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SARA MANTOVANI
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Costruzione di Macchine
Ingegneria del Veicolo (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Il corso si prefigge di fornire allo studente i metodi analitici semplificati impiegati per valutare lo stato tensionale e per dimensionare gli organi meccanici di uso frequente.
Prerequisiti
Conoscenza basilare dei contenuti di Disegno Meccanico e di Meccanica applicata alle Macchine.
Programma del corso
Conoscienze di base:
Operazioni con le forze, elementi di teoria dell’elasticità, teoria della trave, caratteristiche di sollecitazione, tensioni.
Soluzioni di strutture iperstatiche.
Teorema di Castigliano, Principio Lavori Virtuali, teorema di Betti, teorema di Mohr.
Regola del filo per il tracciamento qualitativo del momento flettente in una trave.
Deformata qualitativa dei portali.
Programma del corso:
Si introducono poi nozioni di resistenza a carichi affaticanti dei materiali (1,5 CFU), di concentrazioni delle tensioni in presenza di irregolarità geometriche (1,5 CFU), e di tensioni ideali in campo statico e campo affaticante (1,5 CFU). Si approfondiscono inoltre aspetti della fatica a vita limitata, della sovrapposizione di intagli, delle tensioni ideali in fatica triassiale. Queste nozioni generali vengono impiegate per il dimensionamento di alcuni organi meccanici (4,5 CFU).
Nel dettaglio, si esaminano collegamenti a forcella e spinotto; nel caso degli alberi rotanti, si effettua il dimensionamento a fatica delle sezioni più importanti. Relativamente ai ganci, si stimano le tensioni massime.
Le molle vengono esaminate dal punto di vista tensionale e deformativo.
Si considerano vari organi di macchina di comune impiego, quali tubi elastici, tubi elastoplastici, anelli, bielle automobilistiche e spinotti, problemi di contatto tra corpi.
Metodi didattici
Le lezioni verranno svolte in presenza.
Testi di riferimento
A. Strozzi, Costruzione di macchine, 1998, Bologna, Pitagora Editore.
A. Strozzi, Distruzione di Macchine, 2004, Bologna, Pitagora Editore.
A. Strozzi, Fondamenti di Costruzione di macchine. La meccanica delle strutture vista da uno strutturista meccanico, 2016, Bologna, Pitagora Editore.
R. Giovannozzi, Costruzione di Macchine, 1965, Patron,
F. Caboni, Costruzione di Macchine, 1971, Bologna, Pitagora Editore, 1971.
R.C. Juvinall, Fondamenti della Progettazione dei Componenti delle Macchine, 1993, ETS.
J.E. Shigley, Mechanical Engineering Design, 1986, McGraw-Hill.
Verifica dell'apprendimento
L'esame si compone di una prova scritta volta a verificare la capacita' di risolvere esercizi pratici e di una prova orale volta a verificare le conoscenze della parte teorica.
La prova scritta sarà composta da 4 esercizi a cui verrà assegnato ad ognuno un quarto del punteggio totale (30/30). La commissione si riserva comunque il diritto di considerare la prova insufficiente nel caso il candidato commetta un errore ritenuto grave anche in solo uno degli esercizi proposti. Il tempo a di sposizione per lo svolgimento della prova scritta sarà di 1h e 30min.
La prova orale consiste in n.3 domande su argomenti teorici affrontati durente il corso. Saranno valutate:
- Capacità di utilizzare le conoscenze (60 %);
- Capacità di collegare le conoscenze (25 %);
- Padronanza del linguaggio tecnico (15 %).
A valle della prova orale verà corretto il voto dello scritto con un massimo di +3 punti per la determinazione del voto finale. Si potrà ambire al voto 30 e Lode solo partendo da un voto della prova scritta pari a 28. Non esiste invece un limite di punti che potranno essere sottratti al voto dello scritto in seguito alla prova orale. Lo studente sarà comunque libero di rifiutare il voto se non soddisfatto dell'esito finale. Il voto conseguito alla prova scritta rimarrà comunque valido per una durata temporale di un anno.
Risultati attesi
Conoscenze sufficienti per una progettazione strutturale di base di organi di macchine.