La conoscenza dei contenuti del corso di Elementi di Meccanica Strutturale e di Costruzione di Macchine è fondamentale per una corretta comprensione degli argomenti.

Il corso ha l’obiettivo di introdurre e approfondire le tecniche avanzate di calcolo delle sollecitazioni negli organi meccanici, superando le limitazioni legate da un lato alla teoria della trave e dall’altro lato al comportamento elastico lineare del materiale. Per questa ragione vengono esaminate le soluzioni della teoria dell’elasticità relative a casi bidimensionali, quali ad esempio piastre, gusci e dischi rotanti e vengono fornite le basi teoriche e applicative del metodo degli elementi finiti. Una parte importante del corso è riservato allo studio delle oscillazioni torsionali e delle velocità critiche degli alberi rotanti, quali esempi di sovrasollecitazioni indotte da carichi dinamici. Successivamente vengono approfonditi i meccanismi di rottura dei materiali, con particolare riguardo al fenomeno della fatica e alla meccanica della frattura. Infine, viene affrontato l’argomento dei materiali ortrotropi e della loro caratterizzazione.

dopo il corso lo studente dovrebbe essere in grado di

*Impostare l’analisi strutturale analitica o numerica FEM di elementi con geometria complessa.

*Determinare le sollecitazioni dinamiche e le condizioni critiche degli organi rotanti.

*Verificare la resistenza a fatica di un organo meccanico.

*Utilizzare gli strumenti di calcolo della meccanica della frattura.

*Conoscere il comportamento costitutivo dei materiali ortotropi.

Il conseguimento degli obiettivi formativi del corso è realizzato attraverso lezioni frontali per gli argomenti teorici, esercitazioni in aula e al calcolatore e visita presso i laboratori di meccanica sperimentale

L'esame consiste in una prova orale.

Lo studente è tenuto obbligatoriamente a partecipare alle esercitazioni in laboratorio. Ad ogni studente è richiesto di produrre un elaborato scritto su una esercitazione individuale, consistente in un calcolo analitico o una modellazione FEM. Tale elaborato dovrà essere consegnato prima dell’appello in cui si intende sostenere l’esame e comunque entro il 30 settembre successivo al termine del corso. La mancata consegna dell’elaborato entro tale termine preclude la possibilità di sostenere l’esame.

Introduzione alla progettazione meccanica

Il Metodo degli Elementi Finiti

Metodi numerici di risoluzione dei problemi di campo. Panoramica dei metodi numerici di calcolo: differenze finite, metodi variazionali, metodi dei residui pesati. Formulazione diretta derivata dal metodo degli spostamenti. La matrice di rigidezza. Cenni al metodo delle forze. Concetti introduttivi del metodo degli elementi finiti: discretizzazione del dominio, identificazione delle tipologie di elementi finiti semplici, assemblaggio e risoluzione numerica. Formulazione diretta degli elementi tipo asta e trave nel piano e nello spazio. Assemblaggio degli elementi finiti: la matrice di orientamento e la matrice di congruenza. Esempi di matrici di orientamento e di congruenza per elementi asta e trave. Risoluzione analitica di strutture semplici. Formulazione variazionale per elementi qualsiasi: applicazione del Principio dei Lavori Virtuali. Le funzioni di forma. Matrice di rigidezza dell’elemento triangolare piano. Elementi isoparametrici. Elementi piani e solidi: elementi di Lagrange e di Serendipity. Funzioni di forma dell’elemento asta e dell’elemento trave. Calcolo dei carichi nodali equivalenti. Cenni ai metodi di integrazione numerica. Applicazione a casi reali del metodo degli elementi finiti: esempi di schematizzazione e discretizzazione. Estensione del metodo degli elementi finiti al caso dinamico: la matrice delle masse. Matrici lumped e consistent. Condensazione statica e cinematica. Analisi per sottostrutture.

Calcolo analitico delle sollecitazioni

Teoria dei dischi rotanti. Travi curve. Elementi bidimensionali: teoria delle piastre inflesse di Kirckoff e cenni alla teoria delle piastre spesse di Mindlin; teoria dei gusci. Esempi applicativi a serbatori in pressione.

Analisi dinamica delle strutture

Frequenze proprie flessionali, Oscillazioni torsionali delle macchine alternative. Riduzione a sistema equivalente di un albero motore. Analisi delle condizioni di risonanza di un monocilindro e di un pluricilindro. Velocità critiche degli alberi rotanti: definizioni e proprietà. Influenza dell’inerzia trasversale. La formula di Dunkerley.

La fatica

Il fenomeno della fatica dei materiali e delle strutture. Analisi del meccanismo di rottura a fatica. Comportamento a fatica: la curva di Wöhler. Parametri che influenzano la fatica. Influenza del carico medio: il diagramma di Goodman-Smith e di Haigh-Smith. Effetto di intaglio e concentrazione delle tensioni. Danneggiamento a fatica indotto da ampiezze di sollecitazioni variabili: la legge di Palmgren-Miner. Cumulativi di carico e curve di Gassner. Cenni alla fatica oligociclica.

La meccanica della frattura

Concetti di base della meccanica della frattura lineare elastica: approccio energetico di Griffith, approccio tensionale di Williams. Parametri della meccanica della frattura e definizione della tenacità a frattura. Calcolo del raggio plastico all’apice della cricca e cenni alla meccanica della frattura elastoplastica. Propagazione delle cricche a fatica: la legge di Paris. Integrazione della legge di Paris e stima della vita residua.

Materiali ortotropi

Matrice costitutiva per un materiale qualsiasi. Significato fisico dei termini della matrice costitutiva. Definizione di materiali ortrotropi. Matrice di cambiamento del riferimento. Micromeccanica della lamina. Determinazione delle proprietà costitutive di un laminato composito. Cenni ai criteri di resistenza per materiali ortotropi.

Esercitazioni in laboratorio

Caratterizzazione meccanica di materiali utilizzando macchine di prova universali presso il laboratorio di Meccanica Sperimentale

Modellazione e calcolo strutturale con software FEM di semplici strutture

Testi di riferimento

[1] Atzori B., Moderni Metodi e Procedimenti di Calcolo nella Progettazione Meccanica, Laterza, 1995

[2] Atzori B., Appunti di Costruzione di Macchine, Ed. Cortina, 2001

[3] Dattoma V., Aspetti critici sul calcolo e progetto delle macchine, Aracne Editrice, 2020

[4] Giovannozzi R., Costruzione di Macchine - Vol. 2, Patron, 1980

[5] Hutton D.H., Fundamentals of finite element analysis, McGraw-Hill, 2004

[6] Jones R.M., Mechanics of composite materials, Taylor & Francis, 1999

[7] Vergani L., Meccanica dei materiali, McGraw-Hill, 2006

Testi di approfondimento

[1] Anderson, Fracture mechanics: fundamentals and applications, CRC Press, 2005

[2] Cook R.D., Malkus D.S., Plesha M.E., Witt R.J., Concepts and Applications of Finite Element Analysis, John Wiley & Sons, 2002

[3] Zienkiewicz, The Finite Element Method in Engineering Science, McGraw-Hill, 1971

[4] Belluzzi O.,  Scienza delle Costruzioni - Vol. 3, Zanichelli, 1989

[5] Gianini C., Ingegneria Strutturale Computazionale, Idelson-Gnocchi, 2021

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: two hours).

The first part is closed book; the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part, consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques. CAD tools evolution and wireframe modelling. Surface modelling. Solid modelling.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

Curves and surfaces used in the CAD modelling .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: two hours).

The first part is closed book; the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part, consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques. CAD tools evolution and wireframe modelling. Surface modelling. Solid modelling.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

Curves and surfaces used in the CAD modelling .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

La conoscenza dei contenuti dei corsi di Elementi di Meccanica Strutturale C.I. e Meccanica Applicata è fondamentale per una corretta comprensione degli argomenti. Il corso di Disegno Tecnico Industriale è propedeutico.

Il corso ha l’obiettivo di fornire gli strumenti teorici e pratici per il dimensionamento dei principali organi delle macchine. La progettazione dei componenti meccanici viene impostata innanzitutto presentando i requisiti funzionali richiesti ai vari componenti meccanici e i requisiti del materiale; successivamente vengono presentati gli utilizzi più comuni e le tecniche di calcolo consolidate.

*Interpretare correttamente un disegno complessivo di una macchina. 

*Definire le condizioni di carico e vincolo dei componenti meccanici.

*Eseguire il dimensionamento dei principali organi delle macchine.

*Disegnare correttamente i principali organi delle macchine.

Lezioni frontali, esercitazioni

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

La prova scritta consiste in uno o più esercizi di dimensionamento di organi meccanici.

La prova orale consiste nella discussione di due argomenti teorici affrontati durante il corso.

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

Cenni all’effetto d’intaglio e alla concentrazione delle tensioni.

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; i bulloni: generalità e definizioni, normativa.

Collegamenti mozzo-albero: collegamenti per attrito e con superfici coniche, chiavette e linguette, scanalati, forzamento mozzo-albero.

Collegamenti fissi: cenni alle chiodature e rivettature; le saldature: definizioni, classificazione e tecnologie; alterazioni microstrutturali dei materiali saldati e cenni agli effetti di distorsione e di tensione residua; calcolo delle sollecitazioni statiche nelle saldature a cordoni d’angolo e a completa penetrazione con riferimento alle norme.

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

Organi di trasmissione del moto: le ruote dentate; definizioni e geometria; ruote dentate cilindriche a denti diritti: verifica di interferenza e di continuità della trasmissione; ruote dentate coniche: approssimazione di Tredgold; ruote dentate elicoidali: geometria e condizioni di interferenza; calcolo delle forze scambiate; verifica di resistenza delle ruote dentate: formula di Lewis e verifica all’usura.

Cuscinetti e sopporti: classificazione, definizioni e geometria; scelta e calcolo dei cuscinetti volventi; indicazioni per il montaggio dei cuscinetti e esempi applicativi (6 ore).

Gli elementi elastici: molle di trazione, flessione e torsione.

Altri organi meccanici.

Esempi di progettazione di trasmissioni meccaniche.

Cenni sul fenomeno della fatica nei materiali metallici.

[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

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: two hours).

The first part is closed book; the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part, consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques. CAD tools evolution and wireframe modelling. Surface modelling. Solid modelling.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

Curves and surfaces used in the CAD modelling .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: two hours).

The first part is closed book; the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part, consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques. CAD tools evolution and wireframe modelling. Surface modelling. Solid modelling.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

Curves and surfaces used in the CAD modelling .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

Conoscenze di base di disegno tecnico

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti teorici, normativi e tecnici per la realizzazione e la comprensione di un disegno di macchine e componenti. 

*utilizzo del disegno come linguaggio tecnico.
*conoscenza delle principali normative di riferimento.
*utilizzo delle rappresentazioni ortografiche, viste e sezioni, per la descrizione completa della geometria di un componente meccanico.
*quotatura di un disegno tecnico per la definizione quantitativa di un componente meccanico
*conoscenza del sistema ISO di tolleranze, dimensionali e geometriche, e accoppiamenti.
*capacità di lettura di un disegno tecnico di particolare e di complessivo

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

L’esame finale consiste in una prova scritta che prevede la realizzazione di un disegno di particolare di un pezzo meccanico assegnato ed una domanda di teoria

Teoria:

• Il disegno tecnico industriale: il disegno tecnico e la normativa
• Numeri normali e normazione delle serie
• Il disegno geometrico: costruzioni geometriche elementari
• Proiezioni ortogonali e rappresentazione ortografica di RO di entità elementari (punti, rette, piani e segmenti)
• Problemi di vera forma e dimensione, viste ausiliarie         
• Sezioni e compenetrazioni di solidi elementari: intersezione di un solido con un piano e intersezione di due solidi
• Rappresentazione ortografica di solidi sezionati e di solidi intersecati
• Rappresentazione ortografica nel DTI e particolarità
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• La quotatura (nozioni introduttive): criteri di disposizione e di scrittura delle quote, convenzioni particolari di quotatura e sistemi di quotatura.
• La quotatura: quote funzionali, quote non funzionali e quote ausiliarie.
• Influenza del processo di fabbricazione sulla forma e sulla quotatura dei componenti meccanici
• Le tolleranze dimensionali: gli errori dimensionali (concetti introduttivi), definizioni di dimensioni limite, tolleranze e scostamenti, tipi di accoppiamento, sistema ISO di tolleranze, indicazioni delle tolleranze nei disegni

• Le tolleranze dimensionali: calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una quota risultante da una catena di quote relative ad uno stesso componente, calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una condizione funzionale in un complessivo
• La rugosità superficiale
• Le tolleranze geometriche            
• I collegamenti filettati    
• Collegamenti smontabili non filettati
• Cuscinetti e Ruote dentate           
• Rappresentazione di comuni elementi di macchine             

Esercitazioni:

• Costruzioni geometriche di raccordi e curve di interesse meccanico
• Rappresentazione ortografica di componenti meccanici
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• Quotatura di componenti
• Rappresentazione delle filettature
• Catena di quote su un piccolo assieme e disegno di un particolare (quotatura funzionale)
• Lettura dei complessivi

- Chirone, Tornincasa, Il Disegno Tecnico Industriale, Ed. Il Capitello (vol. 1 e vol. 2)

- Straneo, Consorti, Disegno, Progettazione e Organizzazione Industriale, vol. I e II, Edizioni Principato

- S. Barone, A. Paoli, A.V. Razionale, M. Beretta, Disegno Tecnico Industriale, ed.: CittàStudiEdizioni, 2020

- Appunti e dispense del corso.

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: two hours).

The first part is closed book; the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part, consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques. CAD tools evolution and wireframe modelling. Surface modelling. Solid modelling.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

Curves and surfaces used in the CAD modelling .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

Conoscenze di base di disegno tecnico

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti teorici, normativi e tecnici per la realizzazione e la comprensione di un disegno di macchine e componenti. 

*utilizzo del disegno come linguaggio tecnico.
*conoscenza delle principali normative di riferimento.
*utilizzo delle rappresentazioni ortografiche, viste e sezioni, per la descrizione completa della geometria di un componente meccanico.
*quotatura di un disegno tecnico per la definizione quantitativa di un componente meccanico
*conoscenza del sistema ISO di tolleranze, dimensionali e geometriche, e accoppiamenti.
*capacità di lettura di un disegno tecnico di particolare e di complessivo

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

L’esame finale consiste in una prova scritta che prevede la realizzazione di un disegno di particolare di un pezzo meccanico assegnato ed una domanda di teoria

Teoria:

• Il disegno tecnico industriale: il disegno tecnico e la normativa
• Numeri normali e normazione delle serie
• Il disegno geometrico: costruzioni geometriche elementari
• Proiezioni ortogonali e rappresentazione ortografica di RO di entità elementari (punti, rette, piani e segmenti)
• Problemi di vera forma e dimensione, viste ausiliarie         
• Sezioni e compenetrazioni di solidi elementari: intersezione di un solido con un piano e intersezione di due solidi
• Rappresentazione ortografica di solidi sezionati e di solidi intersecati
• Rappresentazione ortografica nel DTI e particolarità
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• La quotatura (nozioni introduttive): criteri di disposizione e di scrittura delle quote, convenzioni particolari di quotatura e sistemi di quotatura.
• La quotatura: quote funzionali, quote non funzionali e quote ausiliarie.
• Influenza del processo di fabbricazione sulla forma e sulla quotatura dei componenti meccanici
• Le tolleranze dimensionali: gli errori dimensionali (concetti introduttivi), definizioni di dimensioni limite, tolleranze e scostamenti, tipi di accoppiamento, sistema ISO di tolleranze, indicazioni delle tolleranze nei disegni

• Le tolleranze dimensionali: calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una quota risultante da una catena di quote relative ad uno stesso componente, calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una condizione funzionale in un complessivo
• La rugosità superficiale
• Le tolleranze geometriche            
• I collegamenti filettati    
• Collegamenti smontabili non filettati
• Cuscinetti e Ruote dentate           
• Rappresentazione di comuni elementi di macchine             

Esercitazioni:

• Costruzioni geometriche di raccordi e curve di interesse meccanico
• Rappresentazione ortografica di componenti meccanici
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• Quotatura di componenti
• Rappresentazione delle filettature
• Catena di quote su un piccolo assieme e disegno di un particolare (quotatura funzionale)
• Lettura dei complessivi

- Chirone, Tornincasa, Il Disegno Tecnico Industriale, Ed. Il Capitello (vol. 1 e vol. 2)

- Straneo, Consorti, Disegno, Progettazione e Organizzazione Industriale, vol. I e II, Edizioni Principato

- S. Barone, A. Paoli, A.V. Razionale, M. Beretta, Disegno Tecnico Industriale, ed.: CittàStudiEdizioni, 2020

- Appunti e dispense del corso.

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Computer aided design aims at provide to the students the knowledge regarding the design process and 3d modelling from a theoretical and practical point of view. The course includes the teaching of the 3D modelling software Catia V5, with particular attention to the surface modelling in the Generative Shape Design module.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

Theoretical and practical lessons

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: three hours).

The first part is closed book (duration: one hour); the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part (duration: two hours), consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Lee Kunwoo, “Principles of CAD/CAM/CAE Systems”, Addison Wesley Longman
•Mortenson M.E.,“GeometricModelling”,John Wiley and Sons,1997.
•Ibrahim Zeid,“Mastering CAD/CAM”, McGrawHill
•Michel Michaud,CATIA-Core Tools, McGrawHill
•slides of the lessons

Conoscenze di base di disegno tecnico

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti teorici, normativi e tecnici per la realizzazione e la comprensione di un disegno di macchine e componenti. 

*utilizzo del disegno come linguaggio tecnico.
*conoscenza delle principali normative di riferimento.
*utilizzo delle rappresentazioni ortografiche, viste e sezioni, per la descrizione completa della geometria di un componente meccanico.
*quotatura di un disegno tecnico per la definizione quantitativa di un componente meccanico
*conoscenza del sistema ISO di tolleranze, dimensionali e geometriche, e accoppiamenti.
*capacità di lettura di un disegno tecnico di particolare e di complessivo

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

L’esame finale consiste in una prova scritta che prevede la realizzazione di un disegno di particolare di un pezzo meccanico assegnato ed una domanda di teoria

Teoria:

• Il disegno tecnico industriale: il disegno tecnico e la normativa
• Numeri normali e normazione delle serie
• Il disegno geometrico: costruzioni geometriche elementari
• Proiezioni ortogonali e rappresentazione ortografica di RO di entità elementari (punti, rette, piani e segmenti)
• Problemi di vera forma e dimensione, viste ausiliarie         
• Sezioni e compenetrazioni di solidi elementari: intersezione di un solido con un piano e intersezione di due solidi
• Rappresentazione ortografica di solidi sezionati e di solidi intersecati
• Rappresentazione ortografica nel DTI e particolarità
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• La quotatura (nozioni introduttive): criteri di disposizione e di scrittura delle quote, convenzioni particolari di quotatura e sistemi di quotatura.
• La quotatura: quote funzionali, quote non funzionali e quote ausiliarie.
• Influenza del processo di fabbricazione sulla forma e sulla quotatura dei componenti meccanici
• Le tolleranze dimensionali: gli errori dimensionali (concetti introduttivi), definizioni di dimensioni limite, tolleranze e scostamenti, tipi di accoppiamento, sistema ISO di tolleranze, indicazioni delle tolleranze nei disegni

• Le tolleranze dimensionali: calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una quota risultante da una catena di quote relative ad uno stesso componente, calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una condizione funzionale in un complessivo
• La rugosità superficiale
• Le tolleranze geometriche            
• I collegamenti filettati    
• Collegamenti smontabili non filettati
• Cuscinetti e Ruote dentate           
• Rappresentazione di comuni elementi di macchine             

Esercitazioni:

• Costruzioni geometriche di raccordi e curve di interesse meccanico
• Rappresentazione ortografica di componenti meccanici
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• Quotatura di componenti
• Rappresentazione delle filettature
• Catena di quote su un piccolo assieme e disegno di un particolare (quotatura funzionale)
• Lettura dei complessivi

Chirone, Tornincasa, Il Disegno Tecnico Industriale, Ed. Il Capitello (vol. 1 e vol. 2)

Straneo, Consorti, Disegno, Progettazione e Organizzazione Industriale, vol. I e II, Edizioni Principato

Appunti e dispense del corso.

Sufficiency in geometry and linear algebra.

Overview

Computer aided design aims at developing engineering design skills with a particular focus on the proficient use of modern CAD-integrated analysis tools.

Learning Outcomes

After the course the student should be able to

* acquire detailed knowledge and understanding of the most recent advances in 3D computer aided design.

* know the fundamental building blocks for creating parametric geometry.

The exam consists of two cascaded parts (maximum overall duration: three hours).

The first part is closed book (duration: one hour); the student is asked to illustrate some theoretical topics.

The second part, that starts when the student has completed the first part (duration: two hours), consists in modelling, using CATIA, a given mechanical/aeronautical component and outputting the detail drawing.

Introduction: CAD/CAM/CAE systems in the industrial product development cycle.

Geometric modeling methods and techniques.

The representation schemes of solid geometry: CSG, B-rep, finite elements, schemes by enumeration of occupied spaces .

CATIA V5: Introduction

CATIA V5: The sketching

CATIA V5: Part Design

CATIA V5: Assembly Design

CATIA V5: Generative Shape Design

CATIA V5: Drawing

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti teorici, normativi e tecnici per la realizzazione e la comprensione di un disegno di macchine e componenti. 

*utilizzo del disegno come linguaggio tecnico.
*conoscenza delle principali normative di riferimento.
*utilizzo delle rappresentazioni ortografiche, viste e sezioni, per la descrizione completa della geometria di un componente meccanico.
*quotatura di un disegno tecnico per la definizione quantitativa di un componente meccanico
*conoscenza del sistema ISO di tolleranze, dimensionali e geometriche, e accoppiamenti.
*capacità di lettura di un disegno tecnico di particolare e di complessivo

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

L’esame finale consiste in una prova scritta che prevede la realizzazione di un disegno di particolare di un pezzo meccanico assegnato ed una domanda di teoria

Teoria:

• Il disegno tecnico industriale: il disegno tecnico e la normativa
• Numeri normali e normazione delle serie
• Il disegno geometrico: costruzioni geometriche elementari
• Proiezioni ortogonali e rappresentazione ortografica di RO di entità elementari (punti, rette, piani e segmenti)
• Problemi di vera forma e dimensione, viste ausiliarie         
• Sezioni e compenetrazioni di solidi elementari: intersezione di un solido con un piano e intersezione di due solidi
• Rappresentazione ortografica di solidi sezionati e di solidi intersecati
• Rappresentazione ortografica nel DTI e particolarità
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• La quotatura (nozioni introduttive): criteri di disposizione e di scrittura delle quote, convenzioni particolari di quotatura e sistemi di quotatura.
• La quotatura: quote funzionali, quote non funzionali e quote ausiliarie.
• Influenza del processo di fabbricazione sulla forma e sulla quotatura dei componenti meccanici
• Le tolleranze dimensionali: gli errori dimensionali (concetti introduttivi), definizioni di dimensioni limite, tolleranze e scostamenti, tipi di accoppiamento, sistema ISO di tolleranze, indicazioni delle tolleranze nei disegni

• Le tolleranze dimensionali: calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una quota risultante da una catena di quote relative ad uno stesso componente, calcolo della tolleranza e degli scostamenti di una condizione funzionale in un complessivo
• La rugosità superficiale
• Le tolleranze geometriche            
• I collegamenti filettati    
• Collegamenti smontabili non filettati
• Cuscinetti e Ruote dentate           
• Rappresentazione di comuni elementi di macchine             

Esercitazioni:

• Costruzioni geometriche di raccordi e curve di interesse meccanico
• Rappresentazione ortografica di componenti meccanici
• Impiego della sezione nel disegno tecnico
• Quotatura di componenti
• Rappresentazione delle filettature
• Catena di quote su un piccolo assieme e disegno di un particolare (quotatura funzionale)
• Lettura dei complessivi

Chirone, Tornincasa, Il Disegno Tecnico Industriale, Ed. Il Capitello (vol. 1 e vol. 2)

Straneo, Consorti, Disegno, Progettazione e Organizzazione Industriale, vol. I e II, Edizioni Principato

Appunti e dispense del corso.