Nuova ricerca    Stampa scheda

Fondamenti di Meccanica Teorica ed Applicata
Fundamentals of theoretical and applied mechanics
Giacomo Palmieri

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica, geometria ed analisi differenziale

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
Obiettivo dell’insegnamento è far apprendere i principi che stanno alla base del funzionamento dei sistemi meccanici e biomeccanici, con particolare riguardo ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei corpi rigidi e dei corpi deformabili.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Nell’ambito della Formazione Ingegneristica di Base, relativa all’Ingegneria Industriale, l’insegnamento consentirà di apprendere i principi base della meccanica teorica relativi ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei sistemi di corpi rigidi e deformabili. Lo studente dovrà essere in grado di affrontare problemi di sintesi e di analisi del moto di sistemi meccanici e biomeccanici, e di collaborare con gli ingegneri meccanici nella progettazione di prototipi e dispositivi per applicazioni biomediche.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.

Programma
L'insegnamento tratta i principi che stanno alla base del funzionamento dei sistemi meccanici e biomeccanici, con particolare riguardo ai problemi di cinematica, statica e dinamica dei corpi rigidi e dei corpi deformabili. Nel dettaglio, i temi principali sono: - Introduzione alla meccanica applicata, alla biomeccanica e all'analisi del movimento. - Cinematica: vincoli, gradi di libertà, coppie cinematiche ed equazioni di struttura nel piano e nello spazio; decrizione analitica e geometrica del moto piano; analisi cinematica dei sistemi di corpi rigidi piani e spaziali; esempi di analisi cinematica di sistemi biomeccanici. - Dinamica: forza di gravità e baricentro dei corpi, forza elastica, forze aerodinamiche, forze di attrito e forze dissipative; analisi statica dei corpi e dei sistemi di corpi; principi di statica applicati al corpo umano; proprietà di massa e inerziali dei corpi; equazioni cardinali della dinamica; teoremi energetici; flusso di potenza, bilancio energetico e rendimento; dinamica dei sistemi multi-body; formulazionie di Newton-Eulero; cenni sulla formulazione di Lagrange; esempi di modellazione dinamica per l'analisi del movimento umano; vibrazioni e modelli di sistemi vibranti; vibrazioni libere e forzate, isolamento e trasmissibilità; dinamica impulsiva; gli urti nella biomeccanica. - Introduzione alla meccanica strutturale: azioni interne; tensione e deformazione, legame costitutivo elastico; cenni sulle proprietà meccaniche dei materiali e dei tessuti biologici; proprietà geometriche delle sezioni; trazione, flessione, torsione.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
L'esame consiste in una prova orale in cui si discutono alcuni concetti teorici del corso. Contestualmente alla prova orale verrà chiesto allo studente di risolvere in forma scritta un esercizio applicativo appartenente alle tipologie di problemi affrontati nelle esercitazioni in aula. Durante lo svolgimento del corso possono essere previste alcune prove parziali scritte facoltative. Il superamento di tali prove esonera lo studente dallo svolgimento dell'esercizio durante la prova orale. E' facoltà dello studente presentare in sede di esame una tesina su un argomento inerente la biomeccanica, quale approfondimento delle tematiche affrontate nel corso.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nello svolgimento dell'esercizio o della prova scritta facoltativa lo studente deve dimostrare di aver compreso i concetti base della meccanica e di saperli applicare a problemi pratici. Un ulteriore criterio di valutazione consiste nella capacità di calcolo e nell'utilizzo appropriato delle unità di misura. Nella prova orale lo studente deve dimostrare di aver assimilato i concetti chiave relativi agli argomenti trattati durante il corso e deve essere in grado di esporli con chiarezza e terminologia adeguata.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Attribuzione del voto finale in trentesimi. L'esame verrà valutato dando pari peso alla parte applicativa e alla parte teorica.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Viene attribuita una votazione distinta alla parte applicativa e alla parte teorica. Il superamento dell'esame è subordinato ad una valutazione minima di diciotto trentesimi per entrambe le votazioni. La valutazione finale sarà determinata dalla media aritmetica delle due valutazioni arrotondata all'intero superiore. Nel caso in cui vengano effettuate le prove parziali scritte, la valutazione della parte applicativa viene determinata come media aritmetica delle votazioni conseguite nelle singole prove parziali. La tesina facoltativa verrà valutata con un punteggio da 1 a 3 punti, da sommare al voto finale conseguito in sede di esame. La lode viene attribuita agli studenti che conseguono una votazione di trenta trentesimi sia per la parte applicativa, sia per la parte teorica, o agli studenti che grazie all'attribuzione del punteggio relativo alla tesina facoltativa superano la soglia di trenta trentesimi.

Testi consigliati
G. Legnani, G. Palmieri, Fondamenti di meccanica e biomeccanica del movimento, Città Studi Edizioni, 2016.

Corsi di laurea

• Ingegneria Biomedica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))