Superficie</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la relazione T in K = T in °C + 273.15?

<p>Conversione da temperatura in gradi Celsius a Kelvin</p> Signup and view all the answers

Quando un oggetto inizia ad esistere?

<p>Un oggetto inizia ad esistere non appena acquisisce la sua forma.</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione fondamentale di un oggetto?

<p>Acquisire la forma</p> Signup and view all the answers

La forma di un oggetto può variare notevolmente ma entro certi limiti di fruibilità e resistenza.

<p>True</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'struttura' di un oggetto?

<p>La struttura di un oggetto è la parte che fornisce capacità strutturale e trasferisce le azioni esterne.</p> Signup and view all the answers

Un oggetto è percepito come tale quando acquisisce la sua ______.

<p>forma</p> Signup and view all the answers

Quali sono le classificazioni delle azioni in base al modo di esplicarsi?

<p>dirette e indirette</p> Signup and view all the answers

Secondo la variazione nello spazio, le azioni vengono classificate in ______.

<p>variazione della loro intensità</p> Signup and view all the answers

Secondo la natura e/o la risposta strutturale, le azioni vengono classificate in:

<p>Fi</p> Signup and view all the answers

Qual è il significato del peso specifico di un materiale?

<p>Il peso specifico di un materiale è il rapporto tra il peso e il volume del materiale.</p> Signup and view all the answers

La densità e il peso specifico sono la stessa cosa.

<p>False</p> Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra peso specifico e densità?

<p>γ = ρ * g</p> Signup and view all the answers

Cosa misura il coefficiente di dilatazione termica?

<p>Il coefficiente di dilatazione termica misura la variazione di volume dovuta alla variazione di temperatura.</p> Signup and view all the answers

Il coefficiente di dilatazione termica lineare è l'inverso di una temperatura, cioè ___.

<p>1/°C</p> Signup and view all the answers

Quali sono le caratteristiche di un materiale fragile? (Seleziona tutte le risposte corrette)

<p>Deformazioni prossime al limite di proporzionalità e rottura</p> Signup and view all the answers

Quali sono le caratteristiche di un materiale duttile? (Seleziona tutte le risposte corrette)

<p>Fase lineare tra tensioni e deformazioni</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il modulo di Young E?

<p>Il modulo di Young E rappresenta la rigidità del materiale, essendo la pendenza della curva di risposta in fase elastica lineare.</p> Signup and view all the answers

La du lita μ valuta la capacità di un materiale di deformarsi plasticamente prima di arrivare a rottura.

<p>True</p> Signup and view all the answers

La tensione al limite elastico σ0 rappresenta il valore superato il quale il materiale fuoriesce dalla parte _______ della curva.

<p>elastica</p> Signup and view all the answers

De gradi: ___ oppure esogeno

<p>endogeno</p> Signup and view all the answers

Quali sono le varie classificazioni delle azioni secondo la variazione nello spazio?

<p>mobili</p> Signup and view all the answers

Come vengono definite le azioni 'permanen G'?

<p>agiscono per tutta la vita utile della struttura con variazione di intensità nel tempo trascurabile</p> Signup and view all the answers

Secondo la classificazione, cosa sono le azioni 'pseudo-sta che'?

<p>azioni dinamiche rappresentabili mediante un’azione statica equivalente</p> Signup and view all the answers

Abbina le seguenti azioni alle loro descrizioni:

<p>azioni permanen G = Agiscono per tutta la vita utile della struttura azioni variabili Q = Azioni con intensità variabile nel tempo azioni eccezionali A = Si verificano eccezionalmente nel corso della vita utile</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Requisiti Strutturali

  • I requisiti strutturali di un oggetto sono due: fruibilità e resistenza
  • La fruibilità si riferisce alla capacità dell'oggetto di essere utilizzato per lo scopo per cui è stato costruito
  • La resistenza si riferisce alla capacità dell'oggetto di evitare crolli e perdite di equilibrio

Domanda e Capacità

  • La domanda si riferisce a quanto carico si applica all'oggetto
  • La capacità si riferisce alla capacità dell'oggetto di sopportare il carico
  • La capacità può essere aumentata aumentando lo spessore dell'oggetto o utilizzando materiali più resistenti e rigidi

Metodo Euristico e Metodo Progettuale

  • Il metodo euristico consiste nel provare diverse soluzioni attraverso un processo di trial and error

  • Vantaggi del metodo euristico: si presta bene al mondo del disegno industriale, non richiede la costruzione di modelli sico-matematici

  • Svantaggi del metodo euristico: richiede molte abilità e intuizione, è molto oneroso in termini di tempo e denaro

  • Il metodo progettuale consiste nell'utilizzo di modelli sico-matematici per prevedere il comportamento dell'oggetto

  • Vantaggi del metodo progettuale: non richiede abilità particolari, è poco dispendioso in termini di tempo e denaro

  • Svantaggi del metodo progettuale: richiede la costruzione di modelli sico-matematici, è poco apprezzato da alcuni addetti del mondo del disegno industriale

Equazioni di Governo

  • Le equazioni di governo sono tre sistemi di equazioni che descrivono il comportamento meccanico di un oggetto

  • I tre sistemi di equazioni sono: equazioni di congruenza, equazioni di equilibrio e equazioni di legame costitutivo

  • Le equazioni di governo sono utilizzate per predire il comportamento dell'oggetto in funzione delle sollecitazioni esterne### Tipologia di equazioni di governo

  • Il corpo rigido è un'ipotesi di modellazione in cui la distanza tra due punti qualsiasi resta immutata e non cambia forma.

  • Un corpo deformabile può essere trattato come corpo rigido se lo spostamento non cambia la sua forma (moto rigido).

Esempio paradigmatico

  • L'esempio della cabina di un ascensore è un esempio di modellazione di un sistema meccanico.
  • La cabina è modellata come un corpo rigido, la struttura di sostegno e le guide dell'ascensore consentono solo spostamenti verticali.
  • La coppia di funi è modellata come due corpi deformabili in parallelo e vincolati in modo da consentire solo spostamenti verticali.

Analisi cinematica

  • Le equazioni di vincolo inibiscono uno o più spostamenti e sono sempre uguali e contrarie.
  • Le equazioni di congruenza legano le deformazioni e gli spostamenti.

Analisi statica

  • Le equazioni di equilibrio legano le azioni esterne, le azioni interne e le reazioni vincolari.
  • Il braccio è la distanza (direzione ortogonale) tra la reazione vincolare e il polo scelto.

Sistema di equazioni

  • Il problema meccanico è caratterizzato da un sistema di 7 equazioni (4 cinematiche e 3 statiche) in 9 incognite.
  • Le equazioni di legame costitutive sono necessarie per chiudere il sistema di equazioni.

Unità di misura

  • Nel Sistema Internazionale (S.I.) le grandezze derivate sono un semplice prodotto di potenze delle unità base.
  • Le unità di misura devono essere espresse sempre nel S.I. anche se altre unità possono essere utilizzate per motivi storici.### Unità di misura
  • Le unità di misura sono simboli, non abbreviazioni, quindi non sono seguiti dal punto.
  • Le unità di misura seguono il valore numerico, ad esempio "1 m" e non "m 1".
  • Le unità di misura non sono mai scritte in corsivo.
  • Tra le unità di misura si pone uno spazio o un punto a mezza altezza, non il trattino o altri segni grafici.

Multipli e sottomultipli

  • Il chilogrammo (kg) è un'eccezione per consuetudine, l'unità di misura della massa è il chilogrammo kg e non il grammo g.

Pressione

  • La pressione è il rapporto tra la forza peso e la superficie, ad esempio la pressione esercitata da un oggetto di massa 1 tonnellata su una superficie di 200 mm².

Comportamento meccanico dei materiali

  • Un modello strutturale è completo quando sono definite le relazioni di congruenza, equilibrio e legame costitutivo.
  • Il legame costitutivo caratterizza il comportamento meccanico del materiale e viene studiato attraverso prove sperimentali.
  • Le prove sperimentali forniscono la curva di risposta, che rappresenta la relazione tra grandezze di input e output.

Prove sperimentali

  • Le prove sperimentali sono effettuate con campioni di materiale di dimensioni contenute e a temperatura di laboratorio.
  • Le prove possono essere mono-assiali, bi-assiali o tri-assiali, ma il caso mono-assiale è il più usato.
  • Le prove possono essere effettuate con controllo in spostamento o in forza, ma il controllo in spostamento è preferito.
  • Le prove possono essere statiche o dinamiche, monotone o cicliche, ma le prove statiche monotone o cicliche sono le più usate.

Quadro di sintesi

  • Le prove sperimentali vengono effettuate con campioni di materiale di dimensioni contenute, a temperatura di laboratorio.
  • Le prove sono soggette a trazione o compressione.
  • Le prove vengono effettuate con controllo di spostamento.
  • Le prove vengono effettuate con applicazione statica (monotona o ciclica).

Curva di risposta

  • La curva di risposta forza-spostamento dipende dalle dimensioni del provino.
  • La curva di risposta forza-spostamento (F-v) può essere trasformata nella curva tensioni-deformazioni (σ-ε) per caratterizzare il materiale.
  • La tensione (σ) è definita come il rapporto tra la forza F e l'area trasversale A del provino: σ = F/A.
  • La deformazione (ε) è definita come il rapporto tra lo spostamento e la lunghezza iniziale del provino: ε = v/L.

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Description

Questo quiz copre i requisiti strutturali nella meccanica, inclusi la fruibilità e la resistenza.

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