Ingegneria edile-architettura

PARTE I: Definizione del problema dinamico Problema dinamico diretto e indiretto; Azioni dirette e indirette: modello; Sistema meccanico: modello geometrico e meccanico; Risposta: grandezze cinematiche, dinamiche, energia. Principi di meccanica di Newton. Meccanica di Newton; Introduzione; Meccanica: cinematica, dinamica e statica; Leggi di Newton; Quantità di moto e momento della quantità di moto; Lavoro ed energia; Punto materiale; Sistemi di punti materiali; Corpo rigido; Sistemi di corpi rigidi; Sistemi rigidi a elasticità concentrate. Meccanica analitica; Introduzione; Gradi di libertà e coordinate generalizzate; Principio dei lavori virtuali; Principio di d'Alambert; Sistemi lineari e non lineari; Non linearità geometrica (spostamenti finiti) e di materiale (legame costitutivo non lineare). Modelli reologici; Elementari: massa, molla, viscoso e rigido plastico; Composti: disposizione in parallelo e in serie. Metodi di soluzione delle equazioni del moto; Metodi analitici e numerici; Metodi nel dominio del tempo e della frequenza PARTE II: Dinamica dei sistemi a un grado libertà Equazione del moto; Oscillazioni libere; Oscillazioni forzate: Eccitazione armonica, impulsiva, periodica, generica; Spostamento imposto alla base; Isolamento attivo e passivo delle vibrazioni; Smorzamento lineare isteretico; Smorzamento equivalenti; Bilancio energetico; Metodi numerici. PARTE III: Dinamica dei sistemi a molti gradi di libertà Sistemi a molti gradi di libertà; Equazioni del moto; Matrici di massa, rigidezza e smorzamento; Condensazione statica; Analisi modale: sistemi non smorzati e smorzati; Frequenze e modi naturali; Ortogonalità dei modi; Normalizzazione dei modi; Sistemi classicamente smorzati; Sovrapposizione della risposta modale; Sistemi non classicamente smorzati; Spostamento imposto alla base PARTE IV: Seminari di approfondimento con eventuali attività di laboratorio Controllo strutturale; Classificazione controllo strutturale; Isolamento; Dissipazione di energia; Masse accordate (sistemi TMD); Identificazione strutturale; Identificazione di sistemi lineari; Decremento logaritmico; Mezza Potenza. Dinamica sperimentale; Massa rotante eccentrica (vibrodina); Martello strumentato; Accelerometri; Trasduttori di spostamento; Sistemi di acquisizione

Al fine di comprendere i contenuti dell’insegnamento e conseguire gli obiettivi di apprendimento, non è richiesta alcuna conoscenza preliminare di dinamica delle strutture. Il background necessario è quello acquisito dagli studenti di ingegneria civile attraverso gli usuali corsi di base. Questi includono: - Analisi cinematica e statica delle strutture, comprese le strutture staticamente indeterminate e la formulazione matriciale della procedura di analisi; - Dinamica del corpo rigido; - Matematica: equazioni differenziali ordinarie e parziali, algebra lineare.

Chopra, A. K., Dinamics of Structures – Theory and Applications to Earthquake Engineering, Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1995. Gavarini, C., Dinamica delle Strutture, Milano: ESA, 1989. Viola, E., Fondamenti di Dinamica e Vibrazioni delle Strutture. Vol.1 Sistemi discreti, Pitagora, 2001. Viola, E., Fondamenti di Dinamica e Vibrazioni delle Strutture. Vol.2 Sistemi continui, Pitagora, 2001.

Le attività didattiche sono organizzate nel seguente modo: - lezioni frontali; - esercitazioni in aula. Le lezioni frontali contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi formativi specifici di conoscenza e comprensione del comportamento dinamico lineare e non lineare dei sistemi strutturali. Le esercitazioni in aula e gli esercizi da svolgere a casa contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi formativi specifici di applicazione della conoscenza a problemi reali.

Presenza in aula.

Le modalità di esame permettono l’accertamento dell’effettivo conseguimento da parte dello studente degli obiettivi formativi, in particolare la capacità di applicare conoscenza e comprensione. L'esame si svolge in unica prova al termine dell’insegnamento e quando l’elaborato monografico è concluso. L’esame prevede risposte scritte (equazioni, modelli dinamici, analisi della risposta dinamica, …) e loro illustrazione orale a quesiti posti dal docente. Alcuni degli elementi valutati sono: l'impiego di un lessico tecnico; il corretto impiego di simboli e unità di misura; l’illustrazione del processo che porta alla formulazione della risposta; la consapevolezza del comportamento dinamico modellato matematicamente.

Chopra, A. K., Dinamics of Structures – Theory and Applications to Earthquake Engineering, Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1995. Gavarini, C., Dinamica delle Strutture, Milano: ESA, 1989. Viola, E., Fondamenti di Dinamica e Vibrazioni delle Strutture. Vol.1 Sistemi discreti, Pitagora, 2001. Viola, E., Fondamenti di Dinamica e Vibrazioni delle Strutture. Vol.2 Sistemi continui, Pitagora, 2001.

Le attività didattiche sono organizzate nel seguente modo: - lezioni frontali; - esercitazioni in aula. Le lezioni frontali contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi formativi specifici di conoscenza e comprensione del comportamento dinamico lineare e non lineare dei sistemi strutturali. Le esercitazioni in aula e gli esercizi da svolgere a casa contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi formativi specifici di applicazione della conoscenza a problemi reali.