15 02 2017

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Quesito 1 dal tema d’esame del 15 febbraio 2017 2 travi, vincolo isostatico a terra, dimensionamento, sezione circolare, fatica a termine Si consideri il fissatore esterno (Figura 1) impiegato per la cura di patologie dei segmenti ossei della mano, costituito da due barre AB e CD, tra loro collegate da un connettore, e dalle fiches che sono fissate ai monconi ossei. Il fissatore è sottoposto ad una prova a fatica secondo la configurazione descritta in Figura 2: le barre AB e CD sono collegate tra loro dal connettore SC; le fiches AE vengono inserite in un afferraggio (EFGH) a sua volta vincolato a terra (punti F e H); le altre fiches (DO) vengono invece caricate nel punto O tramite l’afferraggio LMN, a sua volta caricato in L dalla forza P. L’intera struttura è quindi schematizzabile come costituita da 2 travi tra loro collegate nel punto O . La trave che include il fissatore è vincolata a terra in modo isostatico tramite il carrello orizzontale F e il vincolo in H che toglie tutti i gradi di libertà ad eccezione degli spostamenti verticali. La trave di carico LMN è invece vincolata a terra in L (vincolo analogo al vincolo in H) ed è connessa alla prima trave nel punto O, semplice appoggio rappresentabile come un carrello nel piano orizzontale. C on riferimento alla schematizzazione di Figura 2, sono noti i seguenti dati: (a) il carico P agisce lungo l’asse z e varia con andamento sinusoidale tra 6 e 24 N (b) i tratti EF, GH, CS e LM sono diretti come asse z; i tratti FG e AB come asse y; il tratto EA come asse x; (c) i tratti CD e OD sono tra loro perpendicolari e giacciono in un piano x-y; CD forma un angolo β = 30° con l’asse y; il tratto MN giace nello stesso piano x-y e forma un angolo α con l’asse y; (d) le lunghezze dei vari tratti della struttura sono: AB = 40…