Ingegneria dell'Energia Elettrica

Il programma è suddiviso in due parti principali: - una prima parte dedicata alle nozioni di base della cinematica, della dinamica e tribologia dei sistemi meccanici; le vibrazioni nei sistemi meccanici sono ugualmente presentate sia nella meccanica dei sistemi discreti che nella meccanica del continuo. - una seconda parte tesa alla presentazione dei dispositivi meccanici di uso comune per la trasmissione del moto e della potenza per dare allo studente una panoramica dei sistemi comunemente impiegati. Nella seconda parte del corso verranno presentati esempi di problematiche industriali e/o sviluppo e relativi esempi di soluzione. Il corso è un Insegnamento Integrato. Dei 9 cfu del corso, 6 cfu sono tenuti dal docente responsabile dell’insegnamento (Francesco Massi) e 3 cfu dal docente responsabile del modulo integrativo (Davide Tonazzi). Parte 1 (modulo 3cfu): - Il nucleo della meccanica: la geometria; la cinematica; la dinamica; la tribologia; le macchine. - Finalità e costituzione delle macchine; membri, coppie e catene cinematiche, meccanismi; conversione dell'energia. - Cinematica o Moto dei corpi rigidi: moti piani, atti di moto, moti finiti. o Moto dei punti solidali ai corpi; Sistemi di riferimento; moti relativi. o Meccanismi o Gradi di libertà; centri di istantanea rotazione, analisi di cinematismi piani. - Dinamica o Le leggi newtoniane; Equazioni fondamentali della dinamica; o Forze e momenti, esterne, interne, d’inerzia; principio di D’Alembert; equilibrio dei corpi. o Lavoro ed energia, teorema dei lavori. - Tribologia o Contatto, attrito ed usura; o Modelli della meccanica classica e loro analisi critica; o Tripletta tribologica; o Lubrificazione fluida e lubrificazione solida; o Problemi di contatto nella meccanica dei sistemi Parte 2 (modulo 3cfu): - La trasmissione del moto o Cuscinetti idrodinamici, idrostatici e volventi; o Freni e frizioni; o Ruote di frizione, ruote dentate; o Ingranaggi e rotismi, cambio e differenziale; o Flessibili; carrucole; paranchi; trasmissione mediante flessibili; - Fluidi Caratteri generali; o Equilibrio di fluidi; cinematica dei fluidi; moto relativo; teorema di continuità. o Dinamica dei fluidi privi di attrito; moto unidimensionale; equazioni di Eulero; teorema di Bernoulli; portanza delle ali. o L'attrito nei fluidi, moto laminare e turbolento; o il numero di Reynolds e il numero di Froude; strato limite; vortici; resistenze al moto. o La trasformazione dell'energia e le turbine idrauliche: le turbine Pelton, Francis e Kaplan. o Il numero di giri caratteristico. Parte 3 (modulo 3cfu, presentato in parallelo alle parti del modulo da 6cfu): - I transitori nella trasmissione del moto; o Trasmissione diretta; o Trasmissione tramite riduttore; o Trasmissione con frizione; - Vibrazioni dei sistemi meccanici: o Vibrazioni nel dominio del tempo e della frequenza; o Concetto di risonanza e modi di vibrazione; o Sistemi ad 1 grado di libertà, 2 dgl, ed N gdl; o Vibrazioni libere e forzate; o Smorzamento; o Autovalori e autovettori, analisi modale; o Misura delle vibrazioni; o Cenni ad analisi modale numerica e sperimentale. - Cenni alla progettazione dei componenti meccanici. - Problemi di dinamica e cinematica.

Non sono richiesti prerequisiti particolari.

Slide delle lezioni del docente disponibili sul sito del Corso; C. Ferraresi, T. Raparelli, Meccanica Applicata, 2007 (terza edizione) - CLUT (TO).

Frequenza fortemente consigliata.

Prova scritta con esercizi e domande sugli argomenti del corso. Prova orale per discutere lo scritto e gli argomenti presentati durante il corso. Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti oggetto del programma del corso e di essere in grado di applicarli. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di proporre approcci di analisi e metodi di risoluzione coerenti delle problematiche connesse al corso.

Le lezioni prevedono la presentazione di delle leggi fondamentali e la loro applicazione tramite esercizi. Sistemi meccanici ed il loro funzionamento sono analizzati in classe.