B024532 - PRINCIPI DI PROGETTAZIONE MECCANICA

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Il corso si propone di fornire le nozioni di base necessarie alla comprensione dei problemi di progettazione e di verifica di resistenza di semplici sistemi strutturali, con particolare riferimento ai problemi tipici della progettazione meccanica

- P. Casini, M. Vasta. Scienza delle costruzioni. CittàStudi
- E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni. Pitagora
- R. Camiciotti, A. Cecchi. Esercizi di scienza delle costruzioni. Morelli
- V. Franciosi. Scienza delle costruzioni. Liguori

Il corso si propone di fornire le conoscenze necessarie per identificare e risolvere correttamente i problemi strutturali legati alla progettazione di strutture soggette a carichi statici. Unitamente al corso di Elementi di Scienza delle Costruzioni il corso si pone i seguenti obiettivi:
a) Fornire la conoscenza degli aspetti chiave della progettazione meccanica nell’ingegneria industriale ed i relativi metodi per quanto riguarda l’aspetto strutturale; comprendere quali siano i metodi di analisi e calcolo più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La schematizzazione di parti e assiemi meccanici, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e delle interazioni tra componenti sono le aree di conoscenza e comprensione (cc3).
b) Fornire la capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione e di verifica per progettare e analizzare componenti di macchine. In particolare lo studente sarà in grado di effettuare:
- il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale di componenti e di gruppi meccanici sollecitati staticamente;
- l’impostazione funzionale della progettazione di un sistema meccanico, applicando i principi della cinematica e della statica;
- l’analisi delle caratteristiche dei materiali metallici per la realizzazione dei componenti (ca3).

Concetto di forza e di momento di una forza. Vettori e operazioni sui vettori. Vincoli e gradi di libertà di un sistema. Equilibrio statico e dinamico. Proprietà elementari di derivate ed integrali. Calcolo matriciale. Aspetti fondamentali della struttura dei materiali e delle loro proprietà.

Lezioni ed esercitazioni in aula

Frequenza: facoltativa ma fortemente consigliata

La valutazione dello studente prevede un esame scritto in cui:
- viene richiesta la risoluzione di alcuni esercizi che evidenziano le capacità di ragionamento critico dello studente;
- sono presenti delle domande aperte su alcuni aspetti degli argomenti teorici impartiti nel corso, alle quali lo studente deve fornire una descrizione sintetica ed esauriente.
Lo studente deve dimostrare di avere una conoscenza sufficiente delle nozioni teoriche impartite nel corso e di saperle applicare per la risoluzione di semplici applicazioni. Per superare la prova lo studente dovrà dimostrare il raggiungimento degli obiettivi "cc3" e "ca3".

Geometria delle aree. Baricentro, momenti statici, momenti d'inerzia, formule di trasporto e di rotazione. Assi principali, circonferenza di Mohr, ellisse d'inerzia.
-Calcolo di reazioni vincolari e tracciamento dei diagrammi delle azioni interne in problemi in due e tre dimensioni.
-Effetto d’intaglio e coefficiente di concentrazione delle tensioni.
-Calcolo di sollecitazioni in semplici componenti meccanici.
-Concetto di tensione ammissibile e di coefficiente di sicurezza.
-Comportamento meccanico dei materiali: prova di trazione e cenni sul fenomeno della fatica.
-Criteri di resistenza: massima tensione normale (Rankine), massima tensione tangenziale (Tresca), massima energia di deformazione (Von Mises), Mohr.
-Progetto e verifiche di resistenza di elementi con carichi e geometria assegnata.
-Instabilità dell'equilibrio e carico di punta, formula di Eulero.