Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Matteo Claudio PALPACELLI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: PROGETTAZIONE MECCANICA) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: PROGETTAZIONE MECCANICA)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2021-2022
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
ITALIANO
Italian
Conoscenze di base di meccanica teorica e applicata, geometria e analisi differenziale
Basic knowledge on theoretical and applied mechanics, geometry and calculus
• Teoria: 48 ore
• Esercitazioni: 24 ore
• Theory: 48 hours
• Esercises: 24 hours
L’insegnamento impartisce nozioni avanzate di meccanica delle macchine e fornisce gli strumenti teorici e metodologici per affrontare la progettazione funzionale di macchine e sistemi meccanici e meccatronici. Viene affrontato lo studio di casi reali di significativa complessità quali le macchine automatiche, i dispositivi e sistemi robotici e i veicoli; inoltre vengono trattate le problematiche delle vibrazioni e dei sistemi di attuazione e trasmissione del moto.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente sarà in grado di impostare il progetto funzionale di una macchina o di un sistema meccanico o meccatronico, attraverso la scelta degli opportuni componenti o sottosistemi e la definizione delle relative modalità di integrazione. Inoltre saprà utilizzare idonei modelli numerici o CAE per valutare in simulazione le prestazioni del sistema risultante ed eventualmente migliorarne il comportamento
Competenze trasversali.
Lo studente, oltre a migliorare la sua attitudine al ragionamento logico attraverso la risoluzione di problemi di analisi tipici della progettazione funzionale, avrà modo di sviluppare le proprie capacità comunicative nelle esercitazioni di gruppo, dove sarà tenuto a spiegare e sostenere le proprie idee ai colleghi e al docente guida.
Knowledge and Understanding.
The course aims to provide advanced knowledge on machine mechanics and provides the theoretical and methodological tools to deal with the functional design of mechanical and mechatronic machines and systems. The study of real cases of high complexity are proposed such as automatic machines, robotic devices and systems, and vehicles; furthermore, the problems of vibrations and motion actuation and transmission systems are investigated.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will be able to set up the functional design of a machine or mechanical ior mechatronic system, through the choice of the appropriate components or subsystems and the definition of the relative integration methods. Furthermore, the student will be able to use numerical models or CAE software to simulate the performance of the mechanical systems and possibly improve their behavior.
Transversal Skills.
The student will improve its ability to logical reasoning through the resolution of problems of analysis typical of functional design; moreover he or she will have the opportunity to develop his or her communication skills in group exercises, where he or she will be required to explain and support his o her ideas to colleagues and to the teacher.
Lezioni di teoria (48 ore):
• Cinematica: analisi di mobilità, analisi cinematica dei sistemi in moto generale nello spazio
• Dinamica: cenni sulla dinamica dei sistemi in moto generale nello spazio; bilanciamento dei rotori e dei sistemi articolati; dimensionamento dei volani
• Dimensionamento delle trasmissioni: scelta dell’azionamento più efficace in funzione della caratteristica del carico
• Meccanismi per il moto vario: camme e intermittori, sistemi articolati
• Meccanica delle vibrazioni di sistemi a più gradi di libertà: vibrazioni flessionali e torsionali degli alberi; isolamento dalle vibrazioni; analisi modale
Esercitazioni (24 ore):
• Studio di alcuni casi di esempio significativi: analisi dinamica di un veicolo; bilanciamento di un motore a combustione interna e riduzione dell’irregolarità del moto, progetto del cambio di un’autovettura da turismo, scelta della trasmissione di un ascensore meccanico
• Modellazione dinamica e simulazione di semplici sistemi meccanici tramite MatLab/Simulink
• Impostazione di progetti da realizzare in gruppo
Theory (48 hours):
• Kinematics: mobility analysis, kinematic analysis of systems in general motion in space
• Dynamics: notes on the dynamics of systems in general motion in space; balancing of rotors and articulated systems; sizing of flywheels
• Sizing of the transmissions: choice of the most effective drive according to the load characteristic
• Mechanisms for various motion: cams and intermittors, articulated systems
• Vibration mechanics of multi-degree-of-freedom systems: bending and torsional vibrations of shafts; vibration isolation; modal analysis
Exercises (24 hours):
• Study of some significant example cases: dynamic analysis of a vehicle; balancing of an internal combustion engine and reduction of motion irregularity, design of the gearbox of a touring car, choice of the transmission of a mechanical lift
• Dynamic modeling and simulation of simple mechanical systems using MatLab / Simulink
• Setting up of projects to be carried out in groups
Il livello di apprendimento degli studenti viene valutato attraverso una prova orale, consistente nella discussione su uno o più temi di teoria trattati durante le lezioni e nello svolgimento di una esercitazione di gruppo (3 o 4 studenti) che può consistere in un progetto funzionale di un sistema meccanico o nell’analisi cinematica e/o dinamica di una macchina o di un meccanismo, eventualmente da sviluppare tramite strumenti software per la modellazione e l’analisi dinamica. I risultati prodotti saranno discussi in forma orale in data precedente alla data di appello orale; la relativa valutazione mantiene la sua validità fino all’ultimo appello del settembre successivo, anche in caso di non superamento dell’esame orale.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo l’esame, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di aver ben compreso i concetti fondamentali dell’insegnamento e di aver appreso le metodologie per lo sviluppo del progetto funzionale di una macchina o di un sistema meccanico o meccatronico.
L’attribuzione del voto finale tiene conto delle conoscenze acquisite su tutti gli argomenti dell’insegnamento, compresi i meccanismi, le macchine e i casi di studio descritti durante le lezioni.
La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell’insegnamento nell'ambito delle prove orale e progettuale. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto le due prove in modo corretto e completo, hanno dimostrato la capacità di approfondire in modo autonomo gli argomenti fondamentali dell’insegnamento.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Perché l'esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire 18 punti (su 30) sia nel lavoro di gruppo che nella prova. Il voto complessivo è dato dalla media pesata dei voti ottenuti nelle due prove; il peso attribuito alla prova orale è doppio di quello della prova di gruppo.
Learning Evaluation Methods.
The level of learning of the students is assessed by means of a colloquium, consisting in the discussion on one or more theoretical topics covered during the lessons and in the development of a group exercise (3 or 4 students), which may consist of a functional design of a mechanical system or in the kinematic and/or dynamic analysis of a machine or mechanism, possibly to be developed using software tools for modeling and dynamic analysis The results produced will be discussed in oral form before the date of the oral exam; the assessment remains valid until the last exam of the following September, even in case of negative or unsatisfactory result of the colloquium.
Learning Evaluation Criteria.
In order to pass the exam, the student must demonstrate, through the mentioned tests, that he or she has understood the fundamental concepts of the lectures and that he or she has learned the methodologies for the development of the functional design of a machine or mechanical or mechatronic system.
The final mark evaluates the knowledge gained on all course’s subjects, including mechanisms, machines and the case studies described during the lectures.
The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of lectures throughout the written, oral and design parts. Praise is reserved for students who, having passed all three tests in a correct and complete way, have demonstrated the ability to investigate independently the fundamental contents of the lectures.
Learning Measurement Criteria.
A thirty-points scale is used for grading, eventually with praise.
Final Mark Allocation Criteria.
To gain a positive evaluation, the student must achieve at least 18 points (out of 30) both in group work and in the colloquium. The overall mark is given by the weighted average of the marks obtained in the two tests; the weight attributed to the oral exam is double that of the group exam.
• Callegari, Fanghella e Pellicano: “Meccanica Applicata alle Macchine”, Città Studi, 2a ed., 2017
• Materiale didattico multimediale disponibile sulla piattaforma Moodle di Ateneo all'indirizzo: https://learn.univpm.it
• Callegari, Fanghella e Pellicano: “Meccanica Applicata alle Macchine”, Città Studi, 2a ed., 2017
• Handouts and multimedial material available at the Atheneum Moodle platform at the address: https://learn.univpm.it
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2022-2023
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427