Obiettivi Formativi

MODULO A - PROGETTAZIONE MECCANICA DI VEICOLI TERRESTRI Lo studente al termine del corso sarà in grado di effettuare: • il dimensionamento statico e a fatica e/o verifica dei principali organi meccanici di interesse per i veicoli (tranne il motore). • previsione del comportamento su strada del veicolo e determinazione delle sollecitazioni. Sarà pertanto in grado di assolvere le funzioni di progettista dei componenti di un autoveicolo presso le aziende specializzate del settore. MODULO B - METODOLOGIE DELLA PROGETTAZIONE MECCANICA Il Corso si propone di presentare le principali problematiche legate all'integrità strutturale.

Metodi didattici

MODULO A - PROGETTAZIONE MECCANICA DI VEICOLI TERRESTRI Lezioni frontali in aula ed esercitazioni in laboratorio. MODULO B - METODOLOGIE DELLA PROGETTAZIONE MECCANICA Lezione orale frontale Esercitazioni relative a problemi connessi con gli argomenti sviluppati durante il corso Esercitazioni su prove sperimentali.

Prerequisiti

MODULO A - PROGETTAZIONE MECCANICA DI VEICOLI TERRESTRI • Principi della progettazione meccanica; • Elementi di dinamica delle macchine, con particolare riferimento alla dinamica dei rotori ed alle vibrazioni nei continui; • Uso di programmi CAD e per il calcolo strutturale; • Conoscenza delle principali tecnologie per la produzione di grande serie; • Conoscenze di base sui motori a combustione interna, sulle loro prestazioni e sulle problematiche energetiche e di impatto ambientale; • Conoscenze di base sui motori elettrici. MODULO B - METODOLOGIE DELLA PROGETTAZIONE MECCANICA Conoscenze di base della teoria dell''elasticità e abilità nella soluzione analitica di strutture semplici soggette a differenti sollecitazioni.

Verifiche dell'apprendimento

MODULO A - PROGETTAZIONE MECCANICA DI VEICOLI TERRESTRI La modalità di verifica prevede: • Una esercitazione personale e/o di gruppo; • Prova Scritta; • Prova orale. MODULO B - METODOLOGIE DELLA PROGETTAZIONE MECCANICA Verifica in itinere Esame orale finale.

Programma del Corso

MODULO A - PROGETTAZIONE MECCANICA DI VEICOLI TERRESTRI • Pneumatico: teoria dell’aderenza, deriva. • Aerodinamica: resistenze al moto dei veicoli su strada. • Potenza: utilizzazione della potenza a bordo del veicolo. • Dinamica: veicolo in moto rettilinea vario, curve di utilizzazione, frenatura del veicolo, stabilità del veicolo in frenatura e in curva. • Materiali: principali materiali nell''''''''ambito dei veicoli su strada. • Telaio: tipologie principali di telai e scocche portanti; condizioni di carico e requisiti funzionali di riferimento; metodologie di calcolo. • Architettura del veicolo: schemi della trazione anteriore e posteriore. • La sospensione: gli assali, gli ammortizzatori. • Organi di sterzatura. • Organi di frenatura: freni e arresti, impianti frenanti, servofreni, ABS. • Organi di Macchine: sincronizzatori, cambio, differenziale, innesti, giunti, pistoni, fasce elastiche, spinotti, bielle, cuscinetti, ingranaggi, trasmissione a catena, alberi a gomito, assi, organi di intercettazione, cinghie, volani. MODULO B - METODOLOGIE DELLA PROGETTAZIONE MECCANICA 1. TEORIA DELLA TRAVE ELASTICA Teoria della trave elastica Sollecitazione di trazione, compressione, flessione, torsione e taglio Esercitazione: Dimensionamento di sezioni soggette a differenti condizioni di carico 2. PROGETTAZIONE MECCANICA Integrità strutturale Analisi degli stati limite Meccanismi di frattura Plasticità Frattura fragile Buckling Frattura dinamica Vibrazioni e crashworthiness Impatto e collisioni Strutture lightweight Esercitazione: Prove di caratterizzazione meccanica 3. VIBRAZIONI Analisi delle vibrazioni: sistemi ad 1 gdl Analisi delle vibrazioni: sistemi ad n gdl 4. VIBRAZIONI FLESSIONALI Velocità critiche degli alberi rotanti Alberi con massa puntiforme Effetto giroscopico Effetto di una forza assiale e di una forza di taglio Alberi con più di una massa applicata Proprietà delle velocità critiche flessionali Formula di Dunkerley Metodo di Stodola e di Von Borowicz 4. OSCILLAZIONI TORSIONALI DEGLI ALBERI Riduzione del sistema reale ad un sistema di calcolo Determinazione delle frequenze proprie Scomposizione in armoniche del momento motore Diagramma stellare Studio delle condizioni di risonanza Dimensionamento dell’albero in risonanza Esercitazione: Vibrazioni torsionali della linea d’assi 5. MECCANICA DELLA FRATTURA Meccanica della Frattura Statica Elasto-Lineare Stato tensionale all’apice della cricca Fattore delle intensificazione delle tensioni Progettazione secondo i criteri della Meccanica della Frattura Elasto-Lineare Failure Assessment Diagram Meccanica della Frattura Statica Elasto-Plastica Meccanica della Frattura Dinamica (legge di Paris) Resistance curve approach Esercitazione: Applicazioni della Meccanica della Frattura Legge di Paris 6. PROGETTAZIONE A FATICA Meccanismo del fenomeno di fatica High Cycle Fatigue Curva S-N Influenza della tensione media Fatica ad ampiezza variabile (legge di Miner) Low Cycle Fatigue Effetti di intaglio nella progettazione a fatica (Notch stress e Notch strain approaches) Progettazione a fatica delle strutture meccaniche Prove full scale ed effetto scala Fatica sui compositi Esercitazione: Stress life e strain life approaches Legge del Miner Prove di fatica Prove full scale 7. ANALISI A FATICA DEI COLLEGAMENTI SALDATI Resistenza a fatica dei giunti saldati Metodi per la determinazione della resistenza a fatica dei giunti saldati Curve S-N dei giunti saldati riportate nelle normative Classi dei giunti saldati Influenza del rapporto di carico e dello spessore Esercitazione: Prove su giunti saldati Analisi FEM di giunti saldati