CODICE | 56643 |
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ANNO ACCADEMICO | 2021/2022 |
CFU |
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SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE | ING-IND/14 |
LINGUA | Italiano |
SEDE |
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PERIODO | 1° Semestre |
MATERIALE DIDATTICO | AULAWEB |
L’insegnamento si propone di fornire agli allievi la conoscenza e la comprensione dei criteri di progettazione strutturale nonchè le metodologie e gli strumenti per l’analisi e la progettazione strutturale dei principali organi meccanici, con particolare riguardo alle applicazioni in campo navale.
L'insegnamento si propone di fornire agli allievi gli strumenti e le metodologie per l'analisi e la progettazione strutturale per la resistenza statica, contro la frattura fragile e a fatica degli organi delle macchine e delle strutture meccaniche e navali e per il dimensionamento dinamico delle macchine rotanti.
Lo scopo è quello di introdurre lo studente alla Costruzione di macchine come filone della Meccanica che affronta problemi strutturali e di resistenza degli organi meccanici, concentrandosi sul progetto del singolo organo di macchina e fornendo solo cenni sulle scelte progettuali di una macchina nella sua interezza.
La frequenza alle lezioni frontali e alle esercitazioni guidate e lo studio individuale consentiranno allo studente di:
Le lezioni frontali, unitamente allo svolgimento di numerosi esercizi, tratti dalla pratica ingegneristica, mettono particolare attenzione nel sottolineare le modalità di semplificazione di un oggetto reale in un modello opportuno, risolvibile per via analitica. Con la consultazione di opportuni diagrammi si evidenziano le criticità delle strutture, sia in campo statico sia dinamico, sia nell’ambito della MFLE, prendendo ad esempio anche risultati ottenuti da analisi numeriche su componenti non solo di tipo meccanico, ma anche navale, civile e biomedico. In questo modo si stimola la abilità di astrazione dal problema specifico per acquisire la capacità di estrapolazione a problemi mai affrontati. Tutti i diagrammi inerenti le caratteristiche meccaniche dei materiali sono costruiti passo, passo, partendo da dati reali derivanti da prove sperimentali.
Parte I - Fondamenti della costruzione di macchine
Problemi speciali di meccanica di solidi. Problemi piani di tensione e di deformazione (richiami) – Problemi assialsimmetrici – Problemi speciali di meccanica delle strutture.
Parte II – Criteri di progettazione strutturale
Progettazione per la resistenza statica: Resistenza statica dei materiali. Tensione ideale. Criteri di resistenza per materiali duttili. Condizione di sicurezza per la resistenza statica: tensione limite, tensione ammissibile, fattore di sicurezza, margine di sicurezza. Concentrazione delle tensioni: intagli e loro effetto. Fattore teorico e sperimentale di concentrazione delle tensioni. Condizione di sicurezza in presenza di intagli.
Progettazione a fatica: Fatica nei materiali metallici. Fatica ad alto numero di cicli. Curve S-N. Influenza della tensione media. Intagli e loro influenza. Fattore dimensionale. Fattore superficiale. Condizioni di sicurezza per sollecitazioni sia ad ampiezza costante sia ad ampiezza variabile. Danneggiamento cumulato. Cenni su fatica a basso numero di cicli.
Progettazione contro la rottura di schianto: Frattura fragile in presenza di difetti tipo cricche. MFLE (meccanica della frattura lineare elastica). Fattore di intensificazione delle tensioni. Zona plasticizzata all’ apice della cricca. Tenacità a frattura. Condizione di sicurezza secondo i criteri della MFLE. Propagazione delle cricche (cenni).
Progettazione in presenza di scorrimento viscoso (creep): scorrimento viscoso nei materiali metallici. Prova di scorrimento viscoso. Condizione di sicurezza in presenza di creep.
Parte III – Progettazione degli organi meccanici
Recipienti e tubazioni: recipienti e tubi cilindrici. Recipienti sferici. Recipienti per alte pressioni.
Dischi rotanti: Dischi rotanti di spessore costante. Tamburi rotanti. Disco con corona e mozzo.
Collegamenti smontabili.
Collegamenti fissi. Saldature: dimensionamento statico e a fatica, secondo normativa.
Assi e alberi: dimensionamento statico e dinamico.
Elementi per la trasmissione del moto tra organi coassiali.
Vibrazioni flessionali e torsionali (cenni)
J.E. Shigley, “Mechanical Engineering Design”, MCGraw-Hill
R.E. Peterson, “Stress Concentration factors”, Wiley-Interscience Publication
R.W. Hertzberg, “Deformation and fracture mechanics of engineering materials”, John Wiley & Sons
R.C. Juvinall, “ Fundamentals of machine component design”, John Wiley & Sons
A.De Paulis, E. Manfredi, “ Costruzione di machine – Criteri di base e applicazioni principali”, Pearson
Ricevimento: Il docente è disponibile per il ricevimento di studenti/laureandi sia al termine di ciascuna lezione sia su appuntamento in presenza oppure tramite riunione Teams.
MARGHERITA MONTI (Presidente)
GIOVANNI BERSELLI
PAOLO SILVESTRI
ROBERTO RAZZOLI (Presidente Supplente)
L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.
L'esame prevede una prova orale.
L'orale consiste in tre domande inerenti gli argomenti trattati durante le lezioni
Il voto finale è dato dalla media aritmetica dei voti delle tre domande.
La prova ha lo scopo di valutare in che misura lo studente:
Data | Ora | Luogo | Tipologia | Note |
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12/01/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | |
27/01/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | |
14/02/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | |
13/06/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | AULA E0 - pad. E via Opera Pia 13 |
11/07/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | AULA E0 - pad. E via Opera Pia 13 |
12/09/2022 | 09:00 | GENOVA | Orale | AULA E0 - pad. E via Opera Pia 13 |