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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086211 - PRINCIPI DI PROGETTAZIONE E TECNOLOGIA MECCANICA
  • 086210 - COSTRUZIONE DI MACCHINE (INTEGRATO)
Docente Filippini Mauro
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (352) INGEGNERIA ENERGETICAE1NMZZZZ086211 - PRINCIPI DI PROGETTAZIONE E TECNOLOGIA MECCANICA
E3NAZZZZ086211 - PRINCIPI DI PROGETTAZIONE E TECNOLOGIA MECCANICA

Obiettivi dell'insegnamento

Il modulo di Costruzione di Macchine dell’insegnamento di Principi di Progettazione e Tecnologia Meccanica ha come obiettivo lo sviluppo delle conoscenze relative alle metodologie fondamentali per la progettazione strutturale di componenti meccanici impiegati nell’ingegneria energetica e i principali metodi per la verifica della loro capacità di resistenza, per il loro dimensionamento e per il calcolo della durata in esercizio in modo che possano adempiere alle funzioni strutturali per le quali sono ideati.


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  1. conosce le metodologie ed i principi per valutare la capacità strutturale di un componente meccanico, tenendo conto delle condizioni operative, delle caratteristiche dei materiali con i quali è realizzato e della sua forma (DdD 1)
  2. conosce la modalità di sollecitazione dei principali componenti delle macchine (DdD 1)
  3. comprende le modalità di descrizione e rappresentazione anche mediante metodi grafici del comportamento strutturale di componenti meccanici (DdD 1)

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  1. è in grado di effettuare analisi delle forze agenti su semplici sistemi e singoli componenti meccanici con funzione strutturale (DdD 2)
  2. è in grado di comprendere e descrivere il funzionamento di una macchina o di un sistema meccanico dal punto di vista strutturale, anche mediante rappresentazioni grafiche (DdD 2)
  3. sa valutare il margine di sicurezza rispetto al pericolo di cedimento statico o per fatica di componenti meccanici (DdD 2)
  4. è in grado di progettare la forma e le dimensioni di componenti meccanici che siano in grado di assicurare l'integrità strutturale del sistema, tenendo conto delle caratteristiche dei materiali e delle condizioni operative della macchina o del sistema (DdD 2)
  5. sa comunicare efficacemente i risultati dell’analisi strutturale e le conseguenti scelte progettuali effettuate svolta su un sistema meccanico (DdD 3, 4 e 5)

Argomenti trattati

Aspetti generali

Progettazione: Ingegnerizzazione dei componenti di macchine. Componenti e sistemi meccanici di interesse nel settore energetico. Progettazione strutturale.

Comportamento meccanico dei materiali: Comportamento statico dei materiali e determinazione delle condizioni limite di resistenza a trazione. Sollecitazione limite e sollecitazione ammissibile, margine e coefficiente di sicurezza. Comportamento dei materiali sottoposti a sollecitazioni cicliche. Criteri di resistenza statici e a fatica e trasferibilità dei risultati delle prove ai casi di sollecitazione multiassiale.

Progettazione strutturale

Principi di base: Dalle prove di laboratorio al componente: metodologie per la progettazione strutturale dei componenti delle macchine. Effetto di parametri non legati al materiale (geometria, finitura, dimensioni, condizioni ambientali) sulla resistenza a fatica. Effetto di intaglio. Progettazione a fatica di componenti meccanici.

Dimensionamento e verifica degli organi delle macchine: Recipienti di piccolo e grande spessore soggetti a pressione, a variazioni termiche e a effetti rotazionali. Collegamenti saldati e bullonati. Effetto guarnizione. Collegamenti forzati. Alberi di trasmissione. Cuscinetti.

Applicazioni

Studio di casi applicativi: Definizione di esempi di interesse nel settore energetico. Calcolo delle sollecitazioni, dimensionamento e verifica dei componenti. Valutazione del margine di sicurezza rispetto al cedimento strutturale di componenti impiegati nel settore della produzione di energia.

Laboratorio: Determinazione sperimentale dello stato di sollecitazione nei componenti meccanici.


Prerequisiti

Sono richieste conoscenze base di Meccanica dei Solidi, di Metallurgia e di Meccanica Applicata alle Macchine. È inoltre richiesto di avere padronanza nell'interpretazione del disegno tecnico.


Modalità di valutazione

La valutazione avviene mediante esame finale che potrà essere sostenuto esclusivamente all’interno degli appelli previsti. Non sono previste prove in itinere o prove intermedie.

L’esame consta di una prova scritta e di una orale che devono essere sostenute nello stesso appello; per essere ammessi all’orale è necessario riportare una votazione nella prova scritta di almeno 16/30. Coloro che raggiungano una valutazione superiore a 18/30 possono rinunciare alla parte orale dell’esame, registrando il voto ottenuto nella parte scritta.

La prova scritta consiste nella risoluzione di esercizi applicativi e di esercizi atti a valutare le conoscenze teoriche (domande di teoria sotto forma di esercizi). Scopo della prova scritta è di verificare le capacità dello studente di valutare la condizioni di resistenza di componenti meccanici e di procedere al dimensionamento di componenti delle macchine in modo tale da garantire la loro integrità strutturale, tenendo conto delle loro condizioni operative (forze esterne, condizioni ambientali), tecnologiche (materiali, stato delle superfici) e della loro forma (risultati di apprendimento 1-8).

La prova orale consiste nel rispondere a domande, in forma aperta, che vertono su tutti gli argomenti oggetto dell'insegnamento, corredando la forma discorsiva con equazioni e grafici, in un’esposizione sintetica e completa.

Scopo della prova orale è di verificare le conoscenze alla base della progettazione di componenti delle macchine e alla valutazione delle loro capacità di resistenza, facendo particolare riferimento alle applicazioni trattate nell'insegnamento (in particolare risultati di apprendimento 6-7). Nell’ambito della prova orale si verifica anche la capacità di trasmettere i risultati dell’analisi svolta sia in termini numerico/analitici sia con rappresentazioni grafiche (risultati di apprendimento 8).


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaAppunti, slide a cura del docente e temi d'esame risolti disponibili sulla piattaforma BeeP https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica facoltativaP. Davoli, L. Vergani, S. Beretta, M. Guagliano, S. Baragetti, Costruzione di macchine 1, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2007, ISBN: 88-386-6380-7
Note:

(2a edizione)

Risorsa bibliografica facoltativaAA.VV., Costruzione di macchine, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2011, ISBN: 978-88-386-6508-0
Risorsa bibliografica facoltativaP. Davoli, M. Filippini, C. Gorla, A. Lo Conte, Lezioni sugli organi di macchine, Editore: Maggioli, Anno edizione: 2007, ISBN: 978-88387-4165-4
Risorsa bibliografica facoltativaR.C. Juvinall, K. M. Marsheck, Fondamenti di Costruzione di Macchine, Editore: Città Studi Edizioni, Anno edizione: 2017, ISBN: 978-88-251-7413-7

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
30:00
45:00
Esercitazione
20:00
30:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
28/01/2020