Offerta Didattica

 

INGEGNERIA MECCANICA

SISTEMI DINAMICI

Classe di corso: LM-33 - Classe delle lauree magistrali in Ingegneria meccanica
AA: 2016/2017
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
ING-IND/13CaratterizzanteLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
124.501.56036024
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

L'obiettivo del corso è quello di fornire un'adeguata padronanza nell'utilizzo dei moderni sistemi di calcolo al fine di fornire una robusta preparazione propedeutica all'apprendimento e all'impiego delle tecniche avanzate di modellazione e di simulazione. MODULO A - MODELLIZZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Il corso si prefigge di fornire le competenze necessarie ad affrontare problemi di modellizzazione di sistemi meccanici lineari e non-lineari. Gli obbiettivi formativi riguardano principalmente tre aspetti: (i) fornire gli strumenti numerici necessari per descrivere sistemi meccanici complessi anche mediante tecniche numeriche, (ii) fornire le conoscenze di base per l'analisi ed il post processing di onde acustiche (iii) fornire le nozioni di base per la progettazione di sistemi multifisica. MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Lo scopo del corso è di fornire agli studenti gli strumenti teorici per l’analisi dei fenomeni vibratori dei sistemi meccanici. La prima parte prevede, attraverso un approccio di tipo lineare, lo studio di sistemi discreti a 2-n gdl e lo studio di sistemi continui quali funi e travi. Nella seconda parte verranno analizzati problemi (non lineari) di interazione fluido-struttura, la risoluzione delle equazioni del moto e verranno fornite le basi del metodo agli elementi finiti.

Metodi didattici

MODULO A - MODELLIZZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Supporto a studenti con diverse necessità. I corsi inizieranno con problemi semplici, al fine di stabilire un base di partenza solida, fino ad approcciare lo stato dell''arte e le sfide aperte dell''argomento trattato. Saranno organizzate lezioni focalizzate con obbiettivi chiari con una elevata interazione con gli studenti. Gli studenti saranno fortemente motivati. MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni in aula

Prerequisiti

MODULO A - MODELLIZZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Conoscenze acquisite nei corsi di Analisi Matematica e di Fisica Generale MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Le conoscenze acquisite nei corsi di Analisi Matematica e di Meccanica Applicata alle Macchine.

Verifiche dell'apprendimento

MODULO A - MODELLIZZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Progetto e Prova Orale MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Prova scritta e prova orale

Programma del Corso

MODULO A - MODELLIZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Sistemi Lineari. Modello a stati. Risoluzione di sistemi lineari mediante metodo minimi quadrati. Sistemi dinamici lineari. Risposta generale di sistemi lineari dinamici. Stabilità di sistemi lineari. (4 + 1) Trasformata di Laplace. (2 + 2) Auto-oscillazione, risonanza e processi di rilassamento. Esempi: sistemi elettrici e meccanici. (4 + 2) Sistemi dinamici non-lineari con due gradi di libertà. Stabilità di sistemi non-lineari. Oscillatori non-lineari. Esempi: sistemi elettrici e meccanici. Modello universale di oscillatori non-lineari. (6 + 2) Modulazione lineare e non-lineare di frequenza, frequency pulling e injection locking. Phase slip. Processamento di segnali lineari e nonlineari. Trasformata di Fourier. Analisi tempo frequenza. Trasformate Wavelet, Hilbert e Hilbert Huang. (5 + 5) Monitoraggio e diagnosi dei sistemi meccanici. Diagnosi intelligente di difetti meccanici. Monitoraggio di emissione di onde acustiche. Identificazione di difetti mediante tecniche di radiolocalizzazione basate sul processamento di onde acustiche. (8 + 8) Modelli numerici di sistemi dinamici. Tecniche FDTD. (2 + 2) Teoria generale di modelli non-lineari complessi. Materiali magnetici. Dispositivi spintronici. Metamateriali acustici. (5 + 2) MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Sistemi a 2-n gradi di libertà: scrittura e soluzione delle equazioni del moto in condizioni di moto libero e di moto forzato. Approccio sistematico per la scrittura delle equazioni del moto di sistemi ad n gdl: approccio scalare (metodo degli equilibri dinamici ed equazione di Lagrange), approccio matriciale (energia cinetica, energia potenziale, funzione dissipativa, lavoro virtuale delle forse esterne), approccio modale (modi principali di vibrare, forzamento in coordinate principali) (9+6). Vibrazione nei continui. Vibrazioni trasversali nelle funi: soluzione propagativa e soluzione stazionaria. Vibrazioni trasversali nelle travi:vibrazioni trasversali nelle travi sottoposte a carico assiale.(9) Introduzione al metodo degli elementi finiti. Funzioni di forma: elemento mono-dimensionale (fune), elemento bi-dimensionale (trave), elementi finiti generici. Equazioni del moto. Trasformazione di coordinate: sistema di riferimento locale, sistema di riferimento assoluto. Imposizione dei vincoli e delle forze.(6+10) Sistemi soggetti a campi di forze. Sistemi vibranti ad 1 gdl perturbanti nell’intorno della posizione di equilibrio:sistema vibrante torsionale e traslante. Sistemi vibranti ad 2 gdl perturbanti nell’intorno della posizione di equilibrio. Campi di forze puramente posizionali e campi di forze posizionali e di velocità. Instabilità da Flutter. (12+8)

Testi di riferimento: MODULO A - MODELLIZZAZIONE DI SISTEMI LINEARI E NON LINEARI Appunti Lezioni forniti dal docente (le indicazioni delle referenze incluse negli appunti sono da considerarsi parte integrate del materiale di riferimento). MODULO B - MECCANICA DELLE VIBRAZIONI Diana, Cheli – Dinamica dei sistemi meccanici vol.1 e vol. 2– Polipress (2010) Meneghetti, Maggiore, Funaioli - Lezioni di meccanica applicata alle macchine. Vol. 3: Dinamica e vibrazioni delle macchine - Pàtron, 2010. Rao - Mechanical Vibrations, 3rd ed. - New York, Addison-Wesley, 1995. Thomson W.- Theory of Vibration with Applications, - New York, Chapman & Hall, 1993.

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

MECCANICA DELLE VIBRAZIONI

Docente: FRANCESCA GARESCI'

Orario di Ricevimento - FRANCESCA GARESCI'

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Martedì 09:30 11:30Piano VIII Blocco C
Note:
  • Segui Unime su:
  • istagram32x32.jpg
  • facebook
  • youtube
  • twitter
  • UnimeMobile
  • tutti