MECHANICAL VIBRATIONS

Internazionalizzazione della Didattica MECHANICAL VIBRATIONS

0622300040
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA MECCANICA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
990LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO MIRA A FORNIRE AGLI ALLIEVI DELLA LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA GLI STRUMENTI TEORICI PER L'ANALISI DELLE VIBRAZIONI IN DISPOSITIVI MECCANICI, IN AMBITO AUTOMOTIVE, IN IMPIANTI INDUSTRIALI E SISTEMI AUTOMATICI. CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE: IL PROGRAMMA DEL CORSO RICOPRE I TEMI DELLE VIBRAZIONI IN SISTEMI DISCRETI CON INERZIA, RIGIDEZZA E SMORZAMENTO IDENTIFICATI COME ENTITA' SEPARATA, NONCHE' DELLE VIBRAZIONI IN SISTEMI CONTINUI, IN CUI LE INERZIE STESSE PRESENTANO PROPRIETA' INTRINSECHE DI DEFORMABILITA' E SMORZAMENTO. PER QUANTO CONCERNE LA CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE, IL CORSO SI CONCENTRA SUI FENOMENI VIBRATORI DIFFUSI IN AMBIENTE INDUSTRIALE E CHE RIGUARDANO I MACCHINARI ROTANTI, LE MACCHINE UTENSILI ED I SISTEMI DI LAVORAZIONE IN GENERE, I MOTORI ALTERNATIVI, IN LINEA CON GLI OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO DI STUDI, AFFRONTATI MEDIANTE MODELLI LINEARI, PICCOLE OSCILLAZIONI, FORZAMENTI PERIODICI ED ECCITAZIONI ARBITRARIE. IL CORSO MECHANICAL VIBRATIONS CONTEMPLA, INOLTRE, I TEMI DELLA TRASFORMATA DI LAPLACE E DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO, DI FREQUENTE IMPIEGO NELLA TEORIA DEI SISTEMI DI CONTROLLO, LA FUNZIONE DI RISPOSTA IN FREQUENZA E SUE RAPPRESENTAZIONI, NONCHE' LA FORMULAZIONE DELLE EQUAZIONI DEL MOTO MEDIANTE L'EQUAZIONE DI LAGRANGE.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: IL CORSO E' IDEATO PER STIMOLARE, ALTRESI', UN'AUTONOMA CAPACITA' DI GIUDIZIO PER CONFRONTARE SOLUZIONI INGEGNERISTICHE IN AMBITO PROGETTUALE E LORO RICADUTE SUL PIANO DELL'AFFIDABILITA', DEI COSTI.
ABILITÀ COMUNICATIVE: IN LINEA CON LE MODALITA' DI VERIFICA DESCRITTE NELL'APPOSITA SEZIONE, ALL'ALLIEVO E' RICHIESTA L'ILLUSTRAZIONE DI SISTEMI MECCANICI SOGGETTI A CAMPI DI FORZE DISCUTENDONE LA MODELLAZIONE MATEMATICA IN UN CHIARO CONTESTO DI IPOTESI E LIMITAZIONE DI VALIDITA' DELLA SOLUZIONE PROPOSTA.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: RIUSCIRE AD APPLICARE E AGGIORNARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI ED INTERESSATI DA EVOLUZIONE TECNOLOGICA.
Prerequisiti
CONOSCENZE COMUNI AI LAUREATI DELLE CLASSI DELL'INGEGNERIA INDUSTRIALE NEI SEGUENTI CAMPI: MECCANICA RAZIONALE, DINAMICA DELLE MACCHINE, EQUAZIONI DIFFERENZIALI ED ALGEBRA LINEARE.
Contenuti
SISTEMI DISCRETI. MOTO LIBERO, ECCITAZIONE ARBITRARIA E CONVOLUZIONE.
RISPOSTA TRANSITORIA MEDIANTE INTEGRAZIONE PER VIA NUMERICA. CASI NON LINEARI. RISPOSTA FORZATA A REGIME E COEFFICIENTE D'AMPLIFICAZIONE DINAMICA. STIMA DELLO SMORZAMENTO, QUALITY FACTOR. ANALISI ARMONICA DA FILE DATI. TRASFORMATA DI LAPLACE, FUNZIONE DI TRASFERIMENTO. FUNZIONE DI RISPOSTA IN FREQUENZA: DIAGRAMMI DI BODE E NYQUIST. METODI ENERGETICI; METODO DI RAYLEIGH (LEZ. 18/ESERC. 8/LAB. 3).
SISTEMI A DUE GRADI DI LIBERTA' (GDL): VIBRAZIONI LIBERE, RADICI E FREQUENZE PROPRIE, SISTEMI SEMIDEFINITI. PROBLEMA AGLI AUTOVALORI-AUTOVETTORI. BARRA A DUE GDL. VIBRAZIONI FORZATE: ASSORBITORE DINAMICO, PENDOLO CENTRIFUGO, SMORZATORE DINAMICO. VIBRAZIONI TORSIONALI E VOLANO BIMASSA. FORMULAZIONE CON EQUAZIONI DI LAGRANGE. SISTEMI AD N GDL. ORTOGONALITA' DEGLI AUTOVETTORI E TEOREMA DI ESPANSIONE. ANALISI MODALE, VIBRAZIONI FORZATE, APPROCCIO MODALE E PSEUDOMODALE (LEZ. 18/ESERC. 8/LAB. 4).
STUDIO MEDIANTE DISCRETIZZAZIONE DI SISTEMI CONTINUI. ANALISI MODALE SPERIMENTALE: TEORIA, METODI, STRUMENTI. VIBRAZIONI LIBERE DI SISTEMI CONTINUI: CORDE, ASTE, TRAVI, ALBERI, MEMBRANE (LEZ. 18/ESERC. 10/LAB. 3).
Metodi Didattici
LEZIONI FRONTALI, ESERCITAZIONI SU PROBLEMI DI DINAMICA VIBRATORIA DI SISTEMI A PIU' GRADI DI LIBERTA' IN PRESENZA DI AZIONI ESTERNE. SIMULAZIONI PROPOSTE CON SOFTWARE DI COMUNE USO ACCADEMICO PER REALIZZARE GRAFICI E SVILUPPI MATEMATICI MENO IMMEDIATI. APPLICAZIONI IN LABORATORIO FINALIZZATE A MOSTRARE I DISPOSITIVI IMPIEGATI PER IL MODAL TESTING.
CORSO EROGATO IN LINGUA INGLESE.
Verifica dell'apprendimento
L'ESAME CONSISTE IN UNA PROVA ORALE DI DURATA NON SUPERIORE AI 30 MINUTI CON DOMANDE SU ARGOMENTI DI TEORIA E ANALISI DI PROBLEMI/SCHEMI RIFERITI A SISTEMI VIBRANTI DISCRETI E CONTINUI DA RISOLVERE. LA VERIFICA ORALE ASSEGNA UNA VALUTAZIONE POSITIVA: ALLA CHIAREZZA DELLA SOLUZIONE PROPOSTA, ALLA CORRETTA INDIVIDUAZIONE DEL PIU' IDONEO MODELLO MATEMATICO PER RAPPRESENTARE IL SISTEMA DINAMICO IN CORSO D'ANALISI, ALLA COMPRENSIONE DAL PUNTO DI VISTA FISICO DELLE IMPLICAZIONI CONNESSE AI FENOMENI VIBRAZIONALI IN AMBITO AUTOMOTIVE, INDUSTRIALE, ECC.
IL VOTO FINALE, ESPRESSO IN TRENTESIMI CON EVENTUALE LODE, DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ GLOBALE ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO.
IL VOTO MINIMO (18/30) E' CONSEGUITO MEDIANTE UNA CORRETTA FORMULAZIONE MODELLISTICA DEI SISTEMI VIBRANTI PROPOSTI IN SEDE DI ESAME ORALE E UNA SUFFICIENTE CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI DEL CORSO.
IL VOTO MASSIMO (30/30) E' ATTRIBUITO ALLO STUDENTE CHE PROPONGA SOLUZIONI CORRETTE SUL PIANO QUALITATIVO E QUANTITATIVO E CHE MOSTRI COMPLETA ED APPROFONDITA PADRONANZA DEI TEMI DEL CORSO. LA LODE E' ATTRIBUITA AGLI ALLIEVI CHE HANNO MATURATO CAPACITA' DI FORMULARE PARALLELISMI TRA I CONTENUTI DEL CORSO E IN CONTESTI APPLICATIVI AMPI EVENTUALMENTE IN PRESENZA DI PROBLEMI INCONSUETI O NON ESPRESSAMENTE ANALIZZATI A LEZIONE.
Testi
DEBABRATA NAG, "MECHANICAL VIBRATIONS" WILEY INDIA PRIVATE LIMITED, ISBN 9788126530908.
APPUNTI DALLE LEZIONI.
APPUNTI NEL REPOSITORY ELEARNING: HTTP://ELEARNING.DIMEC.UNISA.IT/
Altre Informazioni
CORSO EROGATO IN LINGUA INGLESE.
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