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".