OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire conoscenze teoriche e competenze ingegneristiche su modellazione e progettazione geometrica, funzionale e strutturale di sistemi meccanici. I temi trattati nel corso sono: a) Computer Aided Design e Engineering (CAD-CAE). b) Modelli geometrici: strumenti CAD 3D; analisi parametrica e ottimizzazione. c) Modelli cinematici: equazioni di vincolo; leggi di moto e sintesi cinematica; strumenti software. d) Dinamica dei sistemi meccanici non-lineari: sistemi multibody; strumenti software. e) Affidabilità strutturale: definizione di azioni, stati limite, metodi di stima dell’affidabilità. f) Scambio di dati fra nel CAD-CAE

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è organizzato in tre cicli di lezioni con esercitazioni attive in laboratorio informatico.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Computer Aided Design e Engineering (CAD-CAE). Modellazione solida parametrica, feature based. Ottimizzazione. Modelli di parti: sketcher, vincoli, features, parti solide e in lamiera, features avanzate. Modelli di assemblaggi: modalità di inserimento parti, vincoli, labilità, aspetti cinematici, operazioni sulle parti,esplosi e animazioni. Features di analisi; vincoli, relazioni e parametri. Scambio di modelli geometrici fra strumenti software CAD-CAE eterogenei. Uso di librerie di componenti commerciali. Elementi di progettazione meccanica, embodiment design e scelta e uso di componenti commerciali e unificati. Sviluppo di un progetto con il software PTC Creo

Modelli matematici di sistemi meccanici. Costruzione dei modelli a partire da sottosistemi elementari; descrizione dei vincoli e definizione delle coppie cinematiche; richiami sui modelli elementari classici. Formulazione delle equazioni del moto con software di matematica simbolica. Dinamica dei sistemi meccanici non-lineari. Sistemi multibody: aspetti teorici e numerici, simulazione e analisi di sistemi meccanici complessi con software multibody. Simulazioni cinematiche e dinamiche (dinamica diretta ed inversa). Analisi dinamica del progetto realizzato al punto precedente mediante il software multibody LMS Virtual.Lab Motion.

Analisi dell’affidabilità strutturale. Formulazione del problema di affidabilità, stati limite margini di sicurezza, incertezza e aleatorietà, probabilità di crisi, metodi di analisi. Classificazione delle azioni e degli stati limite. Combinazione delle azioni. Analisi si affidabilità di III livello per sistemi tempo-invarianti. Analisi di affidabilità di secondo livello, indici di affidabilità. Affidabilità di sistemi in serie e in parallelo. Metodi semi-probabilistici (I livello). Analisi deterministiche (coefficiente di sicurezza). Analisi affidabilistica del progetto sviluppato ai punti precedenti mediante il software Matlab.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Manuali dei prodotti software utilizzati.

Chirone E.; Tornincasa S., Disegno tecnico industriale vol. 1 e 2, Il Capitello

Manuali dei prodotti software utilizzati.

E. J. Haug, Computer Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems, 1989.

F. Cheli ed E. Pennestrì. Cinematica e Dinamica dei Sistemi Multibody, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2005.