Codice insegnamento

4S009869

Crediti

9

Coordinatore

Marco Cocconcelli

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE

Corsi Singoli

Autorizzato

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi di apprendimento

Il corso mira ad introdurre gli elementi fondamentali dell’analisi e simulazione cinematica dei sistemi meccanici, con riferimento sia ai sistemi piani sia ai sistemi spaziali (matrici di trasformazione, catene cinematiche aperte, nozioni di velocità e velocità angolare). Introduce gli elementi dell’analisi e simulazione dinamica e della modellistica: principali forze agenti sui sistemi meccanici (tra cui forze di contatto), masse e momenti di inerzia, principi di dinamica newtoniana. Il laboratorio è finalizzato ad introdurre l’uso di sistemi di calcolo simbolico e numerico applicati alla modellistica dei sistemi meccanici.

Prerequisiti e nozioni di base

Per affrontare gli argomenti del corso è richiesta una solida formazione di base in fisica, analisi matematica e geometria.

Programma

Coppie cinematiche e meccanismi: vincoli e geometria di contatto fra corpi rigidi, coppie cinematiche, realizzazione delle coppie cinematiche, catene cinematiche, mobilità delle catene cinematiche piane, criteri geometrici di mobilità, mobilità di meccanismi in moto rigido generale.
Forze di contatto e attrito: contatti superficiali e teoria di Hertz, Attrito radente e modello di Coulomb, azioni fluidodinamiche.
Cinematica dei meccanismi piani: modello matematico, analisi di posizione, analisi di velocità, analisi di accelerazione, aspetti geometrici della cinematica dei meccanismi. Cinematica dei meccanismi spaziali: sistemi di riferimento (matrici di trasformazione, catene cinematiche aperte, velocità e velocità angolare).
Statica dei meccanismi: equilibrio dei sistemi meccanici, statica dei sistemi in presenza di attrito.
Dinamica dei sistemi meccanici: modellazione dinamica, condizioni di funzionamento, rendimento.
Vibrazioni meccaniche: Esempi di sistemi vibranti e modelli cinematici, vibrazioni libere di sistemi ad un grado di libertà, vibrazioni forzate di sistemi ad un grado di libertà.
Meccanica delle coppie cinematiche: cuscinetti radenti.

Bibliografia

Modalità didattiche

Lezioni in modalità mista (blended: on-line e in presenza). Verranno fornite lezioni in presenza e in streaming per la parte di teoria; Le lezioni di laboratorio verranno svolte solo presenza. Le registrazioni, sia di teoria che di laboratorio, saranno rese disponibili sulla pagina Moodle del corso.
Lezioni di chiarimento e ripasso in presenza o on-line su richiesta.
Le esercitazioni di laboratorio, costituite da simulazioni di sistemi meccanici, saranno svolte mediante software di manipolazione simbolica di equazioni (Mathematica).

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto costituito da una parte di teoria e una di laboratorio. Per ciascuna parte sono previsti esercizi da svolgere a penna su un foglio di carta. Nella parte di teoria può essere richiesta anche la trattazione di uno specifico argomento svolto a lezione. Nella parte di laboratorio viene richiesta anche di svolgere parte degli esercizi su Mathematica, utilizzando i pc d'aula.
Al termine della prova gli studenti dovranno consegnare: il compito cartaceo svolto per la parte di teoria, il compito cartaceo svolto per la parte di laboratorio, un file Mathematica contenente lo script sviluppato durante il compito.
La durata della prova complessiva è di 3 ore. Per superare l'esame, lo studente dovrà risultare positivo in entrambe le parti. Gli studenti in corso possono sostenere un esame parziale al termine del primo semestre. La modalità d'esame è la stessa del complessivo, ma la durata è di 1,5 ore e gli argomenti richiesti sono solo quelli svolti nel primo semestre. Chi ha superato il parziale può sostenere la seconda parte nel primo appello del secondo semestre con le stesse modalità.

Criteri di valutazione

Capacità di comprendere il problema dato. Capacità di analizzare e modellare un sistema meccanico scrivendone le equazioni di vincolo e della dinamica. Capacità di esprimersi con la terminologia corretta. Comprensione degli argomenti svolti a lezione e capacità di applicazione.

Criteri di composizione del voto finale

La composizione finale del voto è data dalla somma pesata dei voti riportati nella prova di Laboratorio di simulazione meccanica (1/3) e nella prova di Elementi di meccanica (2/3). In caso di parziali, la composizione del voto per le singole prove è la stessa, e il voto finale è la media dei due parziali.

Lingua dell'esame

Italiano. Inglese a richiesta.

Sustainable Development Goals - SDGs

Questa iniziativa contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.
Maggiori informazioni su www.univr.it/sostenibilita