Roberto Guglielmo CITARELLA | 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
	2023/2024

CURRICULUM ENERGIA E PROPULSIONE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2018
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

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

DOCENTI

ROBERTO GUGLIELMO CITARELLA T Curriculum

	Obiettivi
	CONOSCENZA CRITICA DEI FONDAMENTI DI CALCOLO STRUTTURALE NECESSARI PER INTERPRETARE IL COMPORTAMENTO E LA RESISTENZA DEI COMPONENTI DI MACCHINE IN RELAZIONE AI PRINCIPALI FENOMENI DI DANNEGGIAMENTO E PROBLEMATICHE DI TIPO INGEGNERISTICO. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI: CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEGLI ARGOMENTI RELATIVI AGLI ASPETTI PROGETTUALI DI COMPONENTI MECCANICI, COMPRENSIVI DI ASPETTI TEORICI ED APPLICATIVI. GLI ARGOMENTI CARATTERIZZANTI RIGUARDANO LA FATICA OLIGOCICLICA (UNIASSIALE), LA FATICA MULTI ASSIALE, LA FATICA TERMOMECCANICA, LA MECCANICA DELLA FRATTURA, LA VISCOELASTICITÀ E LA PLASTICITÀ, LA TEORIA DEGLI ELEMENTI FINITI, PONENDO IN RISALTO GLI ASPETTI UTILI AL DIMENSIONAMENTO DEGLI ORGANI ED ALLA DIAGNOSTICA DI ROTTURE E CEDIMENTI STRUTTURALI. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZE E COMPRENSIONE CAPACITÀ DI ESEGUIRE CALCOLI ANALITICAMENTE E CON IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI. AUTONOMIA DI GIUDIZIO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI VALUTARE IN AUTONOMIA: -LA VALIDITÀ E I LIMITI DI APPROSSIMAZIONE DEI MODELLI AGLI ELEMENTI FINITI RAPPRESENTATIVI DEL COMPORTAMENTO DEI COMPONENTI DI MACCHINE; -LA VALIDITÀ E I LIMITI DI APPROSSIMAZIONE DEI MODELLI ANALITICI RAPPRESENTATIVI DEL COMPORTAMENTO DEI COMPONENTI DI MACCHINE. ABILITÀ COMUNICATIVE: LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI SOSTENERE CONVERSAZIONI SU TEMATICHE LEGATE AI FONDAMENTI DELLA RESISTENZA DELLE STRUTTURE, FACENDO RICORSO AD UNA TERMINOLOGIA SCIENTIFICA ADEGUATA, E AGLI STRUMENTI DELLA RAPPRESENTAZIONE MATEMATICA E GRAFICA DEI PRINCIPALI FENOMENI DESCRITTI.

CONOSCENZA CRITICA DEI FONDAMENTI DI CALCOLO STRUTTURALE NECESSARI PER INTERPRETARE IL COMPORTAMENTO E LA RESISTENZA DEI COMPONENTI DI MACCHINE IN RELAZIONE AI PRINCIPALI FENOMENI DI DANNEGGIAMENTO E PROBLEMATICHE DI TIPO INGEGNERISTICO.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEGLI ARGOMENTI RELATIVI AGLI ASPETTI PROGETTUALI DI COMPONENTI MECCANICI, COMPRENSIVI DI ASPETTI TEORICI ED APPLICATIVI. GLI ARGOMENTI CARATTERIZZANTI RIGUARDANO LA FATICA OLIGOCICLICA (UNIASSIALE), LA FATICA MULTI ASSIALE, LA FATICA TERMOMECCANICA, LA MECCANICA DELLA FRATTURA, LA VISCOELASTICITÀ E LA PLASTICITÀ, LA TEORIA DEGLI ELEMENTI FINITI, PONENDO IN RISALTO GLI ASPETTI UTILI AL DIMENSIONAMENTO DEGLI ORGANI ED ALLA DIAGNOSTICA DI ROTTURE E CEDIMENTI STRUTTURALI.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZE E COMPRENSIONE
CAPACITÀ DI ESEGUIRE CALCOLI ANALITICAMENTE E CON IL METODO AGLI ELEMENTI FINITI.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI VALUTARE IN AUTONOMIA:
-LA VALIDITÀ E I LIMITI DI APPROSSIMAZIONE DEI MODELLI AGLI ELEMENTI FINITI RAPPRESENTATIVI DEL COMPORTAMENTO DEI COMPONENTI DI MACCHINE;
-LA VALIDITÀ E I LIMITI DI APPROSSIMAZIONE DEI MODELLI ANALITICI RAPPRESENTATIVI DEL COMPORTAMENTO DEI COMPONENTI DI MACCHINE.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI SOSTENERE CONVERSAZIONI SU TEMATICHE LEGATE AI FONDAMENTI DELLA RESISTENZA DELLE STRUTTURE, FACENDO RICORSO AD UNA TERMINOLOGIA SCIENTIFICA ADEGUATA, E AGLI STRUMENTI DELLA RAPPRESENTAZIONE MATEMATICA E GRAFICA DEI PRINCIPALI FENOMENI DESCRITTI.

	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 A FATICA E MECCANICA DELLA FRATTURA.

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 A FATICA E MECCANICA DELLA FRATTURA.

	Contenuti
	SI ILLUSTRANO ALCUNI CRITERI DI RESISTENZA A FATICA MULTIASSIALE: CRITERIO DI SINES E APPROCCI BASATI SUL PIANO CRITICO E INTEGRALI. SI ANALIZZANO I MECCANISMI DI FRATTURA CON RIFERIMENTO AI LIVELLI MACRO, MESO E MICROSTRUTTURALE. SI DEFINISCONO I MODI DI FRATTURA E SI APPROFONDISCE LA TEORIA LINEARE ELASTICA, LA VALUTAZIONE DEL FATTORE DI INTENSIFICAZIONE DEGLI SFORZI, LA CORREZIONE PLASTICA ED I PRINCIPALI CRITERI DI FRATTURA. SI APPROFONDISCONO I FONDAMENTI 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. SI INTRODUCE IL 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. MODELLI DI CALCOLO STRUTTURALE CHE COMPRENDANO GLI ELEMENTI PRECEDENTEMENTE TRATTATI IN TEORIA. UTILIZZANDO UN SOFTWARE DI CALCOLO COMMERCIALE (ANSYS). SI PROCEDE ALLA DEFINIZIONE DELLA MESH E AL CALCOLO DI DEFORMAZIONI E TENSIONI.

Contenuti

SI ILLUSTRANO ALCUNI CRITERI DI RESISTENZA A FATICA MULTIASSIALE: CRITERIO DI SINES E APPROCCI BASATI SUL PIANO CRITICO E INTEGRALI.

SI ANALIZZANO I MECCANISMI DI FRATTURA CON RIFERIMENTO AI LIVELLI MACRO, MESO E MICROSTRUTTURALE. SI DEFINISCONO I MODI DI FRATTURA E SI APPROFONDISCE LA TEORIA LINEARE ELASTICA, LA VALUTAZIONE DEL FATTORE DI INTENSIFICAZIONE DEGLI SFORZI, LA CORREZIONE PLASTICA ED I PRINCIPALI CRITERI DI FRATTURA. SI APPROFONDISCONO I FONDAMENTI 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.

SI INTRODUCE IL 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.
MODELLI DI CALCOLO STRUTTURALE CHE COMPRENDANO GLI ELEMENTI PRECEDENTEMENTE TRATTATI IN TEORIA. UTILIZZANDO UN SOFTWARE DI CALCOLO COMMERCIALE (ANSYS). SI PROCEDE ALLA DEFINIZIONE DELLA MESH E AL CALCOLO DI DEFORMAZIONI E TENSIONI.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE (65 H) ED ESERCITAZIONI IN AULA (25 H). 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 UNO SCRITTO E UN COLLOQUIO ORALE RIGUARDANTI IL MODULO COSTRUTTIVO (FATICA OLIGOCICLICA, MECCANICA DELLA FRATTURA LINEARE ELASTICA, CREEP, PLASTICITA’, FATICA MULTIASSIALE AD ELEVATO NUMERO DI CICLI) . UN ALTRO COLLOQUI ORALE RIGUARDANTE IL MODULO SUL METODO DEGLI ELEMENTI FINITI, IN CUI L’ALLIEVO PRESENTA LO SVOLGIMENTO DI UNA SERIE DI ESERCIZI (SPIEGATI DURANTE IL CORSO) E RISPONDE A DOMANDE DI TEORIA. CIASCUNO DEI DUE COLLOQUI PRODUCE UNA VALUTAZIONE CHE, PESATA NEL RAPPORTO TRA I CFU DEI DUE MODULI, CONCORRERÀ ALLA FORMAZIONE DEL VOTO FINALE. FONDAMENTALE NELLA FORMAZIONE DEL VOTO RISULTA LA CAPACITA’ DI RAGIONAMENTO ESIBITA DALLO STUDENTE SUGLI ARGOMENTI EROGATI AL CORSO, MENTRE NEI REQUISITI MINIMI PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME SI ATTRIBUISCE UN RUOLO RILEVANTE ALL’ESITO DELLA PROVA SCRITTA DEL MODULO COSTRUTTIVO, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A VALUTAZIONI NUMERICHE “RAGIONEVOLI” (AD ES., RIVESTONO PARTICOLARE GRAVITÀ ERRORI DI ORDINI DI GRANDEZZA, NON RILEVATI DALLO STUDENTE, SUI QUESITI NUMERICI PROPOSTI).

Verifica dell'apprendimento

LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UNO SCRITTO E UN COLLOQUIO ORALE RIGUARDANTI IL MODULO COSTRUTTIVO (FATICA OLIGOCICLICA, MECCANICA DELLA FRATTURA LINEARE ELASTICA, CREEP, PLASTICITA’, FATICA MULTIASSIALE AD ELEVATO NUMERO DI CICLI) . UN ALTRO COLLOQUI ORALE RIGUARDANTE IL MODULO SUL METODO DEGLI ELEMENTI FINITI, IN CUI L’ALLIEVO PRESENTA LO SVOLGIMENTO DI UNA SERIE DI ESERCIZI (SPIEGATI DURANTE IL CORSO) E RISPONDE A DOMANDE DI TEORIA. CIASCUNO DEI DUE COLLOQUI PRODUCE UNA VALUTAZIONE CHE, PESATA NEL RAPPORTO TRA I CFU DEI DUE MODULI, CONCORRERÀ ALLA FORMAZIONE DEL VOTO FINALE.
FONDAMENTALE NELLA FORMAZIONE DEL VOTO RISULTA LA CAPACITA’ DI RAGIONAMENTO ESIBITA DALLO STUDENTE SUGLI ARGOMENTI EROGATI AL CORSO, MENTRE NEI REQUISITI MINIMI PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME SI ATTRIBUISCE UN RUOLO RILEVANTE ALL’ESITO DELLA PROVA SCRITTA DEL MODULO COSTRUTTIVO, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A VALUTAZIONI NUMERICHE “RAGIONEVOLI” (AD ES., RIVESTONO PARTICOLARE GRAVITÀ ERRORI DI ORDINI DI GRANDEZZA, NON RILEVATI DALLO STUDENTE, SUI QUESITI NUMERICI PROPOSTI).

	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.

	Altre Informazioni
	INSEGNAMENTO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]

Roberto Guglielmo CITARELLA | COSTRUZIONE DI MACCHINE ED ELEMENTI FINITI