La conoscenza dei contenuti del corso di Fisica I e Meccanica Razionale è fondamentale per una corretta comprensione degli argomenti

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per determinare le condizioni di equilibrio delle strutture di tipo monodimensionale e per eseguire l’analisi delle sollecitazioni da cui tali strutture risultano essere interessate. Si forniscono inoltre i concetti base relativi al comportamento meccanico dei materiali, alla stabilità dell’equilibrio elastico, alle leggi costitutive dei materiali ed alle verifiche delle tensioni e deformazioni.

*Determinare le condizioni di equilibrio e le caratteristiche di sollecitazione di una struttura semplice formata da elementi monodimensionali tipo asta o trave.

*Calcolare lo stato di sollecitazione della sezione di un elemento trave ed eseguirne la relativa verifica statica.

*Determinare la deformata di una struttura sotto l’azione dei carichi.

*Eseguire la redazione di una relazione di calcolo relativa alla verifica di statica e di stabilità di una struttura .

Lezioni frontali, esercitazioni in classe ed a casa

L’esame consiste in una prova scritta seguita da una verifica orale dello stesso con domanda teorica.

Sono anche previsti esercizi individuali sotto forma di relazioni di calcolo su  strutture di esempio assegnate ovvero a scelta.

La prova scritta consiste in uno o più esercizi di calcolo e verifica delle sollecitazioni di una struttura. La validità dello scritto è di un anno.

La prova orale consiste nella discussione delle relazioni di calcolo e nella verifica di argomenti teorici affrontati durante il corso. Può essere previsto una prova di  esonero durante il corso.

na

1) Elementi di meccanica del continuo, stato delle tensioni e delle deformazioni. Sollecitazioni monoassiali e nel piano. Materiali isotropi ed elastici: relazioni costitutive e moduli tecnici.

Equilibrio elastico e statico dei corpi e delle strutture. Vincoli e reazioni vincolari. Analisi cinematica delle strutture: sistemi labili, isostatici, iperstatici. Equazioni di equilibrio dei sistemi strutturali e determinazione delle reazioni vincolari.

2) Geometria delle aree e delle sezioni;

Definizione e calcolo di baricentri, momenti statici, momenti d’inerzia.

3) Teoria della trave.

Definizione di trave. Definizione delle Caratteristiche della sollecitazione ed esempi di calcolo. Le travature reticolari. Esempi applicativi

4) Le sollecitazioni elementari:

Trazione e compressione. Flessione retta: formula di Navier. Cenni sulla flessione deviata. Sollecitazioni di Taglio: teoria approssimata di Jourawski. Torsione di sezioni circolari piene e cave. Formula di Bredt per le sezioni sottili.

5) La linea elastica:

Equazione differenziale della linea elastica e la relativa integrazione per sollecitazioni assiali e di flessione. Soluzione di strutture iperstatiche semplici. Esempi applicativi.

6) Principio di sovrapposizione degli effetti. Definizione delle Tensioni principali e direzioni principali, metodo del cerchio di Mohr. Metodi energetici, teoremi sul lavoro di deformazione, Cenni a Teorema di Betti e Castigliano. Definizione del principio dei lavori virtuali e applicazione alla risoluzione delle strutture semplici.

7) Proprietà meccaniche dei materiali: comportamento dei materiali duttili e fragili. Cenni sulla Prova di trazione: tensione di snervamento e rottura. Criteri di resistenza fondamentali ed applicazione pratica alla verifica di resistenza statica delle sezioni. Tensioni ammissibili e definizione del coefficiente di sicurezza

8) Criteri di resistenza ed esercitazioni di calcolo e progetto strutturale.

9) Cenni sull’instabilità elastica -Stabilità dell’equilibrio elastico di aste soggette a compressione: la formula di Eulero.

10) Esercitazioni di progetto e verifica delle travature nel piano e studio della resistenza delle sezioni più  comuni

Aurelio Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Quine, 2019

Beer – Johnston –Mazurek - Sanjeev, Meccanica dei Solidi-Elementi di scienza delle costruzioni, McGraw-Hill -2014

R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Ed. ETS.

Dispense delle lezioni.

Nessuno

Il corso si articola in due parti. La prima si riferisce alla Meccanica sperimentale e prevede lezioni dei teoria per i metodi principali, applicati alle misure e monitoraggio nel campo della meccanica  industriale,per i quali seguirà un'ampia attività di laboratorio di misure ed analisi con attrezzature ed apparecchiature specifiche. Nella seconda parte si affrontano le tematiche di progettazione meccanica ed industriale tramite metodi numerici FEM. Dopo un breve richiamo teorico, si procede ad esercitazioni in classe ed a casa, di verifica e progettazione, miratea diversi casi di esempio, da eseguirsi nel laboratorio di calcolo, affrontando casi classici ed esempi di progettazione e verifica per componenti industriali in genere, con l'ausilio di software dedicato. Sono previste esercitazioni guidate sia singole che di gruppo

Preparare l'allievo nell'acquisire e padroneggiare i metodi e le procedura essenziali per il progetto in ambito industriale, facendo uso sia di tecniche sperimentali per la verifica delle strutture e dei componenti meccanici o aeronautici, sia delle tecniche numeriche FEM per il calcolo simulato delle sollecitazioni e del cimento nei componenti industriali e sugli elementi costruttivi delle macchine.

Lezioni forntali ed esercitazioni in laboratorio

Prova orale e prova scritta, coadiuvate dalle relazioni sulle esercitazioni di laboratorio

scritto ed orale

n.a.

I metodi seprimentali di misura ed analisi delle sollecitazioni: panoramica

Richiami suhli errori di misura e calibrazione degli strumenti di misura perle indicazioni di incertezza

Il metodo di analisi delle deformazioni e degli stress con estensimetri a resistenza. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Medoti termografici e termoelastici per controlli integrità ed analisi delle tensioni. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi ultrasonori per controlli integrità di componenti critici industriali. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi analisi e misura delle tensioni residue di origine tecnologica e non. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi di campo per la misura di spostamenti e deformazioni nel piano su componenti meccanici, con tenciche di correlazione immagini

Cenni ai metodi ottici per lanalisi delle deformazioni sulla superficie dei componenti, basati sulla tecnica moireè.

Misure di resistenza, di spostamento locale e test meccanici di trazione e di affaticamento sui materiali, tramite strumenti specifici da laboratorio. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Il calcolo FEM: richiami di teoria ed introduzione alsoftware

Calcolo FEM di strutture unidimensionali e travature 3D. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolo FEM di strutture a parete sottile assialsimettriche e non con elmenti a guscio. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolonumerico di prodotti industriali di grande spessore forma complessa con elementi di volume. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Esercitaizoni FEM finali, basate su progetto di massima di elementi industriali in materiale metallico e composito.

"Meccanica sperimentale" Bray Vicentini - Levrotto & bella.

Dispense delle lezioni.

Disegno tecnico, Fisica I

Metodi classici di progettazione per componenti industriali ed applicazioni su elementi costruttivi della macchine di varia tipologia

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per il dimensionamento dei principali organi delle macchine e lo studio dei sistemi meccanici in movimento. La progettazione dei componenti meccanici viene impostata innanzitutto presentando i requisiti funzionali richiesti ai vari componenti ed in base ai requisiti del materiale; successivamente vengono presentati gli utilizzi più comuni e le tecniche di calcolo consolidate, con esempi applicativi ed esercitazioni mirate.

Lezioni frontali ed esercitazioni scritte guidate in aula

Prova Scritta ed orale. Occasionalmente si eseguiranno degli esoneri durante il corso

Appello scritto con integrazioneorale

na

Introduzione alla progettazione meccanica. Nomenclatura e definizioni dei principali organi di macchine.

Richiami di calcolo delle sollecitazioni: definizione di tensione, sollecitazioni elementari, criteri di resistenza dei materiali per l’ingegneria. Richiami sui materiali per impiego meccanico.

L’effetto di intaglio ed intensificazione delle tensioni. Cenni sulla resistenza a fatica dei materiali, modalità di rottura e criteri di base per la verifica di durata.

I collegamenti filettati: geometria delle filettature; viti per organi di manovra: dimensionamento cinematico e verifica di resistenza; impiego delle filettature per i collegamenti: sollecitazioni di trazione, torsione e flessione; relazione tra coppia di serraggio e pre-carico; effetto dei carichi esterni di taglio e trazione su un collegamento filettato.

Richiami dui Collegamenti mozzo-albero: collegamenti per attrito e con superfici coniche, dimensionamento chiavette, linguette e scanalati; calcolo del forzamento mozzo-albero.

Collegamenti fissi: cenni alle chiodature e rivettature; le saldature: definizioni,  classificazione e calcolo delle sollecitazioni statiche nelle saldature a cordoni d’angolo e di testa, a completa penetrazione e con riferimento alle norme.

Assi e alberi: dimensionamento a flesso-torsione di alberi rotanti,  verifica delle deformazioni ammissibili.

Esercizi di esempio per la verifca di assi ed alberi rotanti per applicazioni meccaniche.

Organi di trasmissione del moto: Richiami sulle ruote dentate cilindriche a denti diritti, elicoidali e coniche: approssimazione di Tredgold, geometria e condizioni di interferenza; calcolo delle forze scambiate con verifica di resistenza delle ruote dentate: formula di Lewis e verifica all’usura sulla base delle pressioni di contatto hertziano; cenni al dimensionamento secondo la norma AGMA.

Esercizi mirati per la progettazione e verifica di ingranaggi tipicamente usati nella meccanica.

Cuscinetti volventi: classificazione, definizioni e geometria; scelta e calcolo dei cuscinetti; indicazioni per il montaggio dei cuscinetti ed esempi applicativi.

Esercitazini sulla progettazione di assiemi meccanici semplici nelle macchine industriali di esempio con alberi, cuscinetti, collegamenti e verifica della trasmissione del moto.

Analisi delle sollecitazioni negli elementi elastici: dimensionamento di molle di trazione, flessione e barra di torsione; esercizi applicativi in classe.

[1] De Paulis A., Manfredi E., Costruzione di Macchine, Pearson, 2012

[2] Shigley J.E., Mischke C.R., Budynas R.G., Progetto e costruzione di macchine, McGraw-Hill

[3] Atzori B., Appunti di Costruzione di Macchine, Ediz. Cortina, Padova

[4] Juvinal R.C. - Marshek K.M., Fondamenti della progettazione dei componenti di macchine, ETS

[5] Giovannozzi R., Costruzione di Macchine vol.1 e 2, Ed. Patron, Bologna

La conoscenza dei contenuti del corso di Fisica I e Meccanica Razionale è fondamentale per una corretta comprensione degli argomenti

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per determinare le condizioni di equilibrio delle strutture di tipo monodimensionale e per eseguire l’analisi delle sollecitazioni da cui tali strutture risultano essere interessate. Si forniscono inoltre i concetti base relativi al comportamento meccanico dei materiali, alla stabilità dell’equilibrio elastico, alle leggi costitutive dei materiali ed alle verifiche delle tensioni e deformazioni.

*Determinare le condizioni di equilibrio e le caratteristiche di sollecitazione di una struttura semplice formata da elementi monodimensionali tipo asta o trave.

*Calcolare lo stato di sollecitazione della sezione di un elemento trave ed eseguirne la relativa verifica statica.

*Determinare la deformata di una struttura sotto l’azione dei carichi.

*Eseguire la redazione di una relazione di calcolo relativa alla verifica di statica e di stabilità di una struttura .

Lezioni frontali, esercitazioni in classe ed a casa

L’esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale.

Sono anche previsti esercizi individuali sotto forma di relazioni di calcolo su  strutture di esempio assegnate ovvero a scelta.

La prova scritta consiste in uno o più esercizi di calcolo e verifica delle sollecitazioni di una struttura. La validità dello scritto è di un anno.

La prova orale consiste nella discussione delle relazioni di calcolo e nella verifica di argomenti teorici affrontati durante il corso. Può essere previsto una prova di  esonero durante il corso.

na

1) Elementi di meccanica del continuo, stato delle tensioni e delle deformazioni. Sollecitazioni monoassiali e nel piano. Materiali isotropi ed elastici: relazioni costitutive e moduli tecnici.

Equilibrio elastico e statico dei corpi e delle strutture. Vincoli e reazioni vincolari. Analisi cinematica delle strutture: sistemi labili, isostatici, iperstatici. Equazioni di equilibrio dei sistemi strutturali e determinazione delle reazioni vincolari.

2) Geometria delle aree e delle sezioni;

Definizione e calcolo di baricentri, momenti statici, momenti d’inerzia.

3) Teoria della trave.

Definizione di trave. Definizione delle Caratteristiche della sollecitazione ed esempi di calcolo. Le travature reticolari. Esempi applicativi

4) Le sollecitazioni elementari:

Trazione e compressione. Flessione retta: formula di Navier. Cenni sulla flessione deviata. Sollecitazioni di Taglio: teoria approssimata di Jourawski. Torsione di sezioni circolari piene e cave. Formula di Bredt per le sezioni sottili.

5) La linea elastica:

Equazione differenziale della linea elastica e la relativa integrazione per sollecitazioni assiali e di flessione. Soluzione di strutture iperstatiche semplici. Esempi applicativi.

6) Principio di sovrapposizione degli effetti. Definizione delle Tensioni principali e direzioni principali, metodo del cerchio di Mohr. Metodi energetici, teoremi sul lavoro di deformazione, Teorema di Betti e Castigliano. Definizione del principio dei lavori virtuali e applicazione alla risoluzione delle strutture semplici.

7) Proprietà meccaniche dei materiali: comportamento dei materiali duttili e fragili. Cenni sulla Prova di trazione: tensione di snervamento e rottura. Criteri di resistenza fondamentali ed applicazione pratica alla verifica di resistenza statica delle sezioni. Tensioni ammissibili e definizione del coefficiente di sicurezza

8) Cenni sul calcolo matriciale delle strutture. Definizione del metodo degli spostamenti e delle forze, formulazione degli elementi asta e trave. Matrici di orientamento e di congruenza ed Assemblaggio della matrice di rigidezza globale.

9) Cenni sull’instabilità elastica -Stabilità dell’equilibrio elastico di aste soggette a compressione: la formula di Eulero.

10) Esercitazioni di progetto e verifica delle travature nel piano e studio della resistenza delle sezioni più  comuni

Aurelio Somà, Fondamenti di meccanica strutturale, Quine, 2019

Beer – Johnston –Mazurek - Sanjeev, Meccanica dei Solidi-Elementi di scienza delle costruzioni, McGraw-Hill -2014

R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Ed. ETS.

Dispense delle lezioni.

NEssuno

Il corso si articola in due parti. La prima si riferisce alla MEccanica sperimentale e prevede lezioni dei teoria dei metodi princncipali per la meccanica sperimentale industriale, alle quali seguirà un'ampia attività di laboratorio di misure ed analisi con attrezzature ed apparecchiature specifiche.Nella seconda parte si affrontano le tematiche di progettazione meccanica ed indistriale tramite metodi numerici FEM. Dopo una breve introduzione con richiami teorici, si procede ad esercitazioni di progetto mirate da eseguirsi nel laboratorio di calcolo, affrontando casi classici ed esempi di progettazione e verifica per componenti industriali, con l'ausilio di software dedicato. Sono previste esercitazioni guidate sia singole che di gruppo

Preparare l'allievo nell'acquisire e padroneggiare i metodi e le procedura essenziali per il progetto in ambito industriale, facendo uso sia di tecniche sperimentali per la verifica delle strutture e dei componenti meccanici, sia delle tecniche numeriche FEM per il calcolo simulato delle sollecitazioni e del cimento nei componenti indutriali e sugli elementi costruttivi delle macchine

Lezioni forntali ed esercitazioni in laboratorio

Prova orale e prova scritta, coadiuvate dalle relazioni sulle esercitazioni di laboratorio

scritto ed orale

n.a.

I metodi seprimentali di misura ed analisi delle sollecitazioni: panoramica

Richiami suhli errori di misura e calibrazione degli strumenti di misura perle indicazioni di incertezza

Il metodo di analisi delle deformazioni e degli stress con estensimetri a resistenza. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Medoti termografici e termoelastici per controlli integrità ed analisi delle tensioni. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi ultrasonori per controlli integrità di componenti critici industriali. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi analisi e misura delle tensioni residue di origine tecnologica e non. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi di campo per la misura di spostamenti e deformazioni nel piano su componenti meccanici, con tenciche di correlazione immagini

Cenni ai metodi ottici per lanalisi delle deformazioni sulla superficie dei componenti, basati sulla tecnica moireè.

Misure di resistenza, di spostamento locale e test meccanici di trazione e di affaticamento sui materiali, tramite strumenti specifici da laboratorio. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Il calcolo FEM: richiami di teoria ed introduzione alsoftware

Calcolo FEM di strutture unidimensionali e travature 3D. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolo FEM di strutture a parete sottile assialsimettriche e non con elmenti a guscio. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolonumerico di prodotti industriali di grande spessore forma complessa con elementi di volume. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Esercitaizoni FEM finali, basate su progetto di massima di elementi industriali in materiale metallico e composito.

"Meccanica sperimentale" Bray Vicentini - Levrotto & bella.

Dispense delle lezioni.

Metodi classici di progettazione per componenti industriali ed applicazioni su elementi costruttivi della macchine di varia tipologia

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per il dimensionamento dei principali organi delle macchine e lo studio dei sistemi meccanici in movimento. La progettazione dei componenti meccanici viene impostata innanzitutto presentando i requisiti funzionali richiesti ai vari componenti ed in base ai requisiti del materiale; successivamente vengono presentati gli utilizzi più comuni e le tecniche di calcolo consolidate, con esempi applicativi ed esercitazioni mirate.

Lezioni frontali ed esercitazioni scritte guidate in aula

Introduzione alla progettazione meccanica. Nomenclatura e definizioni dei principali organi di macchine.

Richiami di calcolo delle sollecitazioni: definizione di tensione, sollecitazioni elementari, criteri di resistenza dei materiali per l’ingegneria. Richiami sui materiali per impiego meccanico.

L’effetto di intaglio ed intensificazione delle tensioni. Cenni sulla resistenza a fatica dei materiali, modalità di rottura e criteri di base per la verifica di durata.

I collegamenti filettati: geometria delle filettature; viti per organi di manovra: dimensionamento cinematico e verifica di resistenza; impiego delle filettature per i collegamenti: sollecitazioni di trazione, torsione e flessione; relazione tra coppia di serraggio e pre-carico; effetto dei carichi esterni di taglio e trazione su un collegamento filettato.

Richiami dui Collegamenti mozzo-albero: collegamenti per attrito e con superfici coniche, dimensionamento chiavette, linguette e scanalati; calcolo del forzamento mozzo-albero.

Collegamenti fissi: cenni alle chiodature e rivettature; le saldature: definizioni,  classificazione e calcolo delle sollecitazioni statiche nelle saldature a cordoni d’angolo e di testa, a completa penetrazione e con riferimento alle norme.

Assi e alberi: dimensionamento a flesso-torsione di alberi rotanti,  verifica delle deformazioni ammissibili.

Esercizi di esempio per la verifca di assi ed alberi rotanti per applicazioni meccaniche.

Organi di trasmissione del moto: Richiami sulle ruote dentate cilindriche a denti diritti, elicoidali e coniche: approssimazione di Tredgold, geometria e condizioni di interferenza; calcolo delle forze scambiate con verifica di resistenza delle ruote dentate: formula di Lewis e verifica all’usura sulla base delle pressioni di contatto hertziano; cenni al dimensionamento secondo la norma AGMA.

Esercizi mirati per la progettazione e verifica di ingranaggi tipicamente usati nella meccanica.

Cuscinetti volventi: classificazione, definizioni e geometria; scelta e calcolo dei cuscinetti; indicazioni per il montaggio dei cuscinetti ed esempi applicativi.

Esercitazini sulla progettazione di assiemi meccanici semplici nelle macchine industriali di esempio con alberi, cuscinetti, collegamenti e verifica della trasmissione del moto.

Analisi delle sollecitazioni negli elementi elastici: dimensionamento di molle di trazione, flessione e barra di torsione; esercizi applicativi in classe.

NEssuno

Il corso di srticolain due parti. La prima si riferisce alla MEccanica sperimentale e prevede lezioni dei teoria dei metodi princncipali per la meccanica sperimentale industriale, alle quali seguirà un'ampia attività di laboratorio di misure ed analisi con attrezzature ed apparecchiature specifiche.Nella seconda parte si affrontano le tematiche di progettazione meccanica ed indistriale tramite metodi numerici FEM. Dopo una breve introduzione con richiami teorici, si procede ad esercitazioni di progetto mirate da eseguirsi nel laboratorio di calcolo, affrontando casi classici ed esempi di progettazione e verifica per componenti industriali, con l'ausilio di software dedicato. Sono previste esercitazioni guidate sia singole che di gruppo

Preparare l'allievo nell'acquisire e padroneggiare i metodi e le procedura essenziali per il progetto in ambito industriale, facendo uso sia di tecniche sperimentali per la verifica delle strutture e dei componenti meccanici, sia delle tecniche numeriche FEM per il calcolo simulato delle sollecitazioni e del cimento nei componenti indutriali e sugli elementi costruttivi delle macchine

Lezioni forntali ed esercitazioni in laboratorio

Prova orale e prova scritta, coadiuvate dalle relazioni sulle esercitazioni di laboratorio

I metodi seprimentali di misura ed analisi delle sollecitazioni: panoramica

Richiami suhli errori di misura e calibrazione degli strumenti di misura perle indicazioni di incertezza

Il metodo di analisi delle deformazioni e degli stress con estensimetri a resistenza. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Medoti termografici e termoelastici per controlli integrità ed analisi delle tensioni. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi ultrasonori per controlli integrità di componenti critici industriali. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi analisi e misura delle tensioni residue di origine tecnologica e non. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Metodi di campo per la misura di spostamenti e deformazioni nel piano su componenti meccanici, con tenciche di correlazione immagini

Cenni ai metodi ottici per lanalisi delle deformazioni sulla superficie dei componenti, basati sulla tecnica moireè.

Misure di resistenza, di spostamento locale e test meccanici di trazione e di affaticamento sui materiali, tramite strumenti specifici da laboratorio. Teoria, esempi ed applicazioni in laboratorio.

Il calcolo FEM: richiami di teoria ed introduzione alsoftware

Calcolo FEM di strutture unidimensionali e travature 3D. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolo FEM di strutture a parete sottile assialsimettriche e non con elmenti a guscio. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Calcolonumerico di prodotti industriali di grande spessore forma complessa con elementi di volume. Esempi ed applicazioni in laboratorio.

Esercitaizoni FEM finali, basate su progetto di massima di elementi industriali in materiale metallico e composito.