Corso di Dinamica delle macchine e dei sistemi meccanici
Programma a.a. 2005/2006
Programma a.a. 2005/2006
Generalità sui sistemi vibranti - Rappresentazione vettoriale di grandezze armoniche - Moto libero e forzato di sistemi conservativi e smorzati a un g.d.l. - Azioni forzanti armoniche, periodiche, non periodiche - Stabilità dell'equilibrio: il pendolo capovolto vincolato elasticamente.
Apparecchi per la misura delle vibrazioni - Vibrometri a tasto sonda meccanici ed elettromagnetici, vibrometri sismici, accelerometri sismici, accelerometri piezoelettrici, sensori capacitivi, estensimetri, tecniche estensimetriche, cenni sul rilievo e l'analisi digitale dei segnali.
Sistemi a due gradi di libertà - cenni sul moto libero e forzato, smorzatori dinamici, smorzatore Stockbridge, smorzatore automobilistico.
Sistemi conservativi a n g.d.l. - Equazioni matriciali del moto; matrici [m] e [K]; problema degli autovalori e degli autovettori; ortogonalità dei vettori colonna; teorema di espansione; metodo dell'analisi modale: moto libero e forzato, azioni forzanti armoniche, esempi di applicazione; sistemi semidefiniti; cenni sul calcolo numerico di autovalori ed autovettori; cenni sul metodo di Holzer .
Velocità critiche flessionali - Il modello di Jeffcott: dinamica del sistema fermo e del sistema in rotazione; diagrammi di Campbell ; whirling e wobbling diretto e inverso ; il sistema assialsimmetrico ; effetto disco; sistemi a masse concentrate; matrice [a] per sistemi isostatici e iperstatici ; il sistema a n dischi ; il metodo della matrice di trasferimento .
Oscillazioni torsionali (*) - Oscillazioni torsionali forzate; il sistema equivalente: riduzione delle masse e delle lunghezze; sollecitazioni torsionali nei modi naturali; oscillazioni torsionali dovute all'elica negli impianti navali; armoniche del momento motore: diagrammi di fase, armoniche principali e secondarie; velocità critiche torsionali; ampiezza di equilibrio; il moto torsionale forzato; sollecitazioni torsionali forzate.
Cenni sui sistemi non lineari - Introduzione all'integrazione numerica delle equazioni del moto di un sistema lineare ad 1 g.d.l. con Simulink - Comportamento dinamico di un sistema non lineare ad 1 g.d.l. nel dominio del tempo, nello spazio delle fasi, nel dominio della frequenza - Comportamento dinamico di un sistema forzato non lineare ad 1 g.d.l. nello spazio delle fasi - Sezioni di Poincaré - Il pendolo forzato - Introduzione al caos - Analisi parametrica di un sistema forzato non lineare a 2 g.d.l. - Introduzione ai moti quasi-periodici - Comportamento del rotore "a filo".
(*) Per lo studio di questo argomento da parte degli allievi gestionali è propedeutica la conoscenza dei concetti di base sui motori alternativi pluricilindrici (vedi, p.e.: GUIDO - DELLA PIETRA, Lezioni di Meccanica delle macchine, CUEN 1994, Vol. II, pagg. 417 e segg.)
Esercitazioni a.a. 2005/2006 (download files .zip)
Pendolo libero senza smorzamento in campo non lineare, confronto con il sistema linearizzato.
Pendolo libero senza smorzamento in campo non lineare, confronto con il sistema linearizzato.
Pendolo forzato in campo non lineare, analisi nello spazio delle fasi.