COSTRUZIONI NAVALI A

COSTRUZIONI NAVALI A

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iten
Codice
67396
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
6 cfu al 1° anno di 9008 DESIGN NAVALE E NAUTICO (LM-12) LA SPEZIA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/02
LINGUA
Italiano
SEDE
LA SPEZIA (DESIGN NAVALE E NAUTICO)
periodo
1° Semestre
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso fornisce agli studenti di ingegneria nautica le conoscenze di base delle costruzioni navali, con particolare approfondimento riguardo alla nautica da diporto. Impostato sulle stesse basi della prima parte dell'analogo corso di Costruzioni Navali I di Ingegneria Navale, è articolato, oltre che nel settore delle costruzioni in acciaio, anche in quello più tradizionale delle imbarcazioni in legno, nella lega leggera d'alluminio e in quello più recente e diffuso della vetroresina.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'obiettivo del corso è fornire la conoscenza delle tipologie di imbarcazioni e dei relativi schemi strutturali imposti dalle loro caratteristiche funzionali e dal materiale impiegato nella costruzione. Conferisce la capacità di rappresentare i dettagli strutturali, di leggere, interpretare e sviluppare i disegni costruttivi di una imbarcazione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La prima parte del corso è di tipo introduttivo alla conoscenza del mondo navale in genere e mira a far acquisire allo studente la nomenclatura tradizionale e moderna sia nel settore tecnico che in quello normativo.

Nella seconda parte del corso vengono presentati tutti i materiali per le costruzioni navali e le relative prove sperimentali per la loro caratterizzazione. In questa fase lo studente acquisisce anche i criteri fondamentali per il dimensionamento di semplici componenti che lo rendono pronto ad affrontare anche i corsi successivi più complessi di dimensionamento strutturale (Costruzoni Navali B).

Nella terza parte vengono presentate le tipologie strutturali tipiche per i quattro materiali trattati, legno, acciaio, lega leggera di alluminio e vetroresina. In questa fase lo studente deve esercitare e sviluppare al meglio la tecnica del disegno manuale, attività questa tuttora necessaria per illustrare velocemente ed efficacemente le soluzioni strutturali a colleghi e maestranze. Agli schizzi così tracciati segue poi lo sviluppo con tecniche CAD apprese nel corso di Disegno Assistito che si tiene anch'esso al primo anno.

Modalità didattiche

Data la consistenza del programma, per la maggior parte del tempo disponibile, il corso è svolto mediante lezioni frontali dal docente. 

Al termine di ogni semestre sono previste delle lezioni/esercitazioni in cui il docente esegue alla lavagna disegni di strutture di yacht a motore e a vela che gli studenti devono copiare per sviluppare la capacità del disegno manuale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso è articolato in cinque parti sequenziali suddivise in due semestri.

Prima parte (I semestre): la prima parte del corso presenta le basi propedeutiche al tema delle costruzioni navali e la nomenclatura fondamentale del settore, molto complessa ma fondamentale nella professione dell'ingegnere navale e nautico.

Suddivisione del naviglio nelle tre categorie principali: navi mercantili, militari e da diporto. Classificazione in funzione del tipo di propulsione e del materiale da costruzione. Presentazione del quadro normativo navale, degli enti interessati e di sorveglianza e principali regolamentazioni: Società di Classifica, IMO, SOLAS, MARPOL, Bordo Libero.

Definizioni generali e componenti dello scafo. Dimensioni principali e coefficienti di forma caratteristici. Equilibrio alla traslazione e alla rotazione: assetto della nave. Suddivisione interna dei volumi di scafo: paratie, ponti e sovrastrutture. Dislocamento: nave scarica ed asciutta, portata lorda, portata netta, stazza. Suddivisione del dislocamento in pesi elementari. Tipi di progetto: di fattibilità, preliminare, contrattuale e costruttivo.

Dopo una breve rassegna delle tipologie navali in generale, vengono classificate e descritte le imbarcazioni da diporto: imbarcazioni a motore (motoscafi, semicabinati, cabinati, open, offshore, sport fisherman), a vela (cutter, sloop, yawl, ketch) e con sistema propulsivo misto, imbarcazioni dislocanti, plananti e semidislocanti.

Seconda parte (I semestre): nella seconda parte del corso vengono descritti i principali materiali per le costruzioni navali e vengono forniti alcuni lementi di base del dimensionamento strutturale.

Principi di analisi strutturale: caratteristiche di sollecitazione principali (sforzo normale, flessione, taglio e torsione). Prove sui materiali e caratteristiche fisico-meccaniche dei materiali per le costruzioni navali. Tabella con i costi della materia prima e del materiale messo in opera. Tipi di travi e calcolo delle caratteristiche geometriche della sezione trasversale: baricentro, momento d'inerzia e modulo di resistenza. 

Robustezza strutturale: carichi agenti sulla nave, sollecitazioni primarie, secondarie e terziarie. Robustezza longitudinale, trasversale e locale. verifica della sezione maestra.

Tipologia strutturale degli scafi: scafi a struttura trasversale, longitudinale e mista con relativa nomenclatura. Tipi di linea convenzionali per il disegno navale e loro significato e utilizzo.

Classificazione delle imbarcazioni da diporto: imbarcazioni dislocanti, plananti e semidislocanti. Imbarcazioni a motore (motoscafi, semicabinati, cabinati, open, offshore, sport fisherman), a vela (cutter, sloop, yawl, ketch) e con sistema propulsivo misto.

Terza parte (I semestre):  la terza parte è dedicata all'illustrazione delle caratteristiche costruttive e strutturali delle navi in acciaio.

Breve cenno sulla chiodatura. Principi generali della saldatura, con particolare riferimento alla preparazione delle lamiere e relativa simbologia. Scarichi di saldatura e dettagli di scafo conseguenti. Saldatura automatica, saldatura dell'alluminio TIG e MIG.

Illustrazione dei componenti strutturali di una nave generica in acciaio. Strutture del fondo, dei fianchi e del ponte. Paratie stagne trasversali a montanti, a traverse e corrugate. Strutture di prora e della poppa. Sviluppo fasciame. Attrezzature di un cantiere per le costruzioni in acciaio. Protezione del materiale dalla corrosione (acciaio) e dalle correnti parassite (alluminio), vernici anticorrosive e antivegetative. Stuccatura delle superfici in alluminio.

Quarta parte (II semestre): la quarta parte del programma è dedicata alle costruzioni nautiche in legno.

Suddivisione del naviglio da diporto in funzione del materiale da costruzione. Caratteristiche fisico-meccaniche del legno: anisotropia e disomogeneità del legno. Tipi di essenze e loro caratteristiche. Prove di laboratorio per la determinazione delle caratteristiche meccaniche. Impostazione e disegni strutturali di imbarcazioni da diporto in legno massello, compensato e lamellare. Tipi di colle e vernici protettive.

Quinta parte (II semestre): la quinta parte del programma è dedicata alle costruzioni nautiche in materiali compositi.

Definizione di materiale composito. Rinforzi polverulenti e fibrosi. Descrizione dei tipi di rinforzi e delle resine. Catalizzatori, acceleranti, ritardanti. Gelcoat. Processo di polimerizzazione di un laminato. Meccanica della trasmissione degli sforzi tra resina e rinforzi. Calcolo delle caratteristiche meccaniche, teoria della laminazione. Percentuale di impregnazione dei rinforzi in base al tipo di supporto. Metodi di laminazione: manuale e a spruzzo. Tabella di laminazione di uno scafo in vetroresina. Attrezzature di cantiere: stampi, impianti per l’estrazione dei vapori di polimerizzazione. Metodi avanzati di laminazione: laminazione sottovuoto mediante sacco in nylon, infusione.

 

 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Registro Italiano Navale, “Regolamento per la nautica diporto”, Genova 1995.

Peter Du Cane, "High Speed Small Craft", David & Charles Editors, 4th edition (April 1974).

D.Boote, “Elementi di Costruzioni Navali”, Dispense del Corso, Facoltà di Architettura, Genova 1991.

Autori Vari, Ship Design and Construction, SNAME, Ed. 2003.

Autori Vari, Principles of Naval Architecture, SNAME, Ed. 1988.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il docente riceve gli studenti il mercoledì mattina dalle ore 10 alle ore 12.30 presso il proprio ufficio in Villa Cambiaso. In caso di assenza o non disponibilità del docente il ricevimento verrà spostato al giovedì mattina, stesso orario.

Commissione d'esame

DARIO BOOTE (Presidente)

GIANMARCO VERGASSOLA

CESARE MARIO RIZZO

MARCO GAIOTTI

TOMASO GAGGERO

LEZIONI

Modalità didattiche

Data la consistenza del programma, per la maggior parte del tempo disponibile, il corso è svolto mediante lezioni frontali dal docente. 

Al termine di ogni semestre sono previste delle lezioni/esercitazioni in cui il docente esegue alla lavagna disegni di strutture di yacht a motore e a vela che gli studenti devono copiare per sviluppare la capacità del disegno manuale.

INIZIO LEZIONI

Come da Calendario didattico

Le lezioni si svolgono nell'arco di due semestri nella mattina del martedì, dalle ore 9.00 alle ore 13.00.

Lezioni addizionali di recupero sono previste in caso di festività ricorrenti nella giornata di martedì o per assenze del docente.

Il primo semestre ha inizio la penultima settimana di settembre e terminano la settimana prima di Natale.

Il secondo semestre ha inizio la penultima settimana di febbraio e terminano a fine maggio.

ESAMI

Modalità d'esame

La modalità con la quale viene valutato l'apprendimento dello studente consiste in un esame di profitto che si articola in una prova scritta e un colloquio orale relativi a tutto il programma del corso. Sono previsti tre appelli nella sessione estiva (giugno, luglio e settembre) e due appelli in quella invernale (gennaio e febbraio).

La prova scritta consiste in:

n.3 domande in cui il candidato deve sviluppare a mano libera dei disegni strutturali di una unità da diporto in acciaio, una in legno e una in materiale composito. I disegni devono essere quotati e dimensionati in modo indicativo.

n.4 domande riguardanti la parte generale e teorica con risposta aperta.

n.1 domanda in cui il candidato deve calcolare il modulo di resistenza di una sezione di trave composta.

I candidati devono presentarsi allo scritto muniti di fogli protocollo a quadretti, penne, matite, gomma e squadre da disegno, nonchè calcolatrice. Non è consentito utilizzare appunti o testi e non sono ammessi palmari o telefonini.

Per poter essere ammessi all'orale il candidato deve conseguire la sufficienza dello scritto e, comunque, la sufficienza ad almeno due delle prime tre domande. I risultati della prova scritta vengono pubblicati su AulaWeb.

La prova orale avviene solitamente dopo 10-15 giorni dalla data dello scritto a seconda del numero dei partecipanti e consiste in domande sullo svolgimento del compito scritto e sul programma in generale.

Per gli studenti che seguono il corso è possibile sostenere l'esame scritto suddiviso in due parti, con altrettanti compitini scritti a metà gennaio (il primo) e ad inizio giugno (il secondo). Si può essere ammessi al secondo compitino solo se la votazione conseguita nel primo compitino è maggiore o uguale a 14/30. Nel caso contrario lo studente deve sostenere l'esame completo a fine corso. Lo studente ha superato l'esame con i compitini se la media dei due compitini è maggiore o uguale a 18/30.

Modalità di accertamento

La prova scritta mira tipicamente ad accertare la capacità di risolvere problemi ingegneristici di complessità tale da poter essere affrontati in un tempo pari ad alcune ore, con impiego di mezzi di calcolo semplici (calcolatrice con le quattro operazioni e semplici funzioni matematiche) ed è tendenzialmente orientata al saper impostare il progetto del lay out strutturale di una unità navale da diporto.

Il colloquio completa l’esame scritto qualora questo sia stato valutato sufficiente (con votazione maggiore a 18/30), trattando gli argomenti il cui apprendimento non è direttamente verificabile con detta prova. Nel colloquio sono poste al candidato domande che richiedono la soluzione di semplici problemi alla lavagna. Il colloquio orale costituisce inoltre una verifica della capacità comunicativa dello studente.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
14/01/2020 09:30 LA SPEZIA Scritto PROVA PARZIALE (COMPITINO)
14/01/2020 14:30 LA SPEZIA Scritto ESAME COMPLETO
04/02/2020 09:30 LA SPEZIA Scritto PROVA PARZIALE (COMPITINO)
09/06/2020 09:30 LA SPEZIA Scritto
07/07/2020 09:30 LA SPEZIA Scritto
08/09/2020 09:30 LA SPEZIA Scritto

ALTRE INFORMAZIONI

Modalità di iscrizione alla prova scritta

Per problemi di prenotazione delle aule e di stampa dei testi dello scritto, è obbligatorio iscriversi utilizzando la modalità on-line (dal portale dell’Ateneo servizi agli studenti), ALMENO 3 GIORNI PRIMA del giorno della prova.

I candidati devono presentarsi allo scritto muniti di fogli protocollo a quadretti, penne, matite, gomma e squadre da disegno, nonchè calcolatrice. Non è consentito utilizzare appunti o testi e non sono ammessi palmari o telefonini.

Modalità di iscrizione alla prova orale

Dopo la correzione della prova scritta il docente pubblica i risultati su AulaWeb con data, ora e luogo di svolgimento della prova orale. Non è necessario iscriversi in nessuna lista. Lo studente che per motivi gravi non può presentarsi all'orale è tenuto a presentare una giustificazione scritta. Se la giustificazione è ritenuta valida lo studente potrà sostenere l'esame orale nell'appello successivo senza sostenere nuovamente lo scritto. I candidati che non si presenteranno all'orale si considerano come se avessero rifiutato il voto dello scritto e saranno tenuti a sostenerlo nuovamente nell'appello successivo.