Metodi didattici

Lezione orale frontale Esercitazioni relative a problemi connessi con gli argomenti sviluppati durante il corso Esercitazioni in laboratorio.

Teaching Methods

Lectures. Exercises. Experimental tests in laboratory.

Verifiche dell'apprendimento

Durante lo svolgimento del corso saranno effettuate lezioni partecipate per verificare l'apprendimento in itinere degli argomenti trattati; Verifica in itinere con esercizi e/o domande a risposta aperta; Presentazione personale e/o di gruppo su un argomento del corso; Prova scritta finale obbligatoria solo per gli studenti che non hanno svolto la verifica in itinere e la presentazione; La verifica in itinere e la presentazione hanno un peso pari al 40% sulla valutazione finale; Esame orale finale sugli argomenti del programma finalizzato ad accertare le conoscenze acquisite e le capacità di applicarle in maniera critica utilizzando linguaggi tecnici appropriati e corretti approcci metodologici.

Assessment

During the course, participated lessons will be carried out to verify the ongoing learning of the topics; Test in progress; Personal and/or group presentation of a course topic; Final written test only for students who have not carried out the test in progress and the presentation; The test in progress and the presentation have a weight of 40% in the overall evaluation; Final oral examination on the course topics in order to verify the knowledge acquired and the ability to apply them in a critical manner using appropriate technical language and correct methodological approaches.

Programma del Corso

TEORIA DELLA TRAVE ELASTICA Teoria della trave elastica Sollecitazione di: trazione e compressione, flessione, torsione, taglio Esercitazione: Dimensionamento e verifiche di sezioni soggette a flesso-torsione, flessione, torsione e taglio ANALISI STATICA DELLA TRAVE-NAVE Trave nave Carichi in acqua tranquilla Determinazione dei diagrammi dei pesi e delle spinte Determinazione dei diagrammi del taglio e del momento flettente Pressione idrostatica ed idrodinamica sulla nave Carichi in presenza di onda Formule parametriche dei carichi Sollecitazioni di flessione agenti sulla trave nave Robustezza longitudinale Momento flettente d’onda orizzontale Sforzi normali indotti dai momenti flettenti e torcenti Shear lag Tensioni di taglio agenti sulla trave nave Tensioni di taglio agenti sulla trave nave in sezioni a più maglie Sezioni con differenti materiali soggette a flessione ed a taglio Struttura della nave longitudinale, trasversale e mista Esercitazione: Andamento del diagramma dei pesi e delle sollecitazioni sulla trave nave Andamento del diagramma dei pesi e delle sollecitazioni sulla trave nave scarica, carica ed in presenza di onda congelata mediante l’ausilio di codici di calcolo numerici Determinazione della robustezza longitudinale di una sezione maestra Calcolo delle tensioni di taglio su sezione con maglia chiusa Andamento delle tensioni di flessione e taglio in una sezione maestra realizzata con diversi materiali DIMENSIONAMENTO DI STRUTTURE NAVALI Rappresentazione grafica delle strutture navali Dimensionamento di strutture navali mediante calcolo diretto Intervallo di ossatura Dimensionamento del fasciame delle navi Dimensionamento delle ossature comuni delle navi Dimensionamento delle travi rinforzate delle navi Esercitazione: Dimensionamento delle strutture navali di un ponte ROBUSTEZZA TRASVERSALE E TORSIONALE Tensioni primarie, secondarie e terziarie Teoria della piastra a flessione Robustezza trasversale Tensioni nel fasciame Robustezza torsionale Esercitazione: Applicazione della teoria della piastra a flessione Calcolo delle tensioni di torsione agenti su una imbarcazione a vela soggetta a momento torcente MANOVRABILITÀ DELLA NAVE Le caratteristiche di manovrabilità della nave La stabilità del moto della nave Risposta della nave Le prove di stabilità dinamica La manovra di evoluzione La manovra di zig-zag Gli indici di Nomoto e loro determinazione IMPIANTO GOVERNO Geometria del timone Azione del timone Gli impianti per il governo delle navi Forze agenti sul timone Bilanciamento del timone I coefficienti idrodinamici Dimensionamento dell’asta del timone Configurazioni di timoni (sospesi, su pinna, su corno, su calcagnolo) Profili NACA I timoni attivi Esercitazione: Dimensionamento dell’asta del timone Calcolo delle sollecitazioni agenti sulle strutture del timone sospeso Calcolo delle sollecitazioni agenti sulle strutture del timone a due supporti con calcagnolo Dimensionamento del calcagnolo e calcolo della rigidezza Calcolo delle sollecitazioni agenti sulle strutture del timone a due supporti con pinna di sostegno e parte dell’area della pala a sbalzo Dimensionamento del corno e calcolo della rigidezza VIBRAZIONI NELLE STRUTTURE NAVALI Tenuta della nave al mare Frequenza eccitatrice delle onde Risposta della nave alle onde sotto forma di moti rigidi Sistemi di stabilizzazione delle navi Risposta della nave alle onde sotto forma di carichi strutturali (Springing) Risposta dinamica non oscillatoria della nave alle onde (Slamming) Sorgenti di vibrazioni nelle strutture navali Vibrazioni trasmesse al corpo umano Vibrazioni torsionali della linea d’assi ANALISI DEGLI STATI LIMITE Stati limite Frattura fragile Plasticità Resistenza ultima della trave nave Buckling Collasso ed incaglio Fatica nelle strutture navali Esercitazione: Prove sperimentali statiche e dinamiche

Course Syllabus

THEORY OF THE ELASTIC BEAM Theory of the elastic beam Tensile and compressive stress Bending stress Stress of shear load Stress of torsional moment Tutorial: Design of beams subjected to different load types HULL GIRDER ANALYSIS Hull girder Still water global loads Weight and bouyance distribution Bending moment and shear force diagrams Hydrostatic and dynamic pressure loads Wave induced global loads Parametric formulas of wave loads Longitudinal bending stress Longitudinal strength of the hull girder Horizontal bending wave moment Stress produced by horizontal bending and torsional moments Shear lag Hull girder shear stress and shear stress in multicell sections Section with dissimilar materials Tutorial: Calculation of weight distribution, shear load and bending moment diagrams in the hull girder; Longitudinal strength and section modulus calculation; Shear stress in multicell sections; Bending and shear stresses in a section with dissimilar materials SCANTLING Drawing of ship structures Scantling Plating and ordinary stiffner design Design of primary supporting members Tutorial: Scantling of the deck structures TRANSVERSE AND TORSIONAL STRENGTH Primary, secondary and tertiary response Plate theory Transverse strength Plating stress Torsional stiffness Torsional shear stress in multicell sections Tutorial: Application of plate theory Torsional shear stress in a sailing boat MANOEUVRABILITY Ship manoeuvrability Manoeuvrability tests Nomoto index RUDDER Geometry of a rudder Forces acting on a rudder Rudder design and configurations NACA profiles Idrodynamic coefficients Active Rudders Tutorial: Rudder design SHIP VIBRATIONS Vibration theory Seakeeping Encounter frequency Ship motion: vibrations Springing Slamming Stabilization devices Vibration sources in naval structures Torsional oscillations of a crankshaft LIMIT STATES AND FAILURE MODES Limit states Brittle fracture Plasticity Ultimate bending moment of hull girder Buckling Fatigue of ship structures Tutorial: Laboratory experiences