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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 088862 - CONTROLLO DELLE VIBRAZIONI E DEL RUMORE (NEI SISTEMI MECCANICI)
Docente Corradi Roberto
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (430) INGEGNERIA MECCANICA* AZZZZ091099 - CONTROLLO DELLE VIBRAZIONI E DEL RUMORE
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (436) INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE* AZZZZ088862 - CONTROLLO DELLE VIBRAZIONI E DEL RUMORE (NEI SISTEMI MECCANICI)
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (473) AUTOMATION AND CONTROL ENGINEERING - INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE* AZZZZ088862 - CONTROLLO DELLE VIBRAZIONI E DEL RUMORE (NEI SISTEMI MECCANICI)

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

L’insegnamento si configura come un corso avanzato relativo allo studio delle vibrazioni dei sistemi meccanici e dei fenomeni acustici ad esse collegate. Dapprima si estende l’analisi delle vibrazioni di sistemi continui, introdotta nel corso di Dinamica dei Sistemi Meccanici per il caso monodimensionale, ai continui bidimensionali (piastre), descritti mediante metodi analitici e numerici (elementi finiti). Vengono quindi fornite all’allievo le conoscenze necessarie per affrontare, a livello teorico ed applicativo, le problematiche di controllo delle vibrazioni, con riferimento alle cause eccitatrici e all’attenuazione delle vibrazioni mediante sistemi passivi ed attivi. Inoltre, il corso fornisce le basi per la comprensione dei fenomeni fisici connessi alla generazione/propagazione del suono e delle tecniche di controllo del rumore. Infine, vengono illustrati i principali metodi numerici per la modellazione di fenomeni vibroacustici.

 

 

Programma delle lezioni e delle esercitazioni

 

1) Richiami sulle vibrazioni di corpi continui monodimensionali.

Propagazione di onde trasversali nelle funi e di onde longitudinali nelle barre: equazione dell’onda, soluzione propagativa, velocità di propagazione, numero d’onda, impedenza meccanica. Propagazione di onde trasversali (flessionali) nelle travi snelle rettilinee: soluzione propagativa, velocità di propagazione, dispersione.

 

2) Vibrazioni di corpi continui bidimensionali.

2.1) Vibrazioni trasversali nelle piastre piane. Equazione indefinita della piastra vibrante. Propagazione di onde trasversali (flessionali): velocità di propagazione e dispersione. Calcolo delle frequenze proprie e dei modi di vibrare di piastre rettangolari per diverse condizioni al contorno.

2.2) Soluzioni approssimate mediante modelli agli elementi finiti. L’elemento finito piastra a 4 nodi.

2.3) Approccio in coordinate principali (modali).

2.4) Tecniche di analisi modale sperimentale.

 

3) Controllo delle vibrazioni.

3.1) Controllo passivo mediante attenuazione delle fonti di eccitazione. Esempi applicativi.

3.2) Controllo passivo mediante isolamento delle vibrazioni. Esempi applicativi.

3.3) Controllo passivo mediante assorbitore dinamico smorzato (TMD, Tuned Mass Damper). Esempi applicativi.

3.4) Controllo attivo delle vibrazioni di strutture continue. Esempi applicativi.

 

4) Fondamenti di acustica.

4.1) Introduzione all'acustica. Equazioni fondamentali: leggi dei gas, equazione di Eulero, equazione di continuità. Equazione dell'onda omogenea. Pressione sonora, velocità della particella e potenziale di velocità.

4.2) Propagazione di onde acustiche per onde piane e sferiche. Impedenza acustica. Far-field, near-field. Intensità e potenza sonora. Sorgenti sonore elementari. Interferenza e direttività.

4.3) Emissione acustica di superfici vibranti. Emissione da piastra piana infinita. Frequenza critica. Emissione da piastra piana finita. Efficienza di radiazione.

4.4) Acustica negli ambienti chiusi. Modi acustici. Assorbimento e impedenza di parete. Tempo di riverberazione. Sistemi di controllo passivo: potere fonoisolante e fonoassorbente delle pareti di separazione.

 

5) La descrizione del suono.

Bande di ottava. Scala dei decibel e livelli sonori. Cenni di acustica fisiologica.

 

6) Metodi numerici per analisi vibroacustiche.

Metodi degli elementi finiti (FEM) e degli elementi di contorno (BEM) per lo studio dei fenomeni vibroacustici. Formulazione del problema ed esempi applicativi.

 

 

Attività di laboratorio

Oltre a lezioni ed esercitazioni tradizionali, il corso prevede attività di laboratorio, sia informatico sia sperimentale.

 

Materiale didattico

Le dispense del corso e il materiale didattico integrativo relativo a esercitazioni e laboratori saranno resi disponibili sulla pagina web del corso (portale BeeP).

 

Prerequisiti

Tutti gli argomenti trattati nel corso di Dinamica dei Sistemi Meccanici costituiscono prerequisiti del corso.


Note Sulla Modalità di valutazione

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati nelle lezioni, esercitazioni e laboratori. I risultati conseguiti dagli allievi durante i laboratori saranno considerati nella valutazione finale. A tal fine, ciascuno studente dovrà preparare una breve relazione scritta per ogni attività di laboratorio.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaDiana G., Cheli F., Dinamica dei sistemi meccanici. vol. 1,2, Editore: Polipress, Anno edizione: 2010
Risorsa bibliografica obbligatoriaNorton M. P., Fundamentals of noise and vibration analysis for engineers, Editore: Cambridge University Press, Anno edizione: 1989
Risorsa bibliografica obbligatoriaCirillo E., Acustica applicata, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 1997
Risorsa bibliografica facoltativaBelluzzi O., Scienza delle costruzioni, vol. 3, Editore: Zanichelli, Anno edizione: 1940
Risorsa bibliografica facoltativaSoedel W., Vibrations of shells and plates, Editore: Marcel Dekker, Anno edizione: 1981
Risorsa bibliografica facoltativaBeranek L. L., Vér I. L., Noise and vibration control engineering: principles and applications, Editore: John Wiley & Sons, Anno edizione: 1992
Risorsa bibliografica facoltativaSpagnolo R., Manuale di acustica applicata, Editore: Utet, Anno edizione: 2001

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
34.0
esercitazione
8.0
laboratorio informatico
10.0
laboratorio sperimentale
8.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
24/10/2020