Insegnamento PROGETTAZIONE IN CAMPO DINAMICO

Nome del corso di laurea	Ingegneria meccanica
Codice insegnamento	GP004960
Curriculum	Mechanical design
Docente responsabile	Filippo Cianetti
Docenti	Filippo Cianetti
Ore	72 Ore - Filippo Cianetti
CFU	9
Regolamento	Coorte 2025
Erogato	Erogato nel 2026/27
Erogato altro regolamento
Attività	Caratterizzante
Ambito	Ingegneria meccanica
Settore	ING-IND/14
Anno	2
Periodo	Primo Semestre
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	ITALIANO
Contenuti	L’insegnamento di “Progettazione in campo dinamico” si propone di approfondire ed applicare gli strumenti teorici della dinamica dei sistemi, acquisiti nel corso degli studi, alla modellazione del comportamento dinamico di sistemi e semplici componenti di macchine nel dominio del tempo e della frequenza, affrontando tecniche di modellazione e simulazione agli Elementi Finiti.
Testi di riferimento	Dispense del corso di “Progettazione e Costruzione di Macchine” (Prof. Braccesi) S. Timoshenko, “Vibration Problems in Engineering”, John Wiley & Sons Inc., March 1990 Manualistica Matlab ed ANSYS
Obiettivi formativi	Lo studente acquisirà la capacità di utilizzare gli strumenti teorici della dinamica dei sistemi, acquisiti nel corso degli studi, alla modellazione e simulazione dinamica di semplici sistemi e componenti modellati mediante modellazione a parametri concentrati e mediante modellazione FEM finalizzandola alla valutazione nel tempo e nella frequenza del loro stato di sollecitazione
Prerequisiti	Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento sono necessarie conoscenze preliminari di "Progettazione Meccanica Avanzata"
Metodi didattici	Il modulo è organizzato in: lezioni frontali in aula durante le quali vengono affrontati gli argomenti trattati nel corso; in parallelo verranno svolte esercitazioni in aula utilizzando il linguaggio numerico MATLAB e il codice FEM ANSYS La totalità del materiale didattico utilizzato durante il corso è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium.
Altre informazioni	Ulteriori informazioni sono disponibili attraverso la pagina Unistudium dell’insegnamento. Il docente è disponibile per consultazioni al termine di ogni lezione; consultazioni con il docente in persona o attraverso la piattaforma Microsoft Teams possono inoltre essere concordate in altri orari.
Modalità di verifica dell'apprendimento	L'esame dell’insegnamento di “Progettazione in campo dinamico” si compone di due parti: un elaborato scritto da consegnare/inviare una settimana prima dell’esame; una prova orale. L’elaborato è volta all’accertamento della capacità di applicare le metodologie acquisite a lezione. La prova orale è volta all’accertamento della conoscenza di tutti gli argomenti svolti.
Programma esteso	Richiami di dinamica delle strutture: sistemi ad 1 grado di libertà, Laplace, dominio della frequenza, funzioni di trasferimento e di risposta in frequenza sistemi a molti gradi di libertà, analisi modale e troncamento modale. Integrazione della teoria della dinamica strutturale all’applicazione di spostamenti e/o accelerazioni vincolari. Richiami di modellazione e simulazione dinamica nello spazio degli stati (state space - SS): sistemi fisici ad uno, due ed n gradi di libertà (quarte car). Modellazione SS di sistemi modellati con approccio modale. Analisi dinamica in frequenza con approccio multi input multi output (MiMo). Tecniche di ottenimento di risposte espresse in termini di spettri in frequenza a partire da ingressi espressi in termini sempre di spettri e dalla matrice di funzioni di risposta in frequenza del sistema fisico o della sua rappresentazione modale. Modellazione e simulazione dinamica agli elementi finiti (FEM) (Analisi dinamica nel tempo ed in frequenza - risposta in frequenza e analisi spectrum) sviluppata teoricamente e numericamente e con un codice di calcolo commerciale (ANSYS). Costruzione della rappresentazione state space di un modello FEM e simulazione dinamica in ambiente di calcolo numerico (MATLAB/PYTHON) in ambiente di calcolo agli elementi finiti. Utilizzo dei risultati della simulazione dinamica nel tempo ed in frequenza per la ricostruzione dello stato di sollecitazione anche di tipo multiassiale (caratteristiche di sollecitazione) e tensionale (tensore di tensione) del generico punto del generico componente: approccio statico e approccio modale Sviluppo di un lavoro d’anno mediante codici di calcolo numerico e FEM
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile	Obiettivo 4: Istruzione di qualità Obiettivo 9: Industria, innovazione e infrastrutture