Il corso si propone di fornire le basi per la corretta simulazione e ottimizzazione dei processi di lavorazione.
Al termine del corso gli studenti saranno consapevoli delle possibilità e limitazioni dei codici a elementi finiti, e della programmazione delle macchine utensili a controllo numerico, e acquisiranno le conoscenze necessarie per lo sviluppo di modelli numerici di ausilio in ambito produttivo.
Diapositive proiettate a lezione e articoli scientifici specifici degli argomenti trattati.
Non è consigliato alcun testo di riferimento specifico.
Obiettivi Formativi
Il corso è focalizzato principalmente sulla comprensione e verifica numerico-sperimentale dell’influenza dei principali parametri di processo. Lo sviluppo di modelli numerici permette una migliore comprensione del processo analizzato e fornisce un prezioso ausilio per la definizione dei corretti parametri di processo.
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di utilizzare codici commerciali, anche se il corso non ha come obiettivo l’insegnamento del loro utilizzo.
In riferimento alle conoscenze (CC) identificate per il CdS, gli studenti acquisiranno:
- la conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem-solving (CC1).
- La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica (CC3).
- La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industrial (CC4).
In riferimento alle competenze acquisite (CA) identificate per il CdS, gli studenti svilupperanno:
- La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni (CA3).
- La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette (CA9).
- La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca (CA15).
In riferimento alle competenze trasversali (CT) identificate per il CdS, il corso si propone di sviluppare le capacità di:
- Lavoro in gruppo in modalità coordinata (CT2).
- Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) (CT4).
- Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.) (CT6).
- Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web (CT8).
Prerequisiti
Per poter seguire il corso è richiesta la conoscenza del disegno meccanico, dei principali processi produttivi, del comportamento elasto-plastico dei materiali e degli stati tensionali e deformativi.
Una conoscenza di base dei codici ad elementi finiti e dell’inglese tecnico è altamente consigliata.
Metodi Didattici
Le modalità d’insegnamento prevedono una combinazione di studio individuale, discussione in classe, e verifica pratica.
Altre Informazioni
Per iscriversi al corso è necessaria una chiave di registrazione che verrà fornita all’inizio del corso.
Per sostenere l’esame gli studenti devono iscriversi alla piattaforma: https://sol-portal.unifi.it/ls-3-studenti.html
Modalità di verifica apprendimento
Esercitazioni e prove orali sono previste per la verifica delle conoscenze CC1, CC3 e CC4, e delle capacità specifiche CA3, CA9 e CA15 e trasversali CT2, CT4, CT6 e CT8 acquisite al termine del corso.
Programma del corso
- Riepilogo dei principali processi produttivi (fusione, deformazione plastica, asportazione di truciolo, saldatura)
- Influenza dei parametri di processo;
- Design fo manufacturing;
- Basi del Metodo ad Elementi Finiti;
- Applicazione del FEM alla modellazione di processi produttivi;
- Applicazione di altre tecniche numeriche per la simulazione di processi produttivi;
- Computer Aided Design and Manufacturing (CAD/CAM)
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria Innovazione e Infrastrutture (target 9.5)