Anno: 5
Impegno (ore totali) Docente:
Periodo: 2
lezioni: 56 esercitazioni: 18 laboratori: 12 Alberto MORELLI(collab.:Patrizio NUCCIO)
PRESENTAZIONEDEL CORSO
Scopo del corso è fornire gli elementi essenziali alla progettazione della carrozzeria d 'automo-bile.Non sono trattati temi inerenti allo stile. Sono trattati solo con cenni alcuni problemi della realizzazionetecnologica.
REQUISI TI
Meccanica razionale.Meccanicaapplicata,Costruzionedi macchine,Disegno meccanico;si con -siglia lostu d en te di frequentare Costruzione di autoveicoli e Meccanica dell'autoveicolo.
PROGRAMMA
Lacarro zzeria negli autoveicoli per trasporto privato, commerciale, industriale.
Sche matizzazione del corpo umano; misureantropometriche;percentuali.Abitabilità, visibilità ecomfort;posizioni consigliate del guidatore e degli altri occupanti;norme e raccomandazioni americane ed europee; norme nazionalidi particolareinteresse. Requisiti per l'agevole accesso ed uscita del veicolo.
Cenno sul processo di fabbricazione e formazione dei vetri temperati e laminati;qualità ottiche:
trasparenza,distorsione, doppia immagine.
Normative ISO sulcomfort;modifiche per l'applicabilitàai veicoli.
Principaliconfigurazioni meccaniche degli autoveicoli e loro influenza sulla forma e sulla struttura.
Stu d ieanalisi preliminari effettuati dalmarketinge dalla "programmazione prodotto".
Elementicaratterizzanti l'impostazione della progettazionedella carrozzeria.Fasi della proget-tazione e della sperimenproget-tazione.
Studio della forma;cenni sull'evoluzionestorica ed effetti sul comportamento aerodinamico;
approcci seguiti;corpi tipo e corpi di base. Influenza sulla resistenza aerodinamica di: attrito, sfilamento vorticoso,pressione sulla "troncatura", Conformazioni di scia.
Cennisu i modelli teorici per il calcolo della distribuzione di pressione.
Effetti del vento obliquo sul comportamento di marcia e modifiche migliorative della forma.
Rumorosità aerodinamica;numero di Strouhal.
Flussi interni,ventilazione dell'abitacolo,raffreddamento del motore.
Flussi sernìnterni, nei passaruote, nel vano motore.
Sperimentazione in galleria del vento, misure e visualizzazioni.
Sicurezza attiva,comandi della vettura,sbrinamento,disappannamento, aree deterse del para-brezza,campi di visione degli occupanti.Dispositivi di segnalazione e illuminazione,ecc.
Sicurezza passiva, sporgenze presenti sia all'interno sia all'esternodel veicolo. Sistemidi ritenuta, collassabilità dello sterzo, paraurti, strutture di protezione dei passeggeri, prevenzione incendio.
Strutture,fattori di carico,determinazione del sistema di carico.
TIpi di strutture:a telaio separabile e integrato, portante.Determinazione della rigidezza torsio-naie. Elementi strutturali in lamiera sottile saldata.Longheronì,traverse,montanti e pannelli:
lorocollegamen ti. Casi di instabilità clastica. Cenni sul comportamento a fatica.
LABORATORI E/ O ESERCITAZIONI
Studio di abitabilità di un autoveicolo. Costruzione manichino 2D.
Visita di un laboratorio per prova di scocche.Visita ad una galleria del vento.
BIBLIOGRAFIA
J.Fenton,Vehicle bodyIayout and analysis,MEP, London, 1980.
Numerose monografie.
ESAME
Esame orale con discussione dell'esercitazione e domande sul programma svolto a lezione.
172
P4180
PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI TRASPORTOAdelmo CROTTI (assistente:Bruno DALLA CHIARA)
PRESENTAZIONE DELCORSO
L'insegnamento affronta gli aspetti progettuali, costruttivi e d'esercizio dei sistemi di trasporto ad impianto fisso, dei nodi terminali e d'interscambioper i passeggeri e per le merci.
REQUISITI
Con oscenzadegli elementi di base dell'ingegneriadei trasporti, appresi nel corso di "Tecnica ed Economia dei Trasporti".
PROGRAMMA
1. Generalità sulla progettazione e sulle modalità esecutive del corso.
2. Classificazione e nomenc1atura inerente i sistemi di trasporto e la relativa progettazione:
modalità di trasporto e definizioni;
sistemi continui/discontinui;
trazioni,motorizzazioni,ecc.;
funi, catene, ecc.;
3. Sistemi di trasporto ed infrastrutture lineari:
ascensori,montacarichi,sistemi ettometrici, scale mobili;
impian ti a fune:caratteristiche costruttive e d'impiego delle funi metalliche, progettazione ecostruzione di impianti a fune aerei e terrestri, descrizione dei programmi di calcolo auto-matico delle funivie;
caratteristiche costruttive ed elementi di dimensionamento di sistemi di trasporto conven-zionali (trarnvie, metropolitane,metropolitane leggere) e sistemi di trasporto innovativi (people mooere metropolitane a guida automatica);
linee ferroviarie (sistema veicolo-infrastruttura, elementi costituitivi e dimensionali dei vei-coli ferroviari, l'assettovariabile, elementi di progettazione delle linee ferroviarie, criteri progettuali delle linee ad alta velocità);
vie navigabili;
aeropiste (cenni).
4. Trasporto intermodaleed infrastrutture puntuali:
trasporto intermodale, trasporto combinato, unità di carico e per il carico;
inodi terminali per il trasporto merci: interporti e piattaforme logistiche, terminali intermo-dali,stazioni di smistamento (dimensionamento dei principali elementi infrastrutturali, mezzi e tecniche di movimentazione);
inodi d'interscambioper il trasporto di persone:le stazioni,i parcheggi d'interscambio;
leinfrastrutture portuali ed aeroportuali;
isistemi logistici integrati e supporti telematici.
5. Procedure tecniche, amministrative ed economiche per la progettazione dei sistemi di trasporto:
principi di progettazione delle infrastrutture e sistemi di trasporto: determinazione e quan-tificazione della domanda di trasporto, relativa distribuzione temporale e conseguenti scel-te progettuali;
documenti progettuali: elementi basilari inerenti la redazione di un progetto; capitolati, prescrizioni tecniche,tempistiche, elenco prezzi ed analisi prezzi;
studio e valutazione di impatto ambientale delle infrastrutture di trasporto;affidabilità;
sicurezza degli impianti di trasporto;collaudi;
aspetti economici e finanziari.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Le esercitazioni consistono nella redazione di un progetto, condotto da piccoli gruppi di stu-denti, i quali sono tenuti sia alla stesura della parte grafica che di quella numerica, con i relativi capitolati.
Nel corso delle esercitazioni vengono inoltre affrontate applicazioni numeriche inerenti argo-menti svolti durante le lezioni ed attinenti alla progettazione di sistemi di trasporto, nodi termi-nali e centri d'interscambio.
Nel corso delle ore di lezione o esercitazione vengono illustrati specifici argomenti, al fine di fornire una maggiore conoscenza applicativa delle progettazione dei sistemi di trasporto.
BIBLIOGRAFIA
Dispensedistribuite nel corso delle lezioni Marocchi D.,Trasporti afune,Ed. Levrotto& Bella Bafile A.,Impianti di trasporto afune,Ed. ET5
Liberatore M.,Sistemidi trasporto di massa e tecnologie innovative,Ed.Masson
ESAME
L'esame di profitto consiste nella consegna di un adeguato progetto di massima inerente l'eser-citazionedefinita all'iniziodel corso, in una prova scritta inerente gli argomenti affrontati a lezione ed in una successiva prova orale sul programma dell'insegnamento.
PA310 PROGmAZIONE ECOSTRUZIONE DI SISTEMI MECCANICI
Anno: 4,5 Impegno(ore sett.) Doce nte:
Periodo: 1
lezione: 4 esercitazione :2 la boratorio: 2
Pasquale Mario CALDERALE(colla b.:Ing.G. CHIANDU551)
PRESENTAZIONE DEL CORSO
L'introduzione deimezzi informatici nellameccanicaha conse n tito diprendere in considerazio -ne l'interazio-ne fra gli eleme n tidellemacchine,stu di ando in tal mod o sistemi meccanici sem-pre più complessied ha permesso dimod ellarele stru tture meccani che senza ricorre rea drasti-che semplificazioni.Questapossibilitàha modificatosostanzialme ntelaprogettazione meccani-ca, trasformandocompletam en te siailmod odi progettare sia l'organ izzazioneedil mod odi operare degliufficitecnici. Ilcorso tratt a ifondam enti el'applicazione dei metodinon conven-zionali di progettazione diprod ott o ediprocesso.In particolare vengo no tratt ati imetod idi discretizzazioneagli elementifiniti perl'analisidelle sollecitazioniin campo staticoedinami co di sistemi meccani ci anche complessi. Vieneana lizza ta l'int egr azion etraprogetta zion edi pro-dottoe di processo in modotale da in ter connettere in mod ologicoil percorsocompletoche partedallafasedi ideazione e giungefino alla fasedi costruzione.
REQUISITI
Scienzadellecostruzioni ,Costruzionedi macchine,Principi e metodologiedellaprogetta zione meccani ca.
PROGRAM MA
Gli argomen tiind icati nel seguitocop rono un numero diore largamente superiorea quelle pre-visteacalendario;ilcorso infatti ha strutturazion eflessibilee non si prefiggeuna trattazione esaustiva, piuttost o viene privileg iataladiscussion ee ilcollegamento tra argomenti diversi.La partedimat eriaobbligatoriaper tutti glistu de n ti iscrittialcorso vienesvolta nel numero diore previste a calend arioepuòesserein parte assim ilata durantele ore di frequenza.Aquesta prima part e sene affian ca una secondafacoltativa epiù impegnativa,rivolta agli studentiche desideranoesp lora re lefrontiere in novative della pratica della progettazione di sis tem a.
Quest'ulti ma può esserededicata allo stu diocomu ne dialtri argomenti, se nessunosceglie argomen ti individ ual i,ovveroallostu d io dellapart efacoltativapersonalizzat a.
LA PROGETIAZIONE MECCANICA.
Inquadramentodell'ev oluzionedel pensierofilosoficoedelle metodologiediricerca scien-tific a etecnologica .Principi, evoluzio n e e nuove metodologie di progettazione.
Progett azionedelle macchinecome sistem a. Organizzazionee gestione dellaprogettazione.
Cenni dianalisi delvalore applicata alla progettazione.Progettazionee responsabilità di prodotto.
IngegneriaSimultanea:integrazionetra progettazionedi prodotto e di processo.Designfar manufacturing,designfar assembly and disassembly,designfarenvironment(dall'ideadel pro-dotto all'eliminazioneecologica dei rottami).
Progettazionesistematica e metodi di creatività nella progettazione.
METODIDIPRO G ETTAZIO NE.
Progettazionea resistenzae a rigidezza.Rigidezza stru tturale:casista ticoe dinamico.
Analisidel danno stru tturale:richiami di fatica e frattura,conriferimento ai problemi di progettazione e sperimen tazionedei sistemi meccanici.
Progettazioneaffidabilistica. Progettazionijail-safeesafe life.Design of experiments come ausilio alla progettazione.
Analisi del contatto fra superfici e identificazione dei meccanismi di usura.Design against wear.
Calcolo strutturale mediante metodi di discretizzazione FEM e BEM.
Metodologiedi ottimizzazionetopologica e di forma.
Progettazione con materialiplastici e compositi. Elementi di viscoelasticità,con particolare riferimentoall'analisi dellestrutture in materialeplastico.
Progettaz ionedellecarrozzerie autoveicolistichee dellestrutturein paretesottileingenerale.
Int erazion euom o veicolo:humanfactors,effettodi vibrazioniediurt i.
Termoe las ticità:conce ttifonda mentali, problem i di scambio term ico, condizioni alcon tor -no, equazionifondame n talidella term oelasti cità.
Progettazionedi sistemi microelett rom eccani ci. Sistem i microopt omeccan ici,microrobotica emicroman ip olazione. Meccanica dei sensorie degli attuatori. Tecniche di microfabb rica-zione(Surface Micromachining,LLGA,Microstereolitografia).
Metodologiedell'intelligenzaartificiale.Sistemiesperti. Basidi conoscenza,meccanism i inferenziali, euristica.
Requisitiessenziali di sicurezza e di salute relativi alla progettazione ed alla costruzione delle macchine.Richiam inorm at ivi.
METODI SPERIMENTALI DI SUPPORTOALLAPROGETTAZIONE.
Estensi m etr iaelettrica.
Foto elasticità:teoria,interpretazion edei dati fotoelastici.
Rilievidi oscillazionitorsionalimed ianteestensim etri etorsiografi.
Controllinon distruttivi .
Analisispe rime nta le delletensioni mediante effetto termoela st ico.Teoriae interpretazion e deidati term ografici.
Ana lisi disistemi dinamici. Analisi vib razionaleemod ale.
Acquis izioneedelabo razi one dei dati.
Ana lisi dell 'immagine.
APPLICAZIONI.
Esempi di applicazione della term oelasticità:frizion e,freno(tamb uro edisco), con teni tori in pressionecerchi ati,turbopompe (imbocco girante).
Metodi di progettazionedell'autoveicolo :metodididiscretizzazione.
Verifiche ad urto dall'autoveicolo .Problemi di analisi acustica e diinstabilità.
Progettodi strumenti musicali,analisivib razionali ed acustiche.
Problemi dinam icidelgruppo motopropulsore . Vibrazioni deglialberi motore: vibraz ioni tor sionali,assi ali,flessionali,accoppiate.Cennisugli smo rz ator idinamicidi vib raz ione.
Metod i classici edi discretizza zion e.
Ana lisi di sistemi dinamicinon lineari:ammor tiz zatoriperveicoli,articolazioni meccani-che.
ESEMPI.
Esempiodiprogettazionedel sistema meccanico "mo tor e": interazion efra alberoe basa-mento.
Esempiodicalcoloaresistenzaea rigide zza: casodellefuni metalliche.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI Fotoelasticità.
Estensimetria.
176
Misura dello smorzamento.
Resistenzaa fatica delle funi. Controlli non distruttivi.
Analisi modale.
Esercita zion i guidate con utilizzo del software agli elementi finiti MSC NAST RAN.
Strutture monodimensionali,bidimensionali e tridimensionali,analisistaticaedinamica e stu d io dell'instabilità
Dimostrazione su sistemi di calcolo di grande capacità delle correnti applicazioni delle metodologie di progettazione per la realizzazione del mock-upvirtuale (CATIA), per la rea-lizzazione dimodelli CAD parametrici (Pro-Engineer),per lostu d io del comfort (ergono-mia,acustica),per lasim ulaz ione dei processiproduttivipresso importanti realtà industria-li (Centro Ricerche Fiat. Fiat Auto,...).
Svolgimentodi una tesina facoltativa che potrà essere scelta (individualmenteo incopp ia) tra gli argomenti proposti o eventualmente tra argomenti emergenti (e quindi non pro-grammabili) da svolgersi in sede o presso enti esterni.
BIBLIOGRAFIA
Volumi della Collana di progettazionedelle macchine, Levrotto&Bella.
Dispense distribuite duranteil corso.
ESAME
Prove scritteperiodichedu rant e l'anno riguardanti la parte comune.
Valutazionedella even tuale parte facolt ativa(orale orelazione scritta).
Valutazionedel livello di partecipazionee di interazioneduranteil corso.
Valutazione finale orale.