Obiettivi formativi
L’obiettivo primario del modulo è fornire allo studente conoscenze di base della statica e gli strumenti per l’analisi e la comprensione dei concetti di forza, equilibrio, vincolo, cinematica (1° descrittore di Dublino).
In particolare, al termine del corso è previsto che lo studente sappia stabilire quando un sistema di forze è in equilibrio, tracciare il poligono funicolare, determinare il baricentro di figure elementari, determinare le reazioni vincolari di strutture semplici, e definire la cinematica di meccanismi elementari (2° descrittore di Dublino). Lo studente dovrà
saper analizzare le condizioni di applicabilità di teorie e modelli strutturali studiati per descrivere strutture ed elementi strutturali reali (3° descrittore di Dublino), utilizzare correttamente la terminologia specifica per comunicare efficacemente, nell’ambito della disciplina specifica (4° descrittore di Dublino); dimostrare di saper catalogare, schematizzare e rielaborare le nozioni acquisite, nonchè approfondire in maniera autonoma e originale gli argomenti studiati (5° descrittore di Dublino).
Prerequisiti
Conoscenza dei concetti e degli strumenti matematici e fisici elementari.
Contenuti dell'insegnamento
Oggetto del modulo dell’insegnamento è lo studio delle strutture quali parti costituenti degli artefatti, deputate a sostenere i carichi e ad impedirne il moto. Saranno richiamati concetti generali di fisica elementare (grandezze fondamentali, unità di misura, dinamica, forze, leggi di Newton) e gli strumenti matematici essenziali, necessari alla trattazione del tema (geometria Euclidea, calcolo vettoriale in forma grafica). Vengono introdotti in maniera intuitiva gli aspetti di base della disciplina, quali il concetto di equilibrio e di resistenza, relazionandoli al comportamento meccanico del solido in termini di resistenza e rigidezza. Verranno approfondite le trattazioni operative e le schematizzazioni in relazione a tipi basilari di strutture: la fune, l’asta e la trave. Per i sistemi più semplici verranno fornite indicazioni di calcolo, mentre per quelli più complessi saranno forniti gli strumenti per la comprensione intuitiva del meccanismo resistente.
Una breve sezione sarà dedicata allo studio dei cinematismi, in vista di una loro applicazione a strutture mobili. Un esempio paradigmatico di elementi di questo tipo è rappresentato dagli origami, che saranno anche utilizzati in esercitazioni pratiche per la costruzione di semplici prototipi.
Programma esteso
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Bibliografia
• Dispense fornite dal docente sul Portale della Didattica
• E. GUAGENTI, F. BUCCINO, E. GARAVAGLIA, G. NOVATI, Statica: fondamenti di meccanica strutturale, metodi di analisi di strutture reali, McGraw-Hill, Milano, 2009
• B. DEL CURTO, C. MARANO, M.P. PEDEFERRI, Materiali per il Design, seconda ed., CEA, Milano, 2015
• CAMPANELLA, Introduzione alla meccanica delle strutture per il design, Aracne, Roma, 2014
Testi consigliati:
• H. ENGEL, Structure Systems, Hatje Cantz, Ostfildern (DE), 1997
• E. ALLEN, W. ZALEWSKI, Form and Forces: Designing Efficient, Expressive Structures, J. Wiley & Sons, New York, 2010
• R. J. LANG, Twist, Tilings and Tessellation: Mathematical Methods for Geometric Origami, CRC press, Boca Raton, 2018.
Metodi didattici
Si prevedono lezioni ed esercitazioni frontali, che privilegeranno modalità di apprendimento attivo. Di regola, verranno seguite il più possibile le note del docente. Verranno eventualmente proposti esercizi che lo studente potrà risolvere a casa. Il materiale didattico relativo alle lezioni sarà caricato su Elly a cadenza settimanale.
Agli studenti verranno proposti semplici esercizi di progettazione basati sui contenuti del corso.
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento sarà effettuata tramite una prova scritta in cui verrà richiesto allo studente di risolvere esercizi delle stesse tipologie viste in aula. Durante la prova scritta lo studente potrà utilizzare formulario e calcolatrice, oltre a strumenti per la scrittura e il disegno. La valutazione avviene su scala 0-30.
Il voto del modulo andrà a comporre la valutazione finale, secondo quanto indicato nel Syllabus dell’insegnamento.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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