28555 - AUTOMATIC MACHINES

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo scopo del corso è quello di fornire le principali conoscenze legate al comportamento meccanico dei materiali e gli vengono presentate le principali metodologie per l’analisi e la progettazione di elementi meccanici che vengono utilizzati nelle macchine automatiche. Al termine del corso lo studente: -è in grado di studiare e progettare corpi elastici e snelli in relazione alla loro capacità di deformarsi sotto differenti tipologie di carico statico; -è in grado di realizzare modelli matematici per descrivere il comportamento meccanico di corpi elastici e snelli da utilizzare in macchine automatiche; -è in grado di analizzare il comportamento di corpi elastici e snelli quando soggetti a vibrazioni.

Contenuti

Il corso è suddiviso in due moduli che vengono sviluppati in modo parallelo durante il periodo delle lezioni.

Nei moduli vengono affrontati gli argomenti relativi al Comportamento Meccanico dei Materiali per la Meccatronica ed alle Vibrazioni dei solidi.

Nel seguito viene fornito il dettaglio degli argomenti che vengono trattati

• Statica dei corpi rigidi e calcolo delle relazioni vincolari nel caso di carichi e di vincoli mobili
• Le azioni interne nei corpi snelli (e.g. travi) e loro diagrammi
• Il concetto di deformazione in corpi snelli, semplici e compositi, anche in presenza di campi termici uniformi e non uniformi
• Il concetto di tensione in corpi snelli, semplici e compositi, anche in presenza di campi termici uniformi e non uniformi
• Leggi costitutive per i materiali (metallici, plastici e ceramici); con particolare riguardo al comportamento quasi statico e viscoelastico
• Studio dei quattro casi di sollecitazione (sforzo normale, torsione, flessione pura e flessione con taglio), anche in presenza di campi termici uniformi o variabili, con particolare riguardo all’analisi dei campi di spostamento dei corpi snelli ed alla loro applicazione in campo meccatronico
• Deflessione delle travi e relative equazioni differenziali; esercizi ed applicazioni dello studio della deflessione delle travi in condizioni di carico e vincoli mobili
• Utilizzo delle funzioni generalizzate per lo studio delle travi
• Studio della vibrazione dei sistemi ad un grado di libertà
• Studio della vibrazione dei corpi continui soggetti a sforzo normale, torsionale e flessionale

• Cenni sulla teoria della fatica.

Tutti i moduli sono completati da esercizi.

Alcuni degli esercizi vengono svolti dai docenti durante lo svolgimento delle lezioni (non è previsto un giorno specifico per le esercitazioni).

Altri esercizi vengono invece solo impostati dai docenti in aula e gli studenti devono completarli a casa in autonomia e collezionarli in un quaderno degli esercizi che costituirà parte integrante della verifica orale. Infine, vengono anche assegnati agli studenti ulteriori esercizi che devono essere svolti in autonomia a casa e che devono essere collezionati nel quaderno degli esercizi che sarà oggetto di discussione durante la prova orale.

Testi/Bibliografia

• Dispense del Corso
• J.M. Gere, B.J. Goodno, Mechanics of Materials, Cengage Learning, 2012
• S. Govindjee, Engineering Mechanics of Deformable Solids, Oxford University Press, 2013
• R.C. Hibbeler, Statics, Pearson Prentice Hall, 2016
• R.C. Hibbeler, Mechanics of Materials, Pearson Prentice Hall, 2016
• R.C. Hibbeler, Dynamics, Pearson Prentice Hall, 2016
• R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fundamentals of Machine Component Design, John Wiley & Sons, 2012
• D.Gross - Engineering Mechanics 1 - Statics - Springer , 2013
• D.Gross - Engineering Mechanics 2 - Mechanics of Materials - Springer, 2018
• F.Beer, Jr., E. R. Johnston, J. DeWolf, D. Mazurek - Mechanics of Materials, McGraw-Hill Education, 2014

Metodi didattici

Insegnamento frontale in aula con utilizzo di slide ed audiovisivi.

Il corso viene sviluppato sia fornendo concetti teorici sia svolgendo ed assegnando esercizi teorici ed applicativi relativi ad aspetti costruttivi delle Macchine Automatiche.

Agli studenti vengono assegnati esercizi da svolgere in autonomia e singolarmente (solo se precisato dal docente alcuni esercizi potranno essere svolti in gruppo ed in tal caso nel quaderno degli esercizi dovranno essere precisati i nomi ed i cognomi degli studenti che hanno partecipato al gruppo). Tali esercizi devono essere raccolti, in modo ordinato, in un quaderno che gli studenti dovranno portare all’esame e che sarà oggetto di discussione durante l’esame stesso.

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame riguarderà gli argomenti trattati durante tutti i moduli e avverrà mediante prova scritta e successivo colloquio orale coi docenti.

Il superamento della prova scritta costituisce requisito di accesso alla prova orale.

Durante la prova orale lo studente dovrà rispondere a domande di teoria e dovrà discutere gli esercizi del quaderno. Inoltre, il docente sottoporrà allo studente domande trasversali e di ragionamento relative agli argomenti ed agli esercizi trattati a lezione ed assegnati a casa.

Strumenti a supporto della didattica

Presentazioni PowerPoint e audiovisivi

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Carlo Gotti

Consulta il sito web di Andrea Zucchelli