Corso di Dinamica delle macchine e dei sistemi meccanici
Programma a.a. 2009/2010
Programma a.a. 2009/2010
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, 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 []
per sistemi isostatici; matrice [] 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; oscillazioni torsionali dovute all'elica negli impianti navali;
cenni 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; calcolo della componente rigida del moto forzato;
sollecitazioni torsionali forzate. Esempi di applicazione: impianto di
propulsione terrestre, impianto di propulsione navale
.
Applicazioni numeriche: modi di vibrare e stabilità dei motocicli – Modi di vibrare di un motociclo; modelli a un grado di libertà e loro soluzione con MATLAB; modello a tre gradi di libertà e sua soluzione con MATLAB; modi di vibrare nel piano del motociclo; modello a quattro gradi di libertà.
Download Files MATLAB: Moti nel piano – Moti fuori dal piano
(*) 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.)
BIBLIOGRAFIA
I capitoli dall’1 al 3 sono disponibili presso il centro copie della Facoltà; per i capitoli dal 4 al 6 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 il capitolo 7 si fa riferimento
al testo:
V. COSSALTER - Motocycle Dynamics - Lulu.com, 2006
(ISBN 978-1-4303-0861-4)
