I migliori libri di ingegneria e meccanica strutturale

In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri di ingegneria e meccanica strutturale per studenti universitari e per quanti desiderino approfondire l’argomento.

Il settore dell’ingegneria civile dedicato allo studio delle strutture viene chiamato ingegneria strutturale (o ingegneria delle strutture). Si tratta di un campo di studi vasto e articolato che vede gli ingegneri che si sono specializzati in questa disciplina coinvolti nella progettazione di ponti, strutture di edilizia civile, industriale, etc.

Dal progetto alla realizzazione dell’opera il professionista segue ogni tappa relativa alla realizzazione del progetto: dallo studio dei disegni tecnici, all’analisi strutturale, allo studio delle modalità costruttive fino alla redazione dell’eventuale manuale di manutenzione.

L’ingegnere strutturale deve possedere un ampio bagaglio di conoscenze di natura interdisciplinare per poter svolgere efficacemente il proprio lavoro.
Dalla meccanica del continuo alla scienza dei materiali e alla geotecnica, dalla meccanica razionale alla scienza e alla tecnica delle costruzioni, dall’affidabilità strutturale alla dinamica delle costruzioni, dal calcolo automatico alla già citata costruzione di ponti.

In questo nostro articolo sui migliori libri di ingegneria e meccanica strutturale abbiamo inserito i testi di maggiore adozione in campo universitario e alcuni volumi che approfondiscono tematiche relative all’argomento.

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Fondamenti di meccanica strutturale

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Il linguaggio della progettazione di un sistema meccanico richiede innanzitutto di saper descrivere la realtà fisica mediante un modello matematico di crescente complessità. Il testo, che si rivolge agli studenti di ingegneria meccanica e industriale, affronta tutti gli argomenti principali della progettazione strutturale meccanica statica e a fatica con il grado di approfondimento necessario per la laurea triennale, attraverso un approccio sintetico e sequenziale. Il contenuto, esposto in modo chiaro e conciso, è arricchito da esempi di calcolo completi di svolgimento, esercizi di verifica alla fine di ogni capitolo e un intero capitolo di esercizi di riepilogo, assimilabili a temi d’esame. Chiude il libro una sezione dedicata a soluzioni organizzate e schematiche di casi notevoli. L’elevato numero di grafici e immagini, oltre a svolgere un importante ruolo esplicativo, rappresenta un’esposizione funzionale che facilita lo studio.

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Introduzione alla meccanica strutturale. Con aggiornamento online

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Il testo, destinato a studenti di Ingegneria e Architettura, si propone come testo di base per gli insegnamenti di Meccanica delle strutture e Scienza delle costruzioni. L’esposizione segue un approccio induttivo: i concetti fondamentali vengono introdotti con riferimento a problemi inizialmente semplici e via via estesi ad ambiti sempre più ampi, grazie anche a numerosi esempi ed esercizi svolti. L’inquadramento generale della materia viene pertanto sviluppato a valle di questo processo, quando lo studente ha acquisito un’adeguata padronanza dei concetti di base e confidenza con i procedimenti operativi in cui questi si traducono. Numerose schede illustrano opere significative dell’architettura e dell’ingegneria, per aiutare lo studente a sviluppare il necessario spirito critico. Nel manuale è incluso un Eserciziario cartaceo con oltre 70 esercizi completi di svolgimento e il codice d’accesso alla piattaforma Connect contenente 200 esercizi in formato digitale.

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Lezioni di meccanica strutturale

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Questo libro si basa sulle lezioni del corso di Scienza delle Costruzioni tenute dall’Autore a partire dall’a.a. 2001-02 per il corso di Laurea di 1°livello (triennale) di Ingegneria Meccanica presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università Politecnica delle Marche di Ancona. Questi i capitoli: Cinematica dei corpi rigidi. Statica dei corpi rigidi. Le travi rigide. Principio dei lavori virtuali per corpi rigidi. Geometria delle masse. Cinematica dei corpi deformabili. Statica dei corpi deformabili. Legame costitutivo. Il problema elastico. Le travi deformabili. Principio dei lavori virtuali per corpi deformabili. Criteri di crisi locale. Stabilità dell’equilibrio.

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Meccanica delle strutture. Il comportamento dei corpi continui

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L’opera, giunta alla sua seconda edizione, si compone di tre volumi e si propone di fornire una trattazione unitaria dei principali aspetti del comportamento meccanico delle strutture, dai più classici (relativi alla loro risposta elastica), ai più recenti, che riguardano il comportamento non lineare del materiale e i metodi di soluzione resi oggi possibili dalla disponibilità di potenti mezzi di calcolo. Questo primo volume è interamente dedicato alla valutazione dei regimi statico e deformativo in solidi elastici o elastoplastici soggetti ad azioni esterne assegnate. Alcuni cenni sono anche dedicati a comportamenti dipendenti dal tempo. Verranno successivamente affrontate le teorie strutturali e il metodo degli elementi finiti (secondo volume) e la valutazione della capacità portante delle strutture (terzo volume). Il testo ha carattere didattico, ma è rivolto anche a professionisti che, operando nell’ambito dell’ingegneria civile, aerospaziale, meccanica o nucleare, si trovino ad affrontare problemi strutturali. L’aspetto applicativo è curato attraverso l’introduzione di un notevole numero di esempi ed esercizi risolti. I docenti che adottano questo manuale possono scaricare dal sito dedicato le figure da proiettare a lezione.

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Meccanica delle strutture. Le teorie strutturali e il metodo degli elementi finiti

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Dopo aver dedicato il primo volume allo studio dei corpi continui, vengono qui dapprima introdotte le teorie strutturali delle travi e delle piastre inflesse, formulate a partire da ipotesi sugli spostamenti suggerite dalla geometria del problema. Si affrontano quindi i procedimenti di discretizzazione che consentono soluzioni adeguate per la quasi totalità dei problemi. La continuità tra i due argomenti è assicurata dalla modellazione cinematica, non più dettata dall’intuizione ingegneristica, ma piuttosto da criteri di convergenza alla soluzione continua. Il volume è focalizzato sul calcolo delle risposte strutturate sotto azioni esterne assegnate, mentre il terzo e ultimo volume affronterà il problema della valutazione della capacità portante. Il testo ha carattere didattico ma è rivolto anche ai professionisti che, operando nell’ambito dell’ingegneria civile, aerospaziale, meccanica o nucleare, si trovino ad affrontare problemi strutturali. L’aspetto applicativo è curato attraverso l’introduzione di un notevole numero di esempi ed esercizi risolti. I docenti che adottano questo manuale possono scaricare dal sito dedicato le figure da proiettare a lezione.

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Ingegneria strutturale computazionale. Calcolo automatico di strutture meccaniche

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Sono passati ormai più di diciotto anni dall’uscita di La Progettazione Strutturale con il Calcolatore e quindici dalla pubblicazione di Tecniche Avanzate di Progettazione Strutturale. Da allora non è che le cose in questo ambito siano cambiate poi molto: certo, i codici si sono evoluti insieme alla potenza di calcolo e oggi si possono risolvere modelli di dimensioni enormi senza grossi problemi. In particolare la tendenza sembra essere quella di ricorrere alle soluzioni non lineari, anche quando magari non sia strettamente necessario, principalmente perché è più semplice, e sembra paradossale detto da uno che ha fatto in tempo a scrivere i file di input a mano, copiando le coordinate dei nodi dopo aver disegnato la mesh su un foglio di carta millimetrata, lasciare al pre-processore il compito di meshare tutte le parti di un assieme (con i relativi contatti) piuttosto che estrarre la parte di interesse e semplificare, cum grano salis, le sue condizioni al contorno. Più semplice e anche più veloce, vista appunto la rapidità con cui i calcolatori di oggi possono svolgere le iterazioni richieste da un calcolo non lineare, grazie anche alla parallelizzazione del processo su più CPU. Da una decina di anni a questa parte ho cominciato a sentire l’esigenza di riprendere entrambi i lavori e rivisitarli, anche pesantamente, per renderli più attuali; ho tuttavia sempre faticato a cercare il momento giusto di farlo, rendendo sempre più grande, mano a mano che il tempo passava, il divario tra la modernità, sempre in evoluzione, degli approcci al calcolo delle strutture e quanto riportato in quei due testi. Poi però ho sempre anche considerato, magari con l’occhio di un giudice vagamente parziale, che i contenuti dei due libri trattano comunque le basi per un approccio “sano” al calcolo automatico e che quelle basi non sono cambiate né possono cambiare.