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  COSTRUZIONE DI MACCHINE E CALCOLO AUTOMATICO Docente: Francesco Vivio Email: vivio@uniroma2.it Telefono: 0672597123
    Programma del Corso
 
PROGRAMMA
Parte I:
Metodi di progettazione. Predimensionamento di componenti strutturali. Verifiche statiche, di deformabilità, di fatica, di instabilità. Concetto di affidabilità; calcolo affidabilità con distribuzioni resistenza e sollecitazione note. Sollecitazioni: Calcolo a sollecitazione di elementi monodimensionali. Stati di tensione e deformazione negli elementi costruttivi delle macchine. Trazione, flessione e torsione negli elementi monodimensionali. Instabilità elastica e plastica negli elementi monodimensionali. Coefficiente di concentrazione delle tensioni Kt. Criteri di resistenza. Applicazione dei criteri a casi notevoli. Proprietà strutturali materiali: Caratterizzazione meccanica dei materiali, resistenza di un organo meccanico senza difetti. Prova di trazione in grandi deformazioni. Legge Ramsberg Osgood. Calcolo a fatica: Resistenza a fatica in assenza di difetti, meccanismi di innesco e propagazione. Parametri che influenzano la resistenza a fatica. Accumulo del danno: legge di Miner. Progettazione a fatica; diagrammi di Wöhler, Haigh e di Smith. Fatica in controllo di deformazione; curva ciclica stabilizzata, legge di Manson-Coffin, ipotesi di Neuber. Fatica ad ampiezza di sollecitazione variabile, progettazione a fatica delle strutture metalliche secondo la UNI 7670. Test di fatica e Metodo Staircase Elementi strutturali. Dimensionamento di assi ed alberi a sollecitazione e deformazione.
Parte II:
Strumenti numerici di base: Computer Aided Engineering, richiamo di calcolo matriciale, soluzione di sistemi lineari sovradeterminati, sottodeterminati e ben definiti; metodi per la risoluzione di grandi sistemi di equazioni lineari. Elementi di base del metodo degli elementi finiti. Tipologia di problemi affrontabili mediante la tecnica degli elementi finiti. Elementi finiti a formulazione analitica. Elementi finiti a formulazione approssimata. Elementi finiti isoparametrici. Sistemi di riferimento; assemblaggio di elementi finiti e numerazione, trattamento dei vincoli esterni ed interni; condensazione statica della matrice di rigidezza; tecniche di sottostrutturazione e sottomodellazione. Problemi dinamici: matrici di massa concentrate e distribuite; risoluzione problema autovalori; metodi di integrazione diretta; risposta armonica. Problemi non lineari: Algoritmi risolutivi; Stress stiffening; non linearità geometriche e Buckling; materiali non lineari; contatto. Utilizzo degli strumenti numerici e dei codici di calcolo commerciali nell’elaborazione di un progetto di un componente meccanico.

RISULTATI DELL'APPRENDIMENTO:
Il corso si propone di fornire agli allievi le conoscenze base della progettazione meccanica e del calcolo numerico ad essa associato. Alla fine del corso l'allievo deve essere in grado di eseguire un progetto completo di un elemento meccanico utilizzando sia i procedimenti teorici appresi nel corso sia gli idonei strumenti numerici.

PROPEDEUTICITA':
Resistenza dei materiali

TESTI DI RIFERIMENTO:
Juvinall : Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Ed. ETS, Pisa. U. Pighini: Elementi costruttivi delle Macchine, Ed. ESA, Roma
G. Belingardi - “Il metodo degli elementi finiti nella progettazione meccanica” - Ed. Levrotto & Bella, Torino
Dispense del corso fornite dal docente.