Ingegneria Meccanica | COSTRUZIONE DI MACCHINE ED ELEMENTI FINITI

cod. 0622300018

COSTRUZIONE DI MACCHINE ED ELEMENTI FINITI

	0622300018
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	INGEGNERIA MECCANICA
	2013/2014

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2012
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	ING-IND/14	9	90	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	ROBERTO GUGLIELMO CITARELLA T Curriculum
	GABRIELE CRICRI' Curriculum

	Obiettivi
	IL CORSO AFFRONTA ARGOMENTI RELATIVI AGLI ASPETTI PROGETTUALI DI COMPONENTI MECCANICI, AFFIANCANDO ASPETTI TEORICI ED APPLICATIVI. GLI ARGOMENTI CARATTERIZZANTI RIGUARDANO IL COMPORTAMENTO DEI MATERIALI METALLICI E DEI COMPOSITI, CON RIFERIMENTO SPECIFICO ALLA LORO RESISTENZA MECCANICA. SI SVILUPPA LO STUDIO DI FENOMENOLOGIE QUALI QUELLA DELLA FATICA MULTI ASSIALE, DEI COMPOSITI, DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA, DELLA VISCOELASTICITÀ E DELLA PLASTICITÀ, PONENDO IN RISALTO GLI ASPETTI UTILI AL DIMENSIONAMENTO DEGLI ORGANI ED ALLA DIAGNOSTICA DI ROTTURE E CEDIMENTI STRUTTURALI. SI SVILUPPA IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI NELLE SUE PARTI TEORICHE E APPLICATIVE. SI FORNISCONO CENNI TEORICI AL METODO AGLI ELEMENTI DI CONTORNO (BEM) E ALLA FATICA TERMOMECCANICA.

IL CORSO AFFRONTA ARGOMENTI RELATIVI AGLI ASPETTI PROGETTUALI DI COMPONENTI MECCANICI, AFFIANCANDO ASPETTI TEORICI ED APPLICATIVI. GLI ARGOMENTI CARATTERIZZANTI RIGUARDANO IL COMPORTAMENTO DEI MATERIALI METALLICI E DEI COMPOSITI, CON RIFERIMENTO SPECIFICO ALLA LORO RESISTENZA MECCANICA. SI SVILUPPA LO STUDIO DI FENOMENOLOGIE QUALI QUELLA DELLA FATICA MULTI ASSIALE, DEI COMPOSITI, DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA, DELLA VISCOELASTICITÀ E DELLA PLASTICITÀ, PONENDO IN RISALTO GLI ASPETTI UTILI AL DIMENSIONAMENTO DEGLI ORGANI ED ALLA DIAGNOSTICA DI ROTTURE E CEDIMENTI STRUTTURALI. SI SVILUPPA IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI NELLE SUE PARTI TEORICHE E APPLICATIVE. SI FORNISCONO CENNI TEORICI AL METODO AGLI ELEMENTI DI CONTORNO (BEM) E ALLA FATICA TERMOMECCANICA.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE (CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLE EQUAZIONI DIFFERENZIALI, AL CALCOLO INTEGRALE E ALL'ALGEBRA MATRICIALE), FISICHE, DI RAPPRESENTAZIONE GRAFICA/SCHEMATIZZAZIONE E RESISTENZA DEI MATERIALI. È INOLTRE RICHIESTA LA CONOSCENZA DELLE METODOLOGIE BASE DI PROGETTAZIONE MECCANICA.

	Contenuti
	SI ILLUSTRANO GLI ASPETTI SALIENTI DELLA MICROMECCANICA E MACROMECCANICA DELLA LAMINA CON RELATIVI CRITERI DI RESISTENZA A SOLLECITAZIONE MULTIASSIALE. LEGAMI COSTITUTIVI. APPLICAZIONI. SI ILLUSTRANO ALCUNI CRITERI DI RESISTENZA A FATICA MULTIASSIALE: MODELLI DI DERIVAZIONE DEI CRITERI DI RESISTENZA STATICI, MODELLO DI SINES E APPROCCI BASATI SUL PIANO CRITICO ED ENERGETICI. APPLICAZIONI. SI ANALIZZANO I MECCANISMI DI FRATTURA CON RIFERIMENTO AI LIVELLI MACRO, MESO E MICROSTRUTTURALE. SI DEFINISCONO I MODI DI FRATTURA E SI INTRODUCE LA TEORIA LINEARE ELASTICA, LA VALUTAZIONE DEL FATTORE DI INTENSIFICAZIONE DEGLI SFORZI, LA CORREZIONE PLASTICA ED I PRINCIPALI CRITERI DI FRATTURA. SI FORNISCONO I FONDAMENTI DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA ELASTOPLASTICA E DELLA PROPAGAZIONE DELLA CRICCA PER FATICA. SI DELINEANO I CONCETTI BASE DELLA FATICA TERMOMECCANICA CON ILLUSTRAZIONE DEI RISULTATI SPERIMENTALI PIÙ SIGNIFICATIVI. SI INTRODUCONO GLI ASPETTI FENOMENOLOGICI DELLA PLASTICITÀ E, IN PRESENZA DI STATO TENSIONALE MONOASSIALE E MULTIASSIALE, SI PROSPETTANO I CRITERI LIMITE, REGOLE DI FLUSSO PLASTICO E DI INCRUDIMENTO, CON RELATIVE APPLICAZIONI. BEM (BOUNDARY ELEMENT METHOD) VISCOELASTICITÀ NON LINEARE: TEORIA ED APPLICAZIONI. RICHIAMO DEI PRINCIPALI CONCETTI DELLA MATEMATICA DELLE MATRICI ED I METODI DI RISOLUZIONE DEI SISTEMI LINEARI; METODI DI INTERPOLAZIONE PER LA DESCRIZIONE APPROSSIMATA DEL CONTINUO E DEL CAMPO DI SPOSTAMENTI E DEFORMAZIONI AD ESSO ASSOCIATO. PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI, EQUAZIONI DI EQUILIBRIO AL DISCRETO DEL SISTEMA INTERPOLATO CON RIFERIMENTO ALL’ANALISI LINEARE, METODI E LIMITAZIONI PER L’APPLICAZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO MEDIANTE FORZE E VINCOLI CONCENTRATI E SISTEMA LINEARE RISOLUTIVO. FORMULAZIONE A PARTIRE DALLE FUNZIONI DI FORMA DELLA MATRICE DI RIGIDEZZA DEGLI ELEMENTI ASTA, TRAVE, PIANI, ISOPARAMETRICI. CALCOLO DI TENSIONI E DEFORMAZIONI. ANALISI DI CONVERGENZA DEI RISULTATI. SCRITTURA DI MODULI DI CALCOLO STRUTTURALE CHE COMPRENDANO GLI ELEMENTI PRECEDENTEMENTE TRATTATI IN TEORIA. UTILIZZANDO UN SOFTWARE DI CALCOLO MATEMATICO A SCELTA, SI COSTRUISCE UN PICCOLO CODICE AGLI ELEMENTI FINITI COMPLETO DALLA DEFINIZIONE DELLA MESH AL CALCOLO DI DEFORMAZIONI TENSIONI.

Contenuti

SI ILLUSTRANO GLI ASPETTI SALIENTI DELLA MICROMECCANICA E MACROMECCANICA DELLA LAMINA CON RELATIVI CRITERI DI RESISTENZA A SOLLECITAZIONE MULTIASSIALE. LEGAMI COSTITUTIVI.
APPLICAZIONI.

SI ILLUSTRANO ALCUNI CRITERI DI RESISTENZA A FATICA MULTIASSIALE: MODELLI DI DERIVAZIONE DEI CRITERI DI RESISTENZA STATICI, MODELLO DI SINES E APPROCCI BASATI SUL PIANO CRITICO ED ENERGETICI.
APPLICAZIONI.

SI ANALIZZANO I MECCANISMI DI FRATTURA CON RIFERIMENTO AI LIVELLI MACRO, MESO E MICROSTRUTTURALE. SI DEFINISCONO I MODI DI FRATTURA E SI INTRODUCE LA TEORIA LINEARE ELASTICA, LA VALUTAZIONE DEL FATTORE DI INTENSIFICAZIONE DEGLI SFORZI, LA CORREZIONE PLASTICA ED I PRINCIPALI CRITERI DI FRATTURA. SI FORNISCONO I FONDAMENTI DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA ELASTOPLASTICA E DELLA PROPAGAZIONE DELLA CRICCA PER FATICA.

SI DELINEANO I CONCETTI BASE DELLA FATICA TERMOMECCANICA CON ILLUSTRAZIONE DEI RISULTATI SPERIMENTALI PIÙ SIGNIFICATIVI.

SI INTRODUCONO GLI ASPETTI FENOMENOLOGICI DELLA PLASTICITÀ E, IN PRESENZA DI STATO TENSIONALE MONOASSIALE E MULTIASSIALE, SI PROSPETTANO I CRITERI LIMITE, REGOLE DI FLUSSO PLASTICO E DI INCRUDIMENTO, CON RELATIVE APPLICAZIONI.

BEM (BOUNDARY ELEMENT METHOD)

VISCOELASTICITÀ NON LINEARE: TEORIA ED APPLICAZIONI.

RICHIAMO DEI PRINCIPALI CONCETTI DELLA MATEMATICA DELLE MATRICI ED I METODI DI RISOLUZIONE DEI SISTEMI LINEARI; METODI DI INTERPOLAZIONE PER LA DESCRIZIONE APPROSSIMATA DEL CONTINUO E DEL CAMPO DI SPOSTAMENTI E DEFORMAZIONI AD ESSO ASSOCIATO.
PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI, EQUAZIONI DI EQUILIBRIO AL DISCRETO DEL SISTEMA INTERPOLATO CON RIFERIMENTO ALL’ANALISI LINEARE, METODI E LIMITAZIONI PER L’APPLICAZIONE DELLE CONDIZIONI AL CONTORNO MEDIANTE FORZE E VINCOLI CONCENTRATI E SISTEMA LINEARE RISOLUTIVO.
FORMULAZIONE A PARTIRE DALLE FUNZIONI DI FORMA DELLA MATRICE DI RIGIDEZZA DEGLI ELEMENTI ASTA, TRAVE, PIANI, ISOPARAMETRICI. CALCOLO DI TENSIONI E DEFORMAZIONI. ANALISI DI CONVERGENZA DEI RISULTATI.
SCRITTURA DI MODULI DI CALCOLO STRUTTURALE CHE COMPRENDANO GLI ELEMENTI PRECEDENTEMENTE TRATTATI IN TEORIA. UTILIZZANDO UN SOFTWARE DI CALCOLO MATEMATICO A SCELTA, SI COSTRUISCE UN PICCOLO CODICE AGLI ELEMENTI FINITI COMPLETO DALLA DEFINIZIONE DELLA MESH AL CALCOLO DI DEFORMAZIONI TENSIONI.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE ED ESERCITAZIONI IN AULA. VERSO LA FINE DEL CORSO GLI ALLIEVI SONO DIVISI IN GRUPPI E VIENE LORO ASSEGNATO UN PROBLEMA DI PROGETTAZIONE DA RISOLVERE AUTONOMAMENTE, COMPRENDENTE SPESSO ANCHE ASPETTI NON ESPLICITAMENTE APPROFONDITI IN PRECEDENZA.

	Verifica dell'apprendimento
	LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UNA PROVA SCRITTA, UN PROGETTO E COLLOQUIO ORALE.

	Testi
	APPUNTI E DISPENSE DALLE LEZIONI ED ESERCITAZIONI L. VERGANI, MECCANICA DEI MATERIALI, MCGRAW-HILL. P. DAVOLI, A. BERNASCONI, M. FILIPPINI, S. FOLETTI, COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI, MCGRAW-HILL. G. BELLONI, A. LO CONTE, COSTRUZIONE DI MACCHINE (RESISTENZA DEI MATERIALI E SICUREZZA), HOEPLI. HUGHES T. J. R., THE FINITE ELEMENT METHOD: LINEAR STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS. REDDI J. N., ENERGY AND VARIATIONAL METHODS IN APPLIED MECHANICS. BATHE K. J., FINITE ELEMENT PROCEDURES IN ENGINEERING ANALYSIS.

Testi

APPUNTI E DISPENSE DALLE LEZIONI ED ESERCITAZIONI
L. VERGANI, MECCANICA DEI MATERIALI, MCGRAW-HILL.
P. DAVOLI, A. BERNASCONI, M. FILIPPINI, S. FOLETTI, COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI, MCGRAW-HILL.
G. BELLONI, A. LO CONTE, COSTRUZIONE DI MACCHINE (RESISTENZA DEI MATERIALI E SICUREZZA), HOEPLI.
HUGHES T. J. R., THE FINITE ELEMENT METHOD: LINEAR STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS.
REDDI J. N., ENERGY AND VARIATIONAL METHODS IN APPLIED MECHANICS.
BATHE K. J., FINITE ELEMENT PROCEDURES IN ENGINEERING ANALYSIS.

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