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Insegnamento
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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8037417 -
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso si prefigge l’obiettivo formativo principale di fornire agli allievi gli strumenti necessari alla comprensione e applicazione dei fondamenti della meccanica del continuo e delle strutture, oltre che della resistenza dei materiali. Inoltre, ha lo scopo di promuovere lo sviluppo di un processo di apprendimento critico basato non solo su aspetti nozionistici ma finalizzato alla comprensione, analisi e soluzione di problemi strutturali concreti. L’attività formativa quindi consentirà agli allievi di acquisire e applicare i fondamenti della progettazione strutturale.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
L'allievo acquisirà la capacità di comprendere e di dimostrare conoscenza, consapevole e non solo mnemonica, delle principali teorie alla base della meccanica del continuo, della rappresentazione del comportamento costitutivo dei materiali e della loro resistenza, delle leggi dell’elasticità e delle relative implicazioni, delle principali teorie strutturali. In questo ambito, le conoscenze e competenze sviluppate sulla meccanica dei materiali e delle strutture saranno arricchite dalla presentazione di temi e problemi aperti riguardanti il comportamento di alcuni materiali avanzati e alcuni problemi strutturali non convenzionali di interesse industriale.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine dell’insegnamento l’allievo dovrà esibire la capacità di applicare in modo consapevole e autonomo le nozioni apprese ed i costrutti analitici compresi per approcciare problemi strutturali concreti, mostrando competenze adeguate per la determinazione statica di strutture, per la loro analisi di sollecitazione, per l’applicazione di procedure di verifica e sicurezza strutturale, nonché per l’ideazione e la progettazione di elementi strutturali opportunamente vincolati di interesse in ambito industriale.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
L’allievo che avrà tratto soddisfacente profitto dall’insegnamento, esibirà la capacità di scegliere ed utilizzare autonomamente le strategie di analisi e verifica delle strutture, formulando argomentazioni e procedimenti di calcolo coerenti ed efficaci basati sulle teorie ed i modelli appresi.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
E’ attesa una soddisfacente capacità di comunicare, verbalmente e attraverso elaborati scritti, le informazioni, i risultati, le soluzioni, l’iter ideativo/progettuale inerenti aspetti di meccanica del continuo, della meccanica delle strutture e del comportamento dei materiali, sia ad interlocutori del settore che, nei limiti del possibile e quanto meno negli aspetti di sintesi, a interlocutori non specialisti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
E’ attesa la capacità di applicare ed utilizzare in senso critico e autonomo l’insieme delle competenze acquisite per intraprendere e sviluppare percorsi di apprendimento e sintesi inerenti ulteriori tematiche di base e avanzate della meccanica dei materiali e delle strutture, delle metodologie di progettazione meccanica, delle tecniche di analisi teoriche e computazionali utili nell'ambito delle applicazioni industriali.
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ICAR/08
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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8037385 -
MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Conoscenza delle modalità di analisi e progettazione di meccanismi. Conoscenza delle leggi della Cinematica e della Dinamica, così da permetterne l’applicazione nell’impostazione di modelli di interesse ingegneristico quali, ad esempio, quelli per l’analisi dei fenomeni vibratori nelle macchine. Conoscenza delle modalità di trasmissione del moto tra assi.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Il corso si propone di fornire le conoscenze di Cinematica e Dinamica finalizzate all’'impostazione, simulazione e valutazione dei risultati di semplici modelli di meccanismi e di macchine.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Lo studente dovrà essere in grado di:
- eseguire l’analisi della struttura cinematica e dei gradi di libertà di meccanismi;
- stimare velocità ed accelerazioni (analisi cinematica) in meccanismi articolati attraverso metodi grafici e numerici iterativi;
- applicare procedure grafiche ed analitiche per risolvere elementari problemi di sintesi cinematica;
- conoscere le varie modalità di trasmissione del moto tra assi (ingranaggi, giunti, etc.);
- impostare e simulare semplici modelli per l’analisi statica e dinamica di sistemi meccanici;
- saper analizzare modelli lineari a 1 e 2 gradi di libertà per l’analisi delle vibrazioni nei sistemi meccanici;
- eseguire il calcolo delle frequenze naturali e modi di vibrare per modelli lineari di macchine.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Capacità di esame critico della correttezza modelli e delle relative simulazioni.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Capacità di esporre oralmente e verbalmente i risultati dell'attività di sviluppo modelli e loro analisi.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La capacità di apprendimento viene stimolata e verificata grazie alle esercitazioni svolte durante il corso.
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PENNESTRI' ETTORE
( programma)
CINEMATICA:
Struttura cinematica dei meccanismi. Definizioni elementari. Coppie cinematiche e criteri di classificazione. Calcolo dei gradi di libertà in un meccanismo con formule di Gruebler e Kutzbach. Corrispondenza grafi-meccanismi. Il metodo delle equazioni di chiusura. Analisi delle configurazioni. Iterazione di Newton-Raphson. Metodo matriciale calcolo dei gradi di libertà. Richiami delle principali relazioni tra velocità ed accelerazione nei moti rigidi. Il metodo dei diagrammi polari. L'accelerazione di Coriolis nei meccanismi. Teorema di Aronhold-Kennedy. La regola di Grashof.Moti finiti. Centro della rotazione finita. Sintesi grafica del quadrilatero articolato per due e tre spostamenti: Matrici di spostamento dei moti assoluti e relativi. Metodo di Suh-Radcliffe e sue estensioni. Equazione di Freudenstein. Polari del moto. Analisi della curvatura. Equazione di Euler-Savary. Centro delle accelerazioni. Circonferenza dei flessi e di stazionarietà. Generazione profili coniugati (metodo dell'epiciclo). Teorema di Freudenstein.
TRASMISSIONI MECCANICHE:
Classificazione delle trasmissioni per ingranaggi. Caratteristiche dei profili ad evolvente. Il proporzionamento modulare. Linea d'ingranamento ed arco d'azione. L'interferenza e metodi per la sua eliminazione. Minimo numero di denti. Ruote a denti elicoidali. Analisi cinematica di rotismi epicicloidali. Formula di Willis. Tipologie di giunti meccanici: giunto cardanico, Tracta, Tripode, Rzeppa. Condizioni geometriche per trasmissione omocinetica del moto.
STATICA E DINAMICA:
Classificazione delle forze agenti nelle macchine. Sistemi di forze equivalenti. Risultante delle forze: Poligoni funicolari. Equazione di bilancio energetico nelle macchine. Rendimento di meccanismi in serie ed in parallelo. Rendimento meccanico di macchine semplici. Riduzione delle masse e delle rigidezze. Richiami dinamica del corpo rigido. Principio dei lavori virtuali e sue applicazioni all'analisi statica e dinamica. Analisi dinamica inversa dei meccanismi articolati piani: quadrilatero e manovellismo di spinta.Riduzione delle azioni d'inerzia. Modello semplificato della dinamica di un manovellismo di spinta.Metodo di Tredgold per il dimensionamento del volano.
VIBRAZIONI:
Vibrazioni libere e forzate dei sistemi lineari ad 1 g.d.l. Determinazione sperimentale del fattore di smorzamento: Metodo del decremento logaritmico e della potenza media dissipata. Coefficiente di amplificazione dinamica. Vibrazioni dei sistemi a base mobile. Coefficienti di trasmissibilità. Cenni sulle velocità critiche flessionali. Esempi di isolamento delle vibrazioni. Sistemi lineari a 2 g.d.l. Cenni sullo smorzatore dinamico delle vibrazioni. Metodi numerici di integrazione: Eulero, Heun e Runge.
Vibrazioni dei sistemi ad n g.d.l. Ortogonalità dei modi di vibrare. Disaccoppiamento delle equazioni del moto.
 1) N.P. Belfiore, A. Di Benedetto, E. Pennestrì, Elementi di Meccanica Teorica e Applicata, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
2) A. Di Benedetto, E. Pennestrì, Introduzione alla Cinematica dei Meccanismi, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, voll.I, II, III.
3) E. Pennestrì, Dinamica Tecnica e Computazionale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, vol. I.
4) R. Norton, Design of Machinery: An Introduction To The Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines,.
5) J. Denavit, R.S. Hartenberg, Kinematic Synthesis of Linkages (pdf available online)
6) Rao, S.S, Mechanical Vibrations, Wiley & Sons
7) Teaching material distributed by the instructor through the website
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ING-IND/13
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90
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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8039219 -
FONDAMENTI DI SCIENZA DEI MATERIALI E METALLURGIA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Conoscenza e correlazione tra le proprietà microscopiche e le proprietà macroscopiche delle principali classi di materiali.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso si richiede allo studente la capacità di correlare le nozioni apprese e di elaborarle criticamente in maniera da sapere interpretare il comportamento strutturale e funzionale delle principali classi di materiale sulla base della loro struttura.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Si cercherà di stimolare la capacità analitica degli studenti in maniera che sappiano interpretare e correlare i dati provenienti dalle più comuni e importanti caratterizzazioni strumentali con le prestazioni offerte dai materiali.Gli obiettivi formativi sono realizzati attraverso lezioni frontali, casi di studio, esercitazioni di laboratorio.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Capacità di indagine, selezione e scelta di materiali metallici in relazione all'utilizzo.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente dovrà essere in grado di comunicare in modo chiaro, corretto e con linguaggio tecnico le proprie conoscenze acquisite durante il corso. Questo aspetto verrà promosso dedicando 10-15 minuti di ogni lezione alla revisione, e all’eventuale chiarificazione, dei concetti acquisiti nel corso della lezione precedente e stimolando gli studenti alla partecipazione di una discussione di classe.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Capacità di porsi criticamente di fronte ad un problema nuovo, di saperlo gestire e trovare soluzioni funzionali e correttamente impostate.
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M-3984 -
METALLURGIA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Conoscenza e correlazione tra le proprietà microscopiche e le proprietà macroscopiche delle principali classi di materiali.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso si richiede allo studente la capacità di correlare le nozioni apprese e di elaborarle criticamente in maniera da sapere interpretare il comportamento strutturale e funzionale delle principali classi di materiale sulla base della loro struttura.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Si cercherà di stimolare la capacità analitica degli studenti in maniera che sappiano interpretare e correlare i dati provenienti dalle più comuni e importanti caratterizzazioni strumentali con le prestazioni offerte dai materiali.Gli obiettivi formativi sono realizzati attraverso lezioni frontali, casi di studio, esercitazioni di laboratorio.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Capacità di indagine, selezione e scelta di materiali metallici in relazione all'utilizzo.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente dovrà essere in grado di comunicare in modo chiaro, corretto e con linguaggio tecnico le proprie conoscenze acquisite durante il corso. Questo aspetto verrà promosso dedicando 10-15 minuti di ogni lezione alla revisione, e all’eventuale chiarificazione, dei concetti acquisiti nel corso della lezione precedente e stimolando gli studenti alla partecipazione di una discussione di classe.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Capacità di porsi criticamente di fronte ad un problema nuovo, di saperlo gestire e trovare soluzioni funzionali e correttamente impostate.
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TATA MARIA ELISA
( programma)
•Contenuti del corso:
Il corso è articolato in due sezioni da 6 CFU ciascuna, la prima relativa ai Fondamenti della Scienza dei Materiali a cura della Prof. Ing. Francesca Nanni, la seconda relativa ai Fondamenti della Metallurgia a cura del Prof. Roberto Montanari.
La prima parte è dedicata allo studio delle tipologie di legame, struttura e difetti dei solidi. Segue un excursus sulle principali tipologie di sollecitazione a cui sono sottoposti i materiali nelle loro applicazioni strutturali (trazione, compressione, creep, fatica) e relative metodologie di prova. Le prestazioni meccanico-funzionali dei materiali verranno analizzate alla luce di fenomeni microscopici e della microstruttura. La seconda parte del corso sarà focalizzata sullo studio delle principali classi di materiali metallici (leghe ferrose e non) e sui relativi trattamenti termici atti a modificarne le proprietà. Verranno pertanto spiegati in diagrammi di stato delle principali leghe metalliche e il loro impiego in metallurgia.
In definitiva il corso sarà articolato come segue:
Sezione I: Fondamenti di Scienza dei Materiali
• Legami primari e secondari
• Formazione e struttura dei solidi
• direzioni e piani reticolari
• Difetti della struttura cristallina: difetti di punto di linea e di superficie
• La prova di trazione e le principali proprietà dei materiali
• Durezza
• frattura: principali meccanismi della frattura
• creep
• fatica
• introduzione ai materiali polimerici: la chimica del carbonio
• struttura de polimeri termoplastici, termoindurenti, elastomeri
• metodi di polimerizzazione
• proprietà meccaniche dei materiali polimerici
• viscoelasticità nei polimeri
• cenni alla produzione dei polimeri
• strutture dei ceramici
• principali proprietà dei ceramici
• metodi di produzione dei ceramici
Sezione II: Fondamenti di Metallurgia
• Richiami sui diagrammi di stato
• Diffusione
• Diagramma Fe-C
• Diagrammi ternari
• curve TTT e CCT
• microstrutture di equilibrio e non negli acciai
• Trattamenti termici di interesse applicativo
• Frattura e tenacità
• Produzione dei metalli: solidificazione ,
• Fabbricazione acciaio fonderia
• Effetto degli elementi di lega negli acciai,
• Acciai strutturali per uso generale,
• Acciai da bonifica,
• Acciai per utensili,
• Acciai inox,
• Trattamenti di superficie degli acciai,
• Ghise,
• Alluminio e le sue leghe,
• Magnesio e le sue leghe,
• Nichel e le sue leghe,
Appunti tratti dalle lezioni. Copia materiale didattico usato per le lezioni.
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6
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ING-IND/21
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
M-3983 -
FONDAMENTI DI SCIENZA DEI MATERIALI
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NANNI FRANCESCA
( programma)
•Contenuti del corso:
Il corso è articolato in due sezioni da 6 CFU ciascuna, la prima relativa ai Fondamenti della Scienza dei Materiali a cura della Prof. Ing. Francesca Nanni, la seconda relativa ai Fondamenti della Metallurgia a cura della Prof.ing. Maria Elisa Tata.
La prima parte è dedicata allo studio delle tipologie di legame, struttura e difetti dei solidi. Segue un excursus sulle principali tipologie di sollecitazione a cui sono sottoposti i materiali nelle loro applicazioni strutturali (trazione, compressione, creep, fatica) e relative metodologie di prova. Le prestazioni meccanico-funzionali dei materiali verranno analizzate alla luce di fenomeni microscopici e della microstruttura. La seconda parte del corso sarà focalizzata sullo studio delle principali classi di materiali metallici (leghe ferrose e non) e sui relativi trattamenti termici atti a modificarne le proprietà. Verranno pertanto spiegati in diagrammi di stato delle principali leghe metalliche e il loro impiego in metallurgia.
In definitiva il corso sarà articolato come segue:
Sezione I: Fondamenti di Scienza dei Materiali
• Legami primari e secondari
• Formazione e struttura dei solidi
• direzioni e piani reticolari
• Difetti della struttura cristallina: difetti di punto di linea e di superficie
• La prova di trazione e le principali proprietà dei materiali
• Durezza
• frattura: principali meccanismi della frattura
• creep
• fatica
• introduzione ai materiali polimerici: la chimica del carbonio
• struttura de polimeri termoplastici, termoindurenti, elastomeri
• metodi di polimerizzazione
• proprietà meccaniche dei materiali polimerici
• viscoelasticità nei polimeri
• cenni alla produzione dei polimeri
• strutture dei ceramici
• principali proprietà dei ceramici
• metodi di produzione dei ceramici
Sezione II: Fondamenti di Metallurgia
• Richiami sui diagrammi di stato
• Diffusione
• Diagramma Fe-C
• curve TTT e CCT
• microstrutture di equilibrio e non negli acciai
• Trattamenti termici di interesse applicativo
• Produzione dei metalli: solidificazione ,
• Fabbricazione acciaio fonderia
• Effetto degli elementi di lega negli acciai,
• Acciai strutturali per uso generale,
• Acciai da bonifica,
• Acciai per utensili,
• Acciai inox,
• Trattamenti di superficie degli acciai,
• Ghise,
• Alluminio e le sue leghe,
Appunti tratti dalle lezioni. Copia materiale didattico usato per le lezioni.
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ING-IND/22
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60
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Attività formative caratterizzanti
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