Corso di Dinamica delle macchine e dei sistemi meccanici
Programma a.a. 2007/2008
Programma a.a. 2007/2008
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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.
Velocità critiche flessionali
- Introduzione storica allo studio delle velocità critiche flessionali e
rilevanza tecnica del problema; 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; matrice [a] per sistemi iperstatici
; il sistema a n dischi
; il metodo della matrice di
trasferimento
.
Oscillazioni torsionali
(*)
-
Introduzione storica allo studio delle oscillazioni torsionali e rilevanza
tecnica del problema; oscillazioni
torsionali forzate; il sistema equivalente: riduzione delle masse e delle
lunghezze; cenni sulle oscillazioni torsionali dovute all'elica negli impianti navali
e sulle cause forzanti torsionali "interne"
; 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; introduzione ai sistemi caotici; introduzione ai sistemi a 2 g.d.l.; fenomeni non lineari nel “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. 2007/2008 (download files .zip)
· Sistema lineare massa-molla libero dissipativo;
· Analisi parametrica del pendolo nello spazio delle fasi;
· Biforcazione nel pendolo sferico;
· Sistema ad 1 g.d.l. non lineare forzato;
· Fenomeni non lineari nel "Rotore a filo".