COSTRUZIONE DI MACCHINE

COSTRUZIONE DI MACCHINE

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iten
Codice
60299
ANNO ACCADEMICO
2016/2017
CFU
6 cfu al 1° anno di 9269 INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE (LM-33) GENOVA

6 CFU al 1° anno di 9270 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA (LM-33) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/14
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE)
periodo
2° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Presentare criteri per la progettazione di componenti meccanici ed organi di macchina sottoposti a sollecitazioni statiche e di fatica. Descrivere modelli analitici per l’analisi strutturale. Introdurre i fondamenti della tecnica numerica degli elementi finiti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

Il corso si pone gli obiettivi di :

1) presentare ed applicare i criteri seguiti per la progettazione meccanica di componenti ed organi di macchina sottoposti a sollecitazioni statiche, dinamiche e di fatica;

2) descrivere i classici modelli analitici per l'analisi strutturale, utilizzandoli per semplici calcoli di progetto;

3) introdurre i fondamenti della tecnica numerica degli elementi finiti per le strutture 2D e 3D ad elementi discreti.

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni contestuali svolte tutte dal docente titolare del corso

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1 - Fondamenti della progettazione strutturale meccanica con carichi statici. Richiami su :
a) Meccanica dei Solidi e Meccanica delle Strutture.

b) Strutture elementari unidimensionali (travi ed aste).

c) Problemi speciali della meccanica dei solidi : problemi piani di tensione/deformazione e problemi assialsimmetrici.

d) Dischi e tamburi rotanti.

e) Cause di sollecitazione. Forze concentrate e distribuite (di superficie e di volume). Deformazioni iniziali (termiche e di interferenza). Cause di collasso. Cedimento per rottura statica, a fatica, di schianto. Cedimento per instabilità elastica e per scorrimento viscoso ad alta temperatura. Coefficienti di sicurezza contro i cedimenti strutturali.

- Nonlinearità fisiche : plasticità.  Esempi di calcolo elastoplastico : cerniera plastica.

- Nonlinearità geometriche : grandi spostamenti. Nonlinearità di contatto : vincoli unilateri.


Parte 2 - Fondamenti del metodo degli elementi finiti. Metodi matriciali per l’analisi di strutture ad elementi discreti. Matrice di rigidezza. Vettori di forze e spostamenti nodali. Assemblaggio, introduzione dei vincoli e soluzione delle equazioni. Post-processamento dei risultati. Funzioni di forma e matrice di rigidezza per un generico elemento. Convergenza della soluzione. Matrici di tensione e di deformazione. Criteri di discretizzazione in elementi finiti di un continuo 2D / 3D. Elemento triangolare a tre nodi piano. Elemento triangolare a tre nodi assialsimmetrico.

Parte 3 - Approccio lineare alla progettazione strutturale meccanica in campo dinamico. L’oscillatore semplice (richiami). Esempi di sistemi dinamici a 1 o 2 gradi di libertà. Cenni su sistemi dinamici a parametri distribuiti. Vibrazioni assiali, flessionali e trosionali..Bipendolo di torsione. Tripendolo di torsione.

Parte 4 - Dinamica dei rotori : il rotore di Jeffcott . Velocità critiche. Cause di smorzamento in un rotore di turbina. Esempi di modellazione e calcolo dinamico di sistemi rotanti. Riduzione delle inerzie nella coppia biella manovella. Riduzione delle inerzie e delle elasticità di un sistema rotante su due assi riconducibile ad un bipendolo/tripendolo di torsione.

Parte 5 - Cenni sulla progettazione strutturale delle turbine a vapore e a gas. Calcolo statico (con il codice ANSYS) del rotore di una turbina.. Analisi modale di una pala di bassa pressione per turbina a vapore. Cenni sui materiali per turbine a gas soggette a creep. Seminari di Ansaldo Energia su progettazione meccanica delle turbine a vapore.

Parte 6 - Teoria delle lastre inflesse di piccolo spessore. Lastra circolare uniformemente inflessa. Lastre assialsimmetriche

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti alle lezioni distribuiti dal Docente e testi vari di Costruzione di Macchine (ad esempio : J.E. Shigley, C.R. Mischke, R.G. Budynas : “Progetto e costruzione di macchine” , McGraw Hill )

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento richiesto tramite e-mail

Commissione d'esame

ALESSANDRO REBORA (Presidente)

PIETRO FANGHELLA (Presidente)

PAOLO SILVESTRI

ALERAMO LUCIFREDI

LUCA BRUZZONE

ROBERTO RAZZOLI

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni contestuali svolte tutte dal docente titolare del corso

ORARI

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

Vedi anche:

COSTRUZIONE DI MACCHINE

ESAMI

Modalità d'esame

Esame orale su aspetti teorici ed applicativi presentati a lezione, con semplici esercizi numerici da svolgere su fogli cartacei (nella prima parte dell'esame, con impiego di calcolatrice e con consultazione di testi) e poi alla lavagna (nella seconda parte dell'esame, senza impiego di calcolatrice e senza consultazione di testi).

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Superamento del modulo 80137 Meccanica