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COSTRUZIONI NAVALI

CODICE 106958
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 9 cfu al 2° anno di 9274 DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA(L-4) - LA SPEZIA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/02
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • LA SPEZIA
  • PERIODO Annuale
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso fornisce agli studenti le conoscenze di base delle costruzioni navali, con particolare approfondimento riguardo alla nautica da diporto. Nel corso delle lezioni vengono proposti i fondamenti per la comprensione delle strutture di yacht e superyacht, sia nel campo delle costruzioni in acciaio, che 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.

    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.

    MODALITA' DIDATTICHE

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

    Al termine della terza, quarta e quinta parte del corso, vengono proposte esercitazioni guidate in aula come strumento di autovalutazione per gli studenti.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

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

    Prima parte: 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 del progettista 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: 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:  la terza 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.

    Quarta parte: la quarta parte è dedicata all'illustrazione delle caratteristiche costruttive e strutturali delle navi in acciaio e lega leggera di alluminio.

    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 metallo. Strutture del fondo, dei fianchi e del ponte. Paratie stagne trasversali a montanti o a traverse. 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. Impostazione e disegni strutturali di imbarcazioni da diporto in acciaio e lega leggera di alluminio (sezioni maestre, schemi di paratie con sezioni caratteristiche, schemi di fondo fianco e ponte).

     

    Quinta parte: 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. Impostazione e disegni strutturali di imbarcazioni da diporto in composito.

     

    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

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

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

    ESAMI

    MODALITA' 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. 4 domande in cui il candidato deve sviluppare a mano libera dei disegni strutturali diunità da diporto in metallo, legno o vetroresina. I disegni devono essere quotati e dimensionati in modo indicativo.

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

    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 (voto superiore a 18/30) e, comunque, la sufficienza ad almeno tre delle prime quattro domande. I risultati della prova scritta vengono pubblicati su AulaWeb.

    La prova orale avviene nei giorni seguenti alla data dello scritto come calendarizzata sul portale esami (possono esserci spostamenti dovuti a impegni inderogabili che verranno comunicate mezzo Aulaweb) e consiste in domande sullo svolgimento del compito scritto e sul programma in generale. In caso di mancato superamento della prova orale, lo studente dovrà ripetere anche quella scritta in uno degli appelli successivi

    MODALITA' 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.

    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 7 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. Per sostenere la prova orale non è necessario iscriversi in nessuna lista. I candidati che non si presenteranno all'orale si considerano come se avessero rifiutato il voto dello scritto e saranno tenuti a sostenerlo nuovamente negli appelli successivi.