Corso di Dinamica delle macchine e dei sistemi meccanici
Programma a.a. 2008/2009
Programma a.a. 2008/2009
Generalità sui sistemi vibranti - Rappresentazione vettoriale e complessa 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. Esempi di applicazione.
Apparecchi per la misura delle vibrazioni - Vibrometri a tasto sonda meccanici ed elettromagnetici, vibrometri sismici, accelerometri sismici, accelerometri piezoelettrici, torsiovibrometri, 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, azioni forzanti casuali; sistemi semidefiniti; cenni sul calcolo numerico di autovalori ed autovettori. Esempi di applicazione: sistema a 3 masse concentrate - moto libero e forzato; sistema a quattro g.d.l. con pulsazioni doppie.
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. Esempi di
applicazione: impianto di propulsione terrestre, impianto di propulsione
navale
.
Dinamica di un corpo rigido
elasticamente sospeso
–
Rilevanza
tecnica del problema; sistema di riferimento; equazioni del moto; matrici
[m] e [K]; simmetria della sospensione e disaccoppiamento dei modi naturali;
cause forzanti
;
esempio di applicazione; moto forzato; cenni sulla determinazione della
matrice [m]
;
determinazione della matrice [K] per elementi di sospensione discreti;
determinazione della matrice [K] per sospensione continua: basamento
industriale; esempio di applicazione: matrice [K] per la massa sospesa di un
autoveicolo
;
cenni sulla dinamica della massa sospesa di un autoveicolo: equazioni del
moto, modi naturali, disaccoppiamento, monoperiodo, confort .
BIBLIOGRAFIA
I capitoli dall’1 al 3 sono disponibili presso il centro copie della Facoltà; per i capitoli dal 4 al 7 si fa riferimento al testo:
A.R. GUIDO, S. DELLA VALLE - Vibrazioni meccaniche nelle macchine - Liguori, Napoli, 2004
ovvero al testo:
A.R. GUIDO, S. DELLA VALLE - Meccanica delle vibrazioni (volume II) - CUEN, Napoli, 1988
esaurito presso l’Editore, ma disponibile anch’esso in fotocopia autorizzata dal docente.
(*) 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.)
