PRESENTAZIONE

Il corso fornisce agli studenti di ingegneria nautica le conoscenze di base delle costruzioni navali, con particolare approfondimento riguardo alla nautica da diporto. L'insegnamento è articolato, oltre che nel settore delle costruzioni nautiche in acciaio 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 topologie 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. La comprensione e la capacità di realizzare disegni delle principali topologie strutturali di yacht permette allo studente di acquisire, comprendere e analizzare le idee del progettista strutturale nautico.

PREREQUISITI

Le seguenti conoscienze preliminari sono considerate necessarie per affrontare i temi del corso:

• Calcolo delle caratteristiche di sollecitazione di una trave e valutazione delle tensioni sulla sezione resistente (da acquisire nel corso di Scienza delle Costruzioni A);
• Definizione di galleggiante, piani di galleggiamento, coefficienti di scafo, perpendicolari, e più in generale tutte le principali definizioni acquisite nel corso di Geometria dei Galleggianti A.

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 di ogni parte, il docente assegnerà una esercitazione in preparazione all'esame con lo scopo di autovalutazione delle conoscenze acquisite. L'esercitazione verrà corretta singolarmente per ogni elaborato e colleggialmente alla fine del corso.

Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente che con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.

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 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.

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.

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. 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 utilizz

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 (metodo Monnin). Impostazione e disegni strutturali di imbarcazioni da diporto in legno massello, compensato e lamellare. Tipi di colle e vernici protettive. Applicazione delle conoscenze acquisite per realizzare disegni di sezioni maestre e paratie stagne tipiche di yacht in legno.

Quarta parte: la quarta parte è dedicata alle topologie di imbarcazione in materiale metallico

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. Giunto bimetallico.

Illustrazione dei componenti strutturali di un generico yacht in acciaio. 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. Applicazione delle conoscenze acquisite per realizzare disegni di sezioni maestre e paratie stagne tipiche di yacht in metallo.

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 classica 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. Accoppiamento scafo coperta con bottaccio o dormiente. Applicazione delle conoscenze per realizzare disegni di sezioni maestre e paratie stagne tipiche di yacht in VTR.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Registro Italiano Navale, “Regolamento per la nautica diporto”, Genova 2024.

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.

Hughes e Paik, "Ship structural analysis and Design", SNAMe, ed. 2010

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8721/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale 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). Per motivi organizzativi è richiesta l'iscrizione alla prova scritta almeno 7 giorni prima della data fissata.

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,in legno e in materiale composito. 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.

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 il giorno successivo alla data dello scritto e consiste in domande sullo svolgimento del compito scritto e sul programma in generale. La data della prova orale è calendarizzata sul portale di prenotazioni esami. Non è necessaria l'iscrizione per partecipare alla prova orale così come non è previsto il congelamento della valutazione della prova scritta per sostenere la prova orale in 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.

L'attribuzione del voto terrà conto di:

• Conoscenza degli argomenti trattati
• Comprensione dei fenomeni fisici connessi
• Capacità di esposizione
• Capacità di risolvere problemi

ALTRE INFORMAZIONI

La prova scritta e quella orale dovranno essere sostenute nello stesso appello; non è prevista la possibilità di congelare il voto della prova scritta per sostenere quella orale in appelli successivi.

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 per questioni organizzative.

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

Non è necessario iscriversi sul portale prenotazione esami. 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.