Meccanica L - 2011 - UNIPA

FACOLTA’ DI INGEGNERIA – A.A. 2011/12 – 2013/14
CLASSE L-9 – INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA
ELENCO SCHEDE DI TRASPARENZA DEGLI INSEGNAMENTI.
SCHEDE DI TRASPARENZA DEGLI INSEGNAMENTI DI PRIMO ANNO:
ANALISI MATEMATICA
CHIMICA
DISEGNO ASSISTITO DA CALCOLATORE
FISICA I
FISICA II
GEOMETRIA
TECNOLOGIE GENERALI DEI MATERIALI
SCHEDE DI TRASPARENZA DEGLI INSEGNAMENTI DI SECONDO ANNO:
COMPLEMENTI DI MECCANICA APPLICATA
COSTRUZIONE DI MACCHINE
ELETTROTECNICA
FISICA TECNICA
FONDAMENTI DI MECCANICA APPLICATA
MODELLAZIONE GEOMETRICA DELLE MACCHINE
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
SCHEDE DI TRASPARENZA DEGLI INSEGNAMENTI DI TERZO ANNO:
AERODINAMICA
COSTRUZIONI AEROSPAZIALI
IMPIANTI MECCANICI
MACCHINE
MECCANICA DEI FLUIDI
MISURE MECCANICHE E TERMICHE
TECNOLOGIA MECCANICA
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2011/12
Ingegneria Meccanica
Analisi Matematica
Di base
Matematica, informatica e statistica
01238
NO
MAT/05
Tullio Amaducci
Docente a contratto
Università di Palermo
12
200
100
Nessuna
I
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Scritta, con discussione.
Voto in trentesimi
Primo semestre, Secondo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Da definire
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso dovrà acquisire le conoscenze degli argomenti svolti e appropriate
tecniche di calcolo che permettono di risolvere efficacemente diversi problemi di analisi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare i metodi e gli strumenti concettuali relativi: al
calcolo infinitesimale ed integrale, con particolare riguardo alla utilizzazione delle serie numeriche,
dei limiti di funzioni, delle derivate e degli integrali.
Lo studente dovrà, inoltre, essere in grado di utilizzare i metodi e gli strumenti concettuali
relativi: 1) al calcolo infinitesimale ed integrale per le funzioni di più variabili; 2) allo studio e alla
utilizzazione delle serie di potenze, delle equazioni differenziali e delle forme differenziali lineari.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di valutare la difficoltà di un problema, sapendo scegliere le strategie più
semplici per affrontare e risolvere i problemi tipici dell’analisi, in particolare semplici problemi di
ottimizzazione e problemi modellizzati da equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti i contenuti del
corso. Saprà esporre ed analizzare, criticamente, le tematiche riguardanti l’enunciato di un
teorema.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le interazioni tra i metodi studiati nel corso e sarà capace di effettuare i
collegamenti tra i vari argomenti.
OBIETTIVI FORMATIVI
La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi agli argomenti oggetto del
corso e la capacità di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi
dell'ingegneria.
ORE FRONTALI
50
40
35
30
TESTI
LEZIONI FRONTALI
L’insieme R dei reali
Successioni numeriche reali: limite di una successione. Limiti notevoli.
Serie numeriche reali: condizione necessaria e principali criteri di convergenza.
Convergenza assoluta. Serie a segni alterni e criterio di Leibniz.
Elementi di topologia. Intorni, aperti, chiusi. Punti di accumulazione, frontiera.
Calcolo differenziale per funzioni reali di una variabile reale:
limiti e continuità, differenziabilità , derivate. Serie di Taylor. Studio di una funzione:
dominio, positività, limiti, asintoti, punti stazionari, massimi e minimi locali e assoluti, flessi.
Integrabilità secondo Riemann, integrale definito. Il problema della primitiva, integrale
indefinito. Teorema fondamentale del calcolo integrale. Metodi di integrazione.
Integrali generalizzati.
Serie di potenze
Topologia in Rn .
Generalità sulle funzioni a valori reali di più variabili reali
Calcolo differenziale. Ottimizzazione
Equazioni differenziali ordinarie
Integrali curvilinei e forme differenziali lineari
Integrali multipli
ESERCITAZIONI
Successioni numeriche reali: limite di una successione.
Serie numeriche reali: condizione necessaria e principali criteri di
convergenza.
Convergenza assoluta. Serie a segni alterni e criterio di Leibniz.
Calcolo differenziale per funzioni reali di una variabile reale:
limiti e continuità, differenziabilità , derivate. Serie di Taylor.
Studio di una funzione: dominio, positività, limiti, asintoti, punti
stazionari, massimi e minimi locali e assoluti, flessi.
Integrabilità secondo Riemann, integrale definito. Il problema
della primitiva, integrale indefinito. Teorema fondamentale del
calcolo integrale. Tecniche elementari di integrazione.Integrazione
generalizzata.
Serie di potenze
Topologia in Rn .
Generalità sulle funzioni a valori reali di più variabili reali
Calcolo differenziale. Ottimizzazione
Equazioni differenziali ordinarie
Integrali curvilinei e forme differenziali lineari
Integrali multipli
Tullio Amaducci-Francesco Fileccia-Pietro Pepe:Matematica I per
CONSIGLIATI
bienni universitari.Il Cigno edizioni Roma.
P.Marcellini-C.Sbordone: Elementi di analisi matematica uno.Liguori
Editore
Bramanti-Pagani-Salsa: MATEMATICA-Calcolo infinitesimale e algebra
lineare.ZANICHELLI
P.Marcellini-C.Sbordone: Elementi di analisi matematica due.Liguori
editore
S.Salsa-A.Squellati: Esercizi di matematica,vol 2.ZANICHELLI
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2011/2012
Ingegneria Meccanica
Chimica
Di Base
Fisica e chimica
01788
NO
Chim/07
Nome e Cognome: Clelia Dispenza
Qualifica: Ricercatrice
Università di appartenza: Palermo
9
135
90
Nessuna
I
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova scritta, seguita da prova orale facoltativa
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lunedì e venerdì dalle 13:00 alle 14:00
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
•
Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente al termine del Corso avrà
conoscenza delle problematiche inerenti la struttura della materia, i principi che regolano le
sue trasformazioni chimico-fisiche (trasformazioni di fase, reazioni chimiche ecc..) e le
variazioni di energia che sempre le accompagnano. In particolare, lo studente sarà in grado
di comprendere i principi fondamentali della struttura atomica e del legame chimico. Sarà
inoltre in grado di valutare l’influenza dei parametri operativi (quali ad esempio
temperatura e pressione) sulle reazioni chimiche.
•
Capacità di applicare conoscenze e comprensione: Lo studente sarà in grado di
utilizzare gli strumenti relativi alla conoscenza della struttura della materia per correlare in
modo qualitativo le sue proprietà (temperatura di fusione e di ebollizione, tensione di
vapore ecc.) con la struttura. Inoltre, sarà in grado di indicare qualitativamente le condizioni
di processo ottimali per la conduzione di una reazione chimica in base alla natura degli
obiettivi da perseguire (sintesi di un prodotto, produzione di energia, etc.).
• Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare autonomamente:
- la validità ed i limiti di approssimazione dei modelli interpretativi della struttura
della materia;
- gli ambiti di utilizzo dei principi della termodinamica e della cinetica ai fini della
conduzione delle reazioni chimiche.
•
Abilità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere
problematiche inerenti l’oggetto del corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su
tematiche relative agli aspetti fondamentali della disciplina (struttura atomica, molecolare
termodinamica e cinetica delle reazioni chimiche) facendo ricorso ad una terminologia
scientifica adeguata, e agli strumenti della rappresentazione matematica dei principali
fenomeni descritti.
•
Capacità d’apprendimento: Lo studente avrà appreso i principi fondamentali della
struttura della materia e della conduzione delle reazioni chimiche. Avrà compreso la
differenza tra un approccio fenomenologico e un approccio microscopico/modellistico allo
studio delle proprietà della materia, delle sue trasformazioni chimiche e delle connesse
variazioni dell’energia. Queste conoscenze contribuiranno alla formazione del suo
bagaglio di conoscenza delle discipline fenomenologiche (fisiche e chimiche) e questo gli
consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso di Chimica si propone di fornire agli studenti:
- le conoscenze fondamentali della struttura della materia
- i principi termodinamici e cinetici relativi alla sua trasformazione, con particolare riferimento ai
sistemi ideali
ORE FRONTALI
4
1
1
3
6
6
6
8
LEZIONI FRONTALI
Elementi, composti, miscele, molecole, atomi, ioni. Mole, Reazioni
chimiche: calcoli stechiometrici.
Sistema termodinamico, funzioni di stato ed equazioni di stato; sistemi
omogenei ed eterogenei, definizione di fase.
Unità di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarità, molalità,
frazione molare, percentuale in peso ed in volume.
Sistemi gassosi. Gas ideali: equazione di stato. Cenni di teoria cinetica dei
gas, distribuzione delle velocità molecolari. Gas reali: equazione di Van der
Waals.
Primo principio della termodinamica e termochimica; funzioni di stato
energia interna ed entalpia. Trasformazioni esotermiche ed endotermiche.
Secondo principio della termodinamica ed equilibrio chimico; funzioni di
stato entropia, entalpia libera ed energia libera. Condizioni standard. Costante
di equilibrio per reazioni in sistemi omogenei ideali. Principio di Le
Châtelier. Costante di equilibrio per reazioni eterogenee.
Passaggi di stato – Equilibrio liquido-vapore: tensione di vapore di un liquido.
Ebollizione di un liquido. Equilibri solido-liquido e solido-vapore.
Diagrammi di stato.
Modello atomico di Bohr per l’atomo di idrogeno. Cenni di meccanica
ondulatoria. Equazione di Schrodinger. Orbitali atomici per l’atomo di
idrogeno e per sistemi polielettronici. Configurazione degli elementi e tavola
10
1
10
periodica. Proprietà periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica
Legame chimico – Legame ionico. Legame covalente: modello della
sovrapposizione degli orbitali di valenza. Legame sigma e pigreca. Legame
covalente omopolare e eteropolare; elettronegatività. Legame dativo.
Geometria molecolare ed orbitali ibridi. Cenni agli orbitali molecolari. Forze
di Van der Waals. Legame di idrogeno. Legame metallico.
Lo stato solido – Solidi amorfi e solidi cristallini. Tipi di solidi cristallini:
ionici, molecolari, metallici, macromolecolari.
Equilibri in soluzione - Tipi di soluzioni: solubilità e soluzioni sature.
Solubilità dei gas nei liquidi: legge di Henry. Equilibri acido-base in
soluzione acquosa. Correlazioni proprietà acido-base struttura molecolare.
Equilibri di solubilità.
Proprietà colligative delle soluzioni.
6
Reazioni di ossido riduzione ed elettrochimica – Numero di ossidazione.
Coppie coniugate redox. Pile, semielementi galvanici, potenziali standard di
riduzione e criteri per stabilire la forza ossidante o riducente di una coppia
redox. Legge di Nernst. Cenni di elettrolisi in sali fusi e leggi di Faraday.
3
Cinetica chimica – Reazioni omogenee. Velocità di reazione, ordine di
reazione, meccanismo di reazione e stato cineticamente determinante.
Influenza della temperatura sulla velocità di reazione; relazione di Arrhenius.
Catalizzatori.
La tavola periodica degli elementi, descrizione dei gruppi. Idruri. Ossidi
basici, acidi ed anfoteri. Acidi inorganici più comuni. Sali.
2
1
3
2
2
3
3
6
3
Cenni di chimica organica
ESERCITAZIONI
Elementi, composti, miscele, molecole, atomi, ioni. Mole, Reazioni
chimiche: calcoli stechiometrici.
Unità di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarità, molalità,
frazione molare, percentuale in peso ed in volume.
Sistemi gassosi. Gas ideali: equazione di stato. Cenni di teoria cinetica dei
gas, distribuzione delle velocità molecolari. Gas reali: equazione di Van der
Waals.
Primo principio della termodinamica e termochimica; funzioni di stato
energia interna ed entalpia. Trasformazioni esotermiche ed endotermiche.
Secondo principio della termodinamica ed equilibrio chimico; funzioni di
stato entropia, entalpia libera ed energia libera. Condizioni standard. Costante
di equilibrio per reazioni in sistemi omogenei ideali. Principio di Le
Châtelier. Costante di equilibrio per reazioni eterogenee.
Equilibri in soluzione - Tipi di soluzioni: solubilità e soluzioni sature.
Solubilità dei gas nei liquidi: legge di Henry. Equilibri acido-base in
soluzione acquosa. Correlazioni proprietà acido-base struttura molecolare.
Equilibri di solubilità.
Proprietà colligative delle soluzioni.
Reazioni di ossido riduzione ed elettrochimica – Numero di ossidazione.
Coppie coniugate redox. Pile, semielementi galvanici, potenziali standard di
riduzione e criteri per stabilire la forza ossidante o riducente di una coppia
redox. Legge di Nernst. Cenni di elettrolisi in sali fusi e leggi di Faraday.
TESTI
CONSIGLIATI
•
•
Silvestroni “Fondamenti di Chimica” ed. Veschi
Oxtoby, Nachtrieb “Chimica moderna” ed. Edises
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2011-2012
Ingegneria Meccanica
Disegno Assistito da Calcolatore
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
02605
NO
ING-IND/15
Vincenzo Nigrelli
P.O.
Università Palermo
9
115
110
Nessuna
I
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova grafica e prova orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Mercoledì 10-12
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente, al termine del corso, avrà conoscenza delle problematiche inerenti la rappresentazione
e la quotatura di elementi singoli o assemblati e conoscenza delle loro modalità di collegamento.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di effettuare il disegno, anche mediante l’impiego del computer, di
elementi singoli o assemblati.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto funzionamento dei componenti rappresentati.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del
corso.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le interazioni tra i diversi componenti di un complessivo e questo gli
consentirà di proseguire gli studi con maggiore autonomia e discernimento.
OBIETTIVI FORMATIVI
Lo studente, al termine del corso, avrà conoscenza delle problematiche inerenti la rappresentazione
e la quotatura di elementi singoli o assemblati. Conoscerà le modalità di collegamento dei diversi
elementi. Lo studente sarà in grado di effettuare il disegno, anche mediante l’impiego del
computer, dei complessivi e di interpretarne il corretto funzionamento.
ORE FRONTALI
4
9
8
7
5
7
1
15
Totali 56
9
9
9
6
6
15
Totali 54
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Generalità: il disegno tecnico; norme generali e strumenti per il disegno
tecnico; uso ed applicazioni delle linee unificate.
Proiezioni: parallele ortogonali ed oblique, del Monge. Il metodo di
proiezione europeo.
Sezioni: norme; modalità di sezionamento; tratteggio; convenzioni.
Quotatura: norme; sistemi e convenzioni.
Intersezioni e compenetrazioni
Tolleranze di lavorazione
Rugosità
Collegamenti
ESERCITAZIONI
Proiezioni: parallele ortogonali ed oblique, del Monge. Il metodo di
proiezione europeo.
Sezioni: norme; modalità di sezionamento; tratteggio; convenzioni.
Quotatura: norme; sistemi e convenzioni.
Intersezioni e compenetrazioni
Tolleranze di lavorazione
Collegamenti
CHIRONE - TORNINCASA, Disegno tecnico industriale, Il capitello, voll. I-II,
ultima edizione.
Norme UNI – Disegno Tecnico:
- Principi e applicazioni generali di disegno meccanico e industriale;
- organi meccanici;
- specificazioni dimensionali e geometriche di disegno meccanico e
industriale;
schemi simboli e tolleranze di disegno meccanico e industriale;
UNI, Milano, ultima edizione
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2011/2012
Ingegneria Meccanica
FISICA I
Di base
FISICA e CHIMICA
03295
NO
FIS/03
SAVERIO BIVONA
Professore Associato
Università degli Studi di Palermo
9
135
90
Nessuna
I
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali. Esercitazioni in aula.
Facoltativa
Prova Orale. Prova Scritta.
Voto in trentesimi.
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Martedì dalle ore 14 alle ore 16
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente, al termine del Corso, avrà conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica
classica del punto materiale e dei sistemi, e una conoscenza di base della meccanica dei fluidi e
della termodinamica. Sarà in grado di enunciare le leggi fondamentali della meccanica e della
termodinamica e di interpretare correttamente le equazioni matematiche che le descrivono
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di schematizzare i fenomeni fisici studiati e di applicare le leggi fisiche
allo studio dei modelli fisici usati per la loro descrizione
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di correlare i dati osservativi relativi ai fenomeni studiati, riconoscendo
le leggi che li governano; sarà in grado di valutare criticamente i risultati qualitativi e quantitativi
ottenuti dall’uso delle equazioni che descrivono i processi fisici coinvolti.
Abilità comunicative
Lo studente avrà acquisto la capacità di esporre con coerenza e proprietà di linguaggio le
problematiche inerenti gli argomenti del corso, sapendo cogliere le connessioni con gli argomenti
trattati nei corsi frequentati in precedenza o nello stesso semestre
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica, e le
metodologie tipiche delle scienze fisiche da applicare alle problematiche dell’ingegneria, in modo
critico ed autonomo.
OBIETTIVI FORMATIVI
Conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica classica del punto materiale e dei sistemi;
conoscenza di base della meccanica dei fluidi e della termodinamica. Capacità dello studente di
enunciare le leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica e di interpretare
correttamente le equazioni matematiche che le descrivono
ORE FRONTALI
2
2
6
12
10
7
3
2
2
2
6
1
4
6
8
6
2
1
2
2
4
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Metodo scientifico, sistemi di unità di misura.
Algebra vettoriale
Cinematica del punto materiale
Dinamica del punto materiale
Dinamica dei sistemi
Dinamica del corpo rigido
Meccanica dei fluidi
Calorimetria
Primo principio della termodinamica
Teoria cinetica dei gas
Secondo principio della termodinamica ed Entropia
ESERCITAZIONI
Algebra vettoriale
Cinematica del punto materiale
Dinamica del punto materiale
Dinamica dei sistemi
Dinamica del corpo rigido
Meccanica dei fluidi
Calorimetria
Primo principio della termodinamica
Teoria cinetica dei gas
Secondo principio della termodinamica ed Entropia
• Mazzoldi-Nigro-Voci, FISICA vol.I, seconda edizione EdiSESNapoli
• Halliday-Resnick-Krane, FISICA vol.I, Editrice Ambrosiana-Milano
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2011/2012
Ingegneria Meccanica
Fisica II
di base
Fisica e chimica
07870
NO
FIS/01
Dominique Persano Adorno
Ricercatore confermato
Università di Palermo
6
90
60
Fisica I
Primo
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova scritta e prova orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente avrà appreso come costruire un modello fisico per la descrizione dei fenomeni in cui
sono coinvolte forze elettriche e magnetiche. In particolare, al termine del Corso lo studente avrà
conoscenza delle problematiche riguardanti l’elettrostatica: concetto di carica, campo elettrico,
potenziale elettrostatico, legge di Coulomb, teorema di Gauss, energia del campo elettrostatico,
dipolo elettrico, condensatori e dielettrici; avrà compreso l’importanza delle leggi di Kirchhoff per
lo studio dei circuiti elettrici; avrà inoltre conoscenza delle problematiche riguardanti il
magnetismo: campo magnetico, forza di Lorentz, teorema della circuitazione di Ampère, legge di
Biot-Savart, induzione elettromagnetica (legge di Faraday-Lenz), energia di un campo magnetico,
diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo. Lo studente avrà infine compreso
l’importanza delle equazioni di Maxwell come strumento essenziale per la descrizione e la
quantificazione di ogni fenomeno elettrico e/o magnetico osservabile in fisica classica. In
particolare, attraverso lo studio delle onde elettromagnetiche e della loro equazione, direttamente
ottenuta da quelle di Maxwell, lo studente avrà compreso la natura elettromagnetica della luce e
delle onde radio.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente avrà acquisito la capacità di individuare le simmetrie in un problema fisico, di
schematizzare i fenomeni elettromagnetici per una loro descrizione quantitativa e di descrivere un
fenomeno elettromagnetico tramite le equazioni di Maxwell; saprà individuare le variabili e le
incognite necessarie alla costruzione di un modello fisico; avrà inoltre affinato le capacità di
utilizzo delle leggi dell’elettromagnetismo con applicazioni a situazioni concrete; saprà risolvere
semplici problemi, riguardanti fenomeni elettrici e magnetici, utilizzando argomenti di simmetria,
il principio di sovrapposizione ed i principî di conservazione; sarà in grado di utilizzare le
equazioni di Maxwell per la formulazione e la risoluzione di problemi relativi a fenomeni
elettromagnetici; saprà infine studiare semplici circuiti in corrente continua e alternata.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di stabilire se in un dato problema va utilizzato un approccio “dinamico”
(analisi del sistema in termini di forze elettriche e magnetiche) o, diversamente, un approccio
“energetico” (analisi del sistema attraverso l’applicazione del principio di conservazione
dell’energia), valutando come possano essere applicate le leggi espresse dalle equazioni di
Maxwell; lo studente saprà quindi comprendere i risultati ottenuti in un problema di
elettromagnetismo, cercando di ricondurre i sistemi analizzati a casi concreti.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche riguardanti l’oggetto
del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni su argomenti di Elettromagnetismo, riferendosi
ai principî e alle leggi su cui esso si fonda e facendo considerazioni qualitative su specifici
problemi; ad esempio, in una discussione su due spire in moto l’una rispetto all’altra, saprà
indicare quali forze sono presenti, l’origine di tali forze e il loro effetto su ciascuna spira.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà acquisito e affinato le capacità di consultare libri e riviste scientifiche. Ciò gli
consentirà di comprendere meglio gli argomenti affrontati durante il corso, trovando applicazioni
concrete delle leggi e dei principî studiati in Elettromagnetismo.
Questo permetterà allo studente di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore indipendenza
intellettuale ed accresciute capacità nell’operare valutazioni e nel prendere decisioni.
OBIETTIVI FORMATIVI
Obiettivi formativi sono lo studio dei fenomeni in cui sono presenti forze elettriche e forze
magnetiche dovute a correnti stazionarie, la costruzione di un adeguato modello fisico e la capacità
di applicare le leggi di Coulomb, di Gauss e di Ampère a casi specifici. L’utilizzo dei principî di
conservazione, delle leggi dell’elettrostatica e della legge di Ampère rappresenta un obiettivo
fondamentale non soltanto per capire il significato di carica, di campo elettrico, di corrente elettrica
e di campo magnetico, ma anche per comprendere il ruolo svolto da queste grandezze nel
funzionamento del mondo reale. Verrà inoltre introdotto il concetto di potenziale elettrostatico, con
l’obiettivo di fornire allo studente uno strumento concettuale essenziale per la descrizione di un
sistema elettrostatico in termini di variazioni di energia. Lo studente imparerà ad affrontare
situazioni fisiche in cui siano presenti cariche ferme o correnti stazionarie, a descrivere
qualitativamente che cosa sta accadendo nel sistema considerato, a scegliere il modo corretto per
analizzare quantitativamente la dinamica del sistema attraverso l’applicazione di leggi e principi e
a risolvere, infine, le equazioni per trovare la soluzione matematica del problema posto. A questo
seguirà un confronto tra l’aspetto fisico del problema e la descrizione matematica ottenuta.
Ulteriori obiettivi formativi sono lo studio e la comprensione dei fenomeni e delle leggi connesse a
campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Attraverso lo studio dell’induzione elettromagnetica
(legge di Faraday-Lenz) e delle correnti di spostamento (legge dell’induzione di Maxwell) lo
studente saprà trattare sistemi in cui sono presenti campi variabili nel tempo e nello spazio,
comprendendo la natura elettromagnetica della luce e delle onde radio e imparando a descrivere
qualitativamente i fenomeni presenti in un dato sistema. Infine, scegliendo gli strumenti opportuni
per analizzare quantitativamente la dinamica del sistema sarà in grado di risolvere le equazioni per
ottenere la soluzione matematica del problema posto. Il confronto tra l’aspetto fisico del problema,
discusso qualitativamente, e la descrizione matematica ottenuta permetterà allo studente di avere
una comprensione completa del fenomeno considerato.
ORE
FRONTALI
2
3
3
5
2
3
3
3
LEZIONI FRONTALI
Carica elettrica. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Principio di
conservazione della carica.
Il campo elettrico. Linee di forza e loro significato. Campo generato da una
singola carica puntiforme. Campo elettrico generato da un dipolo elettrico.
Campo elettrico generato da una distribuzione lineare di carica e da un disco
con distribuzione omogenea di carica.
Carica elettrica in un campo elettrico. Dipolo elettrico in un campo elettrico:
momento torcente sul dipolo ed energia potenziale del dipolo all’interno del
campo.
Grandezze vettoriali e concetto di flusso attraverso una superficie. Flusso del
campo elettrico e legge di Gauss. Relazione tra legge di Gauss e legge di
Coulomb. Distribuzione della carica su un conduttore isolato. Legge di Gauss in
condizioni di simmetria sferica, cilindrica e piana. Campo elettrico generato da
una lamina isolante e da due lamine conduttrici.
Energia potenziale elettrica di un sistema di cariche. Il potenziale elettrico:
concetto e significato fisico. Superfici equipotenziali. Lo zero del potenziale:
suo significato e sua importanza per il calcolo del potenziale nei diversi punti
dello spazio. Potenziale dovuto a una carica puntiforme. Potenziale dovuto a un
sistema di cariche. Potenziale dovuto a un dipolo elettrico. Potenziale dovuto a
una distribuzione continua di carica. Calcolo del campo elettrico dato il
potenziale. Energia potenziale elettrica dato il potenziale: il caso di un sistema
di cariche. Potenziale elettrico di un conduttore carico isolato.
Capacità elettrica. Il condensatore. Relazione tra capacità e carica elettrica su
un condensatore. Calcolo della capacità elettrica per un condensatore piano,
sferico e cilindrico. Condensatori in serie e in parallelo. Energia immagazzinata
tra le facce di un condensatore piano. Energia immagazzinata in un campo
elettrico: densità di energia elettrica. Definizione di dielettrico e sue
caratteristiche. Condensatore con dielettrico. La legge di Gauss il presenza di
un dilettrico.
Corrente elettrica. Densità di corrente e velocità di deriva: l’aspetto
microscopico. Resistività e resistenza elettrica. Conducibilità elettrica: relazione
tra campo elettrico e densità di corrente prodotta. Calcolo della resistenza nota
la resistività. Dipendenza della resistenza dalla temperatura. Legge di Ohm:
l’aspetto fenomenologico e quello microscopico. Potenza nei circuiti elettrici.
Forza elettromotrice. Calcolo della corrente in un circuito elementare (a maglia
singola) applicando il principio di conservazione dell’energia o utilizzando il
metodo del potenziale. Altri circuiti a maglia singola. Resistenze in serie.
Differenza di potenziale tra due punti di un circuito. Relazione tra potenza,
potenziale e forza elettromotrice di un circuito. Circuiti a più maglie. Resistenze
in parallelo. Circuiti RC. Carica e scarica di un condensatore.
Magnetismo naturale e definizione di campo magnetico: legge di Lorentz.
Linee di campo magnetico. Effetto Hall. Carica in moto circolare. Cariche in
3
3
3
3
4
2
3
3
3
3
3
moto su traiettorie elicoidali: il ciclotrone. Forza magnetica agente su un filo
percorso da corrente. Momento torcente su una spira percorsa da corrente.
Momento di dipolo magnetico.
Campi magnetici generati da corrente: legge di Biot-Savart. Forza tra due
conduttori paralleli. Legge di Ampère. Campo magnetico generato da un lungo
filo rettilineo percorso da corrente. Campi magnetici generati da solenoide e
toroide. Dipolo magnetico generato da bobina percorsa da corrente.
Esperimenti sull’induzione elettromagnetica: legge di Faraday e legge di Lenz.
Induzione elettromagnetica e bilanci energetici. Flusso di campo magnetico e
induttanza. Autoinduzione. Circuiti RL. Energia immagazzinata in un campo
magnetico. Mutua induttanza.
Circuito LC: analisi del circuito e analogia con l’oscillatore meccanico. Circuito
RLC e oscillazioni smorzate: analogia col caso meccanico. Circuito RLC in
presenza di corrente alternata: oscillazioni forzate e risonanza. Il trasformatore.
Legge di Gauss per il magnetismo. Corrente di spostamento e legge
dell’induzione di Maxwell. Generalizzazione della legge di Ampère: legge di
Ampère-Maxwell. Momento di dipolo magnetico di spin e orbitale.
Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo.
Le equazioni di Maxwell. La luce come fenomeno ondulatorio. Onde
elettromagnetiche e loro equazione ottenuta a partire dalle equazioni di
Maxwell. Energia trasportata da un’onda elettromagnetica e vettore di
Poynting. Pressione di radiazione.
Polarizzazione di un’onda e luce polarizzata. Riflessione e rifrazione.
Dipendenza dell’indice di rifrazione dalla lunghezza d’onda e dispersione
cromatica. Riflessione totale e polarizzazione per riflessione (legge di
Brewster).
ESERCITAZIONI
Esercizi su legge di Coulomb e legge di Gauss: calcolo di campo elettrico e
flusso di campo elettrico nei casi di cariche puntiformi e di cariche a
distribuzione continua. Esercizi sui conduttori. Calcolo della distribuzione di
carica, del campo elettrico e del potenziale. Campi generati da particolari
distribuzioni di carica (lineare, omogenea su superficie piana, omogenea su
superficie sferica, omogenea e non omogenea all’interno di volume sferico,
omogenea su superficie cilindrica).
Esercizi sui condensatori: calcolo della carica presente su un condensatore,
calcolo del campo elettrico e della differenza di potenziale tra le facce di
condensatori di diverso tipo (a facce piane, sferico, cilindrico). Esercizi sui
dielettrici: calcolo di campo elettrico e differenza di potenziale. Esercizi sulla
variazione della capacità di un condensatore in presenza di un dielettrico.
Calcolo dell’energia elettrostatica nel vuoto e in un dielettrico.
Esercizi sui circuiti in corrente continua. Applicazioni della legge di Ohm e
delle leggi di Kirchhoff. Calcolo della potenza all’interno di circuiti elettrici.
Studio del circuito RC in varie condizioni.
Esercizi su legge di Biot-Savart e legge di Ampère. Calcolo del campo
magnetico generato da corrente in varie condizioni. Esercizi su campo
magnetico e correnti in solenoidi e toroidi. Esercizi su dipoli magnetici (spire e
bobine percorse da corrente).
Esercizi sulla legge di induzione magnetica di Faraday: campi elettrici indotti
3
da variazioni di flusso magnetico. Esercizi su campi magnetici, bobine e
induttanza. Esercizi sul circuito RL. Calcolo dell’energia immagazzinata in un
campo magnetico in vari sistemi.
Esercizi su circuiti LC (oscillazioni) e RLC (oscillazioni smorzate e forzate).
Calcolo della potenza in circuiti a corrente alternata. Esercizi sulle onde
elettromagnetiche: calcolo di campo elettrico, campo magnetico, ampiezza
dell’onda e vettore di Poynting e della pressione di radiazione in varie
condizioni. Esercizi su riflessione e rifrazione della luce.
1 - D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica: Elettrologia,
TESTI
Magnetismo, Ottica (vol. 2), Casa Editrice Ambrosiana, VI edizione, Milano.
CONSIGLIATI
2 - R. A. Serway, R. J. Beichner, Fisica per Scienze e Ingegneria (vol. 2),
EdiSES, III edizione, Napoli.
3 - P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, Elettromagnetismo,
EdiSES, Napoli, II edizione
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2011/12
Ingegneria Meccanica
Geometria
Di base
Matematica, informatica e statistica
03675
NO
MAT/03
Francesco Russo
Professore a contratto
Università degli Studi di Palermo
6
90
60
Nessuna
Primo
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali ed esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova scritta e prova orale
Voto in trentesimi
Secondo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Giovedì e Venerdì dalle 11 alle 13.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve essere in grado di comprendere quelle
nozioni matematiche di base che gli saranno indispensabili per la carriera di ingegnere
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Si vuole destare la capacità di modellizzare o
quantomeno l'osservazione matematica.
Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà essere in grado di discernere le nozioni impartite,
quando si presentino in contesti differenti.
Abilità comunicative: Ci si aspetta la formalizzazione matematica e la dimestichezza con il
linguaggio algebrico-geometrico.
Capacità d’apprendimento: L'apprendimento della materia sarà verificato mediante una prova
scritta, che sarà strutturata in modo da appurare che lo studente abbia fatto proprie le nozioni
essenziali della disciplina.
OBIETTIVI FORMATIVI
La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi agli argomenti oggetto del
corso e la capacità di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi
dell'ingegneria.
ORE FRONTALI
8
10
5
10
5
10
10
2
GEOMETRIA
LEZIONI FRONTALI
Elementi di teoria degli insiemi, funzioni iniettive e suriettive, operazioni
binarie interne
Strutture algebriche, spazi vettoriali, operazioni tra vettori, dimensioni di
sottospazi
Esercitazioni
Studio del rango e del determinante e strutture vettoriali ad essi associati
Esercitazioni
Algebra lineare di sistemi, matrici e sottospazi e relativi problemi di calcolo
Esercitazioni
Conclusioni di natura applicativa
ESERCITAZIONI
TESTI
CONSIGLIATI
Titolo: Lezioni di geometria vol. I
Autori: Rosa Esposito, Assunta Russo
Editore: Liguori
Luogo: Napoli
Anno: 1998
Titolo: Algebra lineare- Terza edizione riveduta e corretta
Autori: Seymour Lipschutz, Marc Lipson
Anno: 2003
Luogo: Roma
Collana: Schaum's
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2011/2012
Ingegneria Meccanica
Tecnologie Generali dei Materiali
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
07353
NO
ING-IND/16
Roberto Riccobono
Prof. Ordinario
Università di Palermo
6
90
60
Nessuna
Primo
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula,
Esercitazioni in laboratorio, eventuali seminari
Facoltativa
Prova Orale, Prova Scritta
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Giorni e orari di ricevimento: Mar., Mer., Giov.,
10,00-12,00
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscere e comprendere il comportamento meccanico, fisico e chimico dei materiali metallici di
maggior impiego nel campo dell’ingegneria meccanica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Scegliere il materiale metallico più idoneo per le principali applicazioni nella produzione di
componenti meccanici.
Autonomia di giudizio.
Essere in grado di indicare e/o effettuare le principali prove, esami ed analisi da eseguire sui
metalli e sulle leghe metalliche più frequentemente utilizzati e valutarne i risultati.
Abilità comunicative:
Predisporre relazioni, fornire pareri ed esporre concetti sulle competenze acquisite oggetto degli
argomenti di studio.
Capacità d’apprendimento:
Allenamento alla ricerca di informazioni, aggiornamenti, innovazioni introdotte etc., attraverso il
web o pubblicazioni specifiche sugli argomenti utilizzati ai fini professionali.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha il fine di fornire le conoscenze di base dei materiali metallici di più largo impiego in
campo ingegneristico. A tale scopo, viene inizialmente descritta la struttura dei cristalli metallici al
fine di dedurre il comportamento meccanico degli stessi. Vengono quindi esaminati i fenomeni di
alligazione e solidificazione delle leghe metalliche con lo scopo di individuare le strutture presenti
nelle stesse e le modifiche che tali strutture possono subire per effetto di trattamenti termici e
meccanici. Vengono inoltre individuate le caratteristiche e le proprietà dei materiali metallici
attraverso prove, analisi ed esami condotti sugli stessi.
ORE FRONTALI
6
5
10
7
14
6
12
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Le principali proprietà fisiche, chimiche e meccaniche dei materiali metallici.
Lo stato metallico: i reticoli cristallini più diffusi; notazione cristallografica
ed indici di Miller.
I difetti reticolari, la deformazione per scorrimento e per geminazione,
l’incrudimento e l’effetto Bauschinger.
I diagrammi di stato delle leghe binarie di maggior impiego, le trasformazioni
e l’allotropia, le strutture di solidificazione e la segregazione.
Le ghise e gli acciai: classificazione e simboleggiatura UNI; i vari tipi di
ghisa e di acciaio e i loro trattamenti termici, meccanici e termo-chimici.
Le leghe del rame e dell’alluminio.
ESERCITAZIONI
Le principali prove meccaniche e tecnologiche, esami ed analisi dei materiali
metallici.
A. Barcellona “Tecnologie Generali dei Materiali” Ed. EVenus
F. Caiazzo, V. Sergi “Tecnologie generali dei materiali” CUES
William D. Callister, Jr “Scienza e Ingegneria dei materiali- Una
introduzione” EdiSES
Alberto Cigada (a cura di): "Struttura e proprietà dei materiali metallici"
CittàStudi.
Appunti alle lezioni
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2012/13
Ingegneria Meccanica
Complementi di Meccanica Applicata
Affine
Attività formative affini o integrative
10974
NO
ING-IND/13
Marco Cammalleri
Ricercatore
Università di Palermo
6
90
60
Fondamenti di Meccanica Applicata
2
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula,
Esercitazioni in laboratorio
Facoltativa
Prova Orale - Esercitazioni obbligatorie o prova
scritta.
Voto in trentesimi
Secondo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Dal lun. al ven. previa prenotazione via email
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente acquisirà la conoscenza delle leggi e dei principi che governano la dinamica delle
macchine e dei meccanismi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie adeguate per affrontare
e risolvere in maniera esaustiva l’analisi della trasmissione delle forze in un qualunque
meccanismo reale.
Autonomia di giudizio
Lo studente, alla fine del corso, posto di fronte ad una scelta progettuale, sarà in grado di scegliere
il sistema di trasmissione meccanica più idoneo in funzione della specifica applicazione e del
contesto nel quale è inserita, selezionando di volta in volta tra sistemi articolati, camme,
ingranaggi, trasmissioni a cinghia o catena, freni e frizioni.
Abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di sostenere con rigore e proprietà di linguaggio discussioni riguardanti
la meccanica funzionale delle macchine ed i problemi tipici della meccanica applicata.
Capacità d’apprendimento
Lo studente, avendo appreso le leggi che governano la dinamica di un meccanismo ed il modo
appropriato di costruirne il modello matematico, avrà il bagaglio culturale sufficiente per affrontare
con autonomia e discernimento i problemi di analisi e progettazione.
OBIETTIVI FORMATIVI
Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una metodologia che gli consenta di ridurre a
schema una qualsiasi macchina reale e di effettuarne lo studio in condizioni di equilibrio
cineto-statico, di equilibrio dinamico e di transitorio.
ORE FRONTALI
10
5
12
4
6
8
4
LEZIONI FRONTALI
Ingranaggi. Forze scambiate in condizioni reali nelle ruote di frizione e negli imbocchi
dentati a denti diritti: equilibrio e rendimento. Ruote dentate cilindriche a denti elicoidali:
genesi dei denti, proporzionamento modulare normale e ribassato, analisi delle forze
scambiate tra i denti, minimo numero di denti. Dentature corrette senza e con variazione di
interasse: determinazione della linea di ingranamento, calcolo dello spessore del dente, del
passo, dell’angolo di pressione e dell’interasse di lavoro e di taglio. Ruote dentate coniche a
denti diritti: genesi dei profili, dati geometrici caratteristici, forze scambiate, minimo numero
di denti. Vite senza fine-ruota elicoidale: rapporti di trasmissione, forze scambiate,
rendimento ed impuntamento. Rotismi epicicloidali a tre ed a quattro ruote, equilibrio
esterno ed interno, rendimento, funzione cinematica e dinamica dei satelliti, analisi comparata
del comportamento di un R.E. e di un rotismo ordinario a tre alberi. Differenziale Torsen.
Azioni nei contatti di combaciamento - Ipotesi del Reye e teoria dell’usura: distribuzione
delle pressioni al contatto. Perno spingente a testa piana ed a testa conica, freni a disco con
moto di accostamento traslatorio, freni a tamburo ad accostamento rigido e semilibero.
Efficacia frenante e indice di regolarità:confronto tra i diversi tipi d freno. Frizioni piane
monodisco e multi disco. Sincronizzatori.
I flessibili - Classificazione delle cinghie. Equilibrio dei flessibili: azioni scambiate tra rigido
e flessibile; arco ozioso e arco di scorrimento; legge di Eulero. Trasmissione del moto con
flessibili; Rendimento cinematico. Sistemi di forzamento: supporto oscillante, rullo tenditore,
forzamento iniziale. Limitatori di coppia. Trasmissione di potenza con più di una puleggia
condotta. Freno a nastro ordinario e differenziale. Meccanica delle cinghie trapezoidali:
equazioni di equilibrio indefinite e penetrazione radiale, coefficiente di attrito equivalente,
determinazione delle condizioni limite di scorrimento. Trasmissione del moto con catene:
struttura e funzionamento della catena Zobel. Classificazione delle funi. Perdite per
imperfetta flessibilità. Analisi cinetostatica ed energetica degli impianti di sollevamento:
carrucole fissa e mobile, paranco esponenziale, paranco ordinario, paranco di Weston;
argano.
Cinetostatica analitica – determinazione analitica delle equazioni di moto e di equilibrio
cinetostatico in condizioni ideali del manovellismo di spinta centrato, della guida di
Fairbairn, del glifo rotante e del quadrilatero articolato.
Dinamica applicata – Equazione dell'energia: energia cinetica, regimi di funzionamento
delle macchine. Analisi dinamica diretta: studio dei transitori mediante l’approccio energetico
e la riduzione dinamica dei sistemi. Irregolarità del moto delle macchine a regime periodico e
problema del volano. Caratteristica meccanica delle macchine: accoppiamento diretto motore
utilizzatore, mediante riduttore o mediante frizione. Equilibrio longitudinale di un veicolo:
risoluzione analitica.
Vibrazioni meccaniche – Identificazione del problema e costruzione del modello. Vibrazioni
libere: frequenza naturale, fattore di smorzamento, risposta del sistema. Identificazione
sperimentale di un sistema ad 1gdl. Vibrazioni forzate: forzante sinusoidale, inerziale e
periodica generica. Risposta del sistema: ampiezza e fase. Riduzione di combinazioni di
molle. Vibrazioni torsionali. Vibrazioni flessionali, Vibrazioni su supporto mobile.
Isolamento dalle vibrazioni. Accelerometro e sismografo.
ESERCITAZIONI
Calcolo di un imbocco dentato a denti elicolidali con correzione della dentatura e sua
rappresentazione grafica. Progettazione ed analisi di un riduttore epicicloidale.
2
3
2
2
2
TESTI
CONSIGLIATI
Calcolo di un freno a tamburo e di un freno a disco.
Applicazione dei concetti teorici inerenti l’utilizzo degli organi flessibili al calcolo di
una trasmissione di potenza ed un impianto di sollevamento.
Implementazione al calcolatore delle relazioni cinetostatiche dei principali meccanismi.
Studio del transitorio di avviamento di una macchina elevatrice.
Identificazione sperimentale delle grandezze di interesse per un sistema meccanico in
moto vibratorio ad 1 gdl.
* R. Monastero: "Appunti per il corso di Elementi di Meccanica Teorica ed Applicata"
* R. Monastero: "Appunti per il corso di Meccanica Applicata alle Macchine"
* G. Belforte, Meccanica Applicata alle Macchine, Ed. Giorgio Torino, 1993
* C. Ferraresi, T.Raparelli: "Meccanica Applicata" CLUT, 1997
* E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti: “Fondamenti di Meccanica delle Meccanica delle
Macchine”, Patron Editore 2005.
* V. Cossalter: “Meccanica Applicata alle Macchine” Edizioni Progetto, 2004
* Slide ed animazioni a cura del docente.
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2012-13
Ingegneria Meccanica
Costruzione di Macchine
Caratterizzante
Ingegneria meccanica
02227
NO
ING-IND/14
ANTONINO PASTA
P.O.
UNIV. PALERMO
9
119
106
Scienza delle Costruzioni
II
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Obbligatoria
Prova Orale, Prova Scritta
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Martedì 10-13
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
•
Gli studenti al termine del Corso devono dimostrare conoscenze e capacità di
comprensione nel campo di studi di livello post secondario che riguardano la
progettazione dei componenti meccanici ad un livello che, caratterizzato dall’uso di
libri di testo avanzati, include anche la conoscenza di alcuni temi particolari.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
•
Devono essere capaci di applicare le loro conoscenze e capacità di comprensione in
maniera da dimostrare un approccio professionale nel campo della progettazione dei
componenti meccanici, e devono possedere competenze adeguate sia per ideare e
sostenere argomentazioni che per risolvere problemi di resistenza di componenti
meccanici;
Autonomia di giudizio (making judgements)
•
Abbiano la capacità di raccogliere e interpretare i dati (normalmente nel proprio
campo di studio) ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su
temi sociali, scientifici o etici ad essi connessi;
Abilità comunicative (communication skills)
Sappiano comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori
specialisti e non specialisti;
Capacità di apprendere (learning skills)
•
Abbiano sviluppato quelle capacità di apprendimento che sono loro necessarie per
intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.
Prerequisiti: Elementi di base per lo studio del dimensionamento dei componenti meccanici e di
meccanismi semplici sono impartiti nei corsi di Fisica, Scienza delle Costruzioni, Disegno assistito
da calcolatore , Modellazione geometrica delle Macchine.
Opportune anche le conoscenze di base della Meccanica Applicata.
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli studenti al termine del Corso devono dimostrare conoscenze e capacità di comprensione nel
campo di studi di livello post secondario che riguardano la progettazione dei componenti
meccanici ad un livello che, caratterizzato dall’uso di libri di testo avanzati, include anche la
conoscenza di alcuni temi particolari.
ORE FRONTALI
14
18
12
LEZIONI FRONTALI
RICHIAMI DI MECCANICA DEL CONTINUO:
tipi di rottura - teorie di resistenza per la verifica degli elementi delle
macchine - sollecitazioni ammissibili - concentrazione di tensione - tensioni
residue - casi di sovrasollecitazione - coeff. di concentrazione di tensione
sperimentale statico - metodi sperimentali (fotoelasticità, estensimetri, moirè)
e numerici (elementi finiti) - coefficienti di collaborazione statica meccanica della frattura - verifica degli elementi di macchine in condizioni
particolari (creep, corrosione ecc.);
RESISTENZA A FATICA:
aspetto della frattura - macchine e provini nelle prove di fatica - meccanismo
di formazione e propagazione della cricca di fatica - curva di Wohler rapporto di fatica - curve di fatica per i tipi di sollecitazione - fattori che
influenzano la resistenza a fatica (finitura superficiale, effetto scala,
concentrazione di tensione e sensibilità all'intaglio, tensioni residue,
condizioni ambientali) - analisi statistica - fatica pulsatoria ed alternata non
simmetrica - diagrammi di Smith e di Haigh - previsione di resistenza a
termine - resistenza per sollecitazioni composte - fatica a basso numero di
cicli - legge di Paris per la propagazione delle cricche.
COLLEGAMENTI:
ELEMENTI FILETTATI - determinazione della forza di serraggio rendimento delle viti - sollecitazioni sui filetti - precarico ed effetto
guarnizione - mezzi per migliorare la resistenza a fatica.
CHIODATURE - verifica per sollecitazione di taglio - condizioni di
equiresistenza nei giunti - normativa per il dimensionamento.
SALDATURE - stato tensionale nei cordoni di testa e di angolo dimensionamento per sollecitazione statica - dimensionamento a fatica -
cordoni soggetti a flessione e torsione;
26
ELEMENTI DELLE MACCHINE
MOLLE - classificazione - curva caratteristica, energia elastica e
rendimento - stato tensionale e di deformazione nelle molle ad elica
cilindrica - esempio di ottimizzazione di progetto - molle a balestra;
ALBERI - determinazione della resistenza a fatica (normativa, metodo di
Soderberg e von Mises) - calcolo della deformata (soluzione classica,
analogia di Mohr, uso di un programma di calcolo) - velocità critiche
flessionali e torsionali;
CILINDRI DI GROSSO SPESSORE - equazioni di equilibrio e
congruenza - forzamento con interferenza - autocerchiatura e cerchiatura dimensionamento dei fondi;
DISCHI ROTANTI - equazioni di equilibrio - disco di spessore costante disco di uniforme resistenza - disco a spessore variabile;
CUSCINETTI A ROTOLAMENTO - teoria di Hertz - coeff. di attrito carico radiale equivalente - determinazione della vita a fatica dei cuscinetti;
RUOTE DENTATE - dimensionamento a flessione del dente - fattore
geometrico e fattori caratteristici - carico dinamico - dimensionamento a
pressione specifica.
Tot 70
ESERCITAZIONI
6
12
6
12
Tot 36
TESTI
CONSIGLIATI
Meccanica del continuo
Fatica
Collegamenti
Elementi di Macchine
- J.E. Shigley, C.R. Mischke, R. G. Budynas, Progetto e Costruzione di
Macchine, McGraw-Hill;
- Dispense del corso a cura del Prof. Antonino Pasta;
- Dispense a cura del Prof. Gianni Petrucci;
- Dispensa a cura dell'Ing Gaetano Restivo e dell'Ing. Nino Siddiolo: Cilindri
di grosso spessore e dischi rotanti.
- R. Giovannozzi, Costruzione di Macchine, Vol I e Vol II, Patron.
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
INGEGNERIA
2012-2013
INGEGNERIA MECCANICA
ELETTROTECNICA
Affine
Ingegneria elettrica
02965
NO
ING-IND/31
Maria Luisa Di Silvestre
R.C. - ING-IND/31
Università di Palermo
9
135
90
Corso di analisi matematica.
Fisica generale: elettrologia e campi magnetici,
con particolare riferimento ai seguenti argomenti:
• Il campo elettrostatico e le proprietà dei vettori D
ed E;
• Il campo magnetostatico e le proprietà dei vettori
B e H;
• Il campo di corrente nei circuiti e i principi di
Kirchhoff;
• I fenomeni di induzione, la legge di Faraday Lenz, i mutui accoppiamenti.
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
II
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Voto in trentesimi
Primo semestre
Come previsto da orario delle lezioni di facoltà
(consultare il sito: www.ingegneria.unipa.it)
Lezioni frontali; esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Scritta (svolgimento di esercizi e/o test) e
Prova Orale
Come previsto da orario delle lezioni di facoltà
(consultare il sito: www.ingegneria.unipa.it)
Martedì Ore 9-11 + qualunque altro giorno (previo
appuntamento telefonico o via posta elettronica)
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)
Lo studente al termine del Corso avrà maturato la conoscenza delle problematiche di base dell'ingegneria
elettrica connesse alle applicazioni elettriche industriali di potenza; avrà acquisito le indispensabili
conoscenze di base per la modellazione dei fenomeni elettromagnetici mediante schemi circuitali e sarà in
grado di affrontare il problema della loro risoluzione con adeguati strumenti di analisi. Avrà avuto modo di
acquisire nozioni essenziali su caratteristiche e proprietà di materiali magnetici e loro impiego nei circuiti
magnetici, appreso i principi di funzionamento di circuiti e macchine elettriche di più comune impiego
(trasformatori e macchine asincrone, circuiti raddrizzatori); avrà acquisito sensibilità nei riguardi dei
problemi della sicurezza elettrica e conoscenza dei criteri di protezione delle persone dai pericoli
dell’elettricità.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)
Lo studente sarà in grado di analizzare e di comprendere il funzionamento dei componenti e dei circuiti
lineari, stabilendo inoltre i necessari legami con l’analisi matematica e i concetti dell’elettromagnetismo. Lo
studente sarà in grado di distinguere gli strumenti migliori per condurre l’analisi e la sintesi di semplici reti
elettriche lineari, in regime stazionario e sinusoidale. Avrà la capacità di sapere leggere uno schema di rete
elettrica ed avrà acquisito i criteri di massima per il progetto e la verifica delle reti elettriche, nonché i
criteri di scelta e di impiego di macchine quali trasformatori per usi industriali o civili.
Autonomia di giudizio (making judgements)
Lo studente potrà procedere autonomamente all’analisi e alla progettazione di reti elettriche di
struttura semplice in bassa tensione, in corrente continua e alternata sinusoidale. Sarà in grado di
eseguire la scelta e gestire l’esercizio di un trasformatore e del motore asincrono per usi industriali
o civili. Avrà inoltre acquisito sensibilità nei riguardi dei problemi della sicurezza elettrica e conoscenza
dei criteri di protezione delle persone dai pericoli dell’elettricità.
Abilità comunicative (communication skills)
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del corso con
terminologia tecnica adeguata, nonché di esprimere e offrire soluzioni, seppure standard, riguardo ai
problemi di analisi dei circuiti elettrici e alle problematiche di impiantistica elettrica più comuni, acquisendo
la capacità di dialogare e collaborare con ingegneri e tecnici anche di diverso settore di laurea.
Capacità d’apprendimento (learning skills)
Lo studente avrà le basi metodologiche per affrontare aspetti di impiantistica elettrica e di sicurezza elettrica
(anche non direttamente presi in considerazione durante il corso di studi universitario), e avrà acquisito le
abilità necessarie per proseguire con maggiore autonomia il proprio percorso formativo, riuscendo ad
applicare in contesti lavorativi le conoscenze maturate.
OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO
Il corso si propone di fornire le conoscenze dei principi fondamentali delle scienze elettriche e di elementi di
impiantistica, in maniera adeguata alle esigenze di una moderna formazione dell’ingegnere. Il corso è
quindi rivolto ai seguenti obiettivi formativi:
• conoscenza degli elementi costitutivi di un sistema elettrico di potenza, monofase o trifase, e capacità di
valutarne le funzioni;
• capacità di soluzione di semplici circuiti in corrente continua e alternata sinusoidale, anche trifase; bilanci
di potenza;
• conoscenza delle proprietà principali di macchine asincrone e trasformatori, al fine di poterne valutare le
condizioni di impiego e di saperne affrontare la scelta per usi industriali o civili;
• capacità di dimensionare linee elettriche di distribuzione radiali in bassa tensione e reti di utenza;
• sensibilizzazione ai problemi della sicurezza elettrica e conoscenza dei principali metodi di protezione
delle persone dai rischi dell’elettricità.
ORE FRONTALI
2
1
LEZIONI FRONTALI
Introduzione al corso: obiettivi e sua articolazione. Grandezze elettriche, fenomeni di
conduzione nei metalli, nei dielettrici reali, nelle soluzioni, nei gas. Campo elettrico
colombiano, campo di corrente, campo magnetico. Ipotesi di validità dei circuiti a
parametri concentrati. I circuiti come modelli.
Elementi di topologia delle reti elettriche e principi di Kirchhoff,
2
4
3
2
2
8
4
6
4
6
6
2
6
Bipoli fondamentali. Modelli e proprietà. Caratterizzazione di bipoli e multiporte
attivi e passivi e loro relazioni costitutive. I generatori di forza elettromotrice,
Energia, potenza, passività
Analisi delle reti elettriche lineari resistive in regime stazionario. Metodi generali e
teoremi relativi ai circuiti; trasformazioni equivalenti.
Analisi delle reti elettriche lineari in regime sinusoidale. Rappresentazione delle
grandezze sinusoidali mediante fasori. Equazioni costitutive simboliche.
Estensione delle proprietà, dei principi, dei teoremi e dei metodi di analisi delle reti
elettriche in termini fasoriali
Potenza in regime sinusoidale.
Tecniche di analisi delle reti trifasi in regime sinusoidale.
Proprietà magnetiche della materia. I materiali ferromagnetici, i circuiti magnetici e
le loro applicazioni in campo elettrico.
Il trasformatore: principi di funzionamento, criteri di scelta e problemi di esercizio
Circuiti raddrizzatori: dispositivi elettronici a semiconduttore; ponti monofasi e
trifasi.
Il motore asincrono: principi di funzionamento, criteri di scelta e problemi di
esercizio.
Generalità sul sistema elettrico di potenza con particolare riferimento alla reti in
bassa tensione. Criteri e metodi di dimensionamento e verifica di linee elettriche di
distribuzione in bassa tensione, in cavo e aeree.
Aspetti tecnici ed economici del rifasamento
I pericoli dell’elettricità per l’uomo; i sistemi di protezione in bassa tensione
secondo la normativa tecnica e di legge.
Totale: 58
ESERCITAZIONI
8
6
4
6
8
Analisi delle reti elettriche in regime stazionario e sinusoidale. Applicazione dei
principi di Kirchhoff, del teorema di Thevenin-Norton, dei metodi sistematici di
risoluzione.
Analisi dei circuiti trifase.
Circuiti magnetici
Esercizi applicativi sull’impiego di trasformatore e macchina asincrona; criteri di
scelta e problemi di esercizio.
Criteri e metodi di dimensionamento e verifica delle linee elettriche di distribuzione
in bassa tensione, in cavo e aeree.
Totale: 32
TESTI
CONSIGLIATI
Testi di Riferimento:
- G. Fabricatore: Elettrotecnica e applicazioni. Ed. Liguori – Napoli 2001
- M. Mauri: Esercizi di elettrotecnica e macchine elettriche – Esculapio, 2008
- S. Bobbio: Esercizi di elettrotecnica. CUEN, Napoli, 1995.
- Schede riassuntive e caratteristiche commerciali fornite a corredo delle
lezioni ed esercitazioni.
Riferimenti bibliografici di consultazione:
- M. Guarnieri, A, Stella: Principi ed applicazioni di elettrotecnica. Ed.
Progetto Padova, 2004
- L. Merigliano: "Lezioni di Elettrotecnica", vol. 1 e 2 . Ed. Cleup ,Padova
- G. Rizzoni: Elettrotecnica. Principi e applicazioni. McGraw-Hill
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
(LEZIONI FRONTALI)
DOCENTE COINVOLTO
(ESERCITAZIONI)
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2012/2013
Ingegneria Meccanica
Fisica Tecnica
Caratterizzante
Ingegneria Energetica
03318
NO
ING-IND/10
Ennio Cardona
Professore Ordinario
Università degli Studi di Palermo
Antonio Piacentino
Ricercatore Universitario
Università degli Studi di Palermo
9
117
108
Nessuna (necessaria conoscenza di Fisica I ed
Analisi Matematica)
II
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Orale, Prova in itinere (Facoltativa)
Voto in trentesimi
Secondo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Tutti i giorni su appuntamento
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle tematiche relative alla termodinamica
applicata ed alla trasmissione del calore.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di applicare i principi della termodinamica e della trasmissione del calore
a problemi ingegneristici semplici.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto significato dei principi termodinamici e le
modalità di utilizzazione della trasmissione del calore.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di rapportarsi con altre figure professionali sui temi
dell’utilizzazione del calore, alla luce dei principi termodinamici.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le nozioni fondamentali che consentiranno la successiva applicazione dei
principi studiati alle macchine ed impianti termici.
OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 1
Al termine del corso lo studente sarà in grado di svolgere al meglio tutte le attività sopra meglio
descritte.
MODULO 1
ORE FRONTALI
LEZIONI FRONTALI
8
10
Le proprietà termodinamiche delle sostanze pure
Il primo principio della termodinamica:
i sistemi chiusi ed i volumi di controllo
Il secondo principio della termodinamica
L’entropia
Cicli diretti e cicli inversi
Miscele gas-vapore e condizionamento dell’aria
La conduzione termica in regime stazionario
La convezione forzata e naturale
La trasmissione del calore per irraggiamento
Gli scambiatori di calore
10
10
8
6
6
6
4
2
OBIETTIVI FORMATIVI DEL MODULO 2
Al termine del corso lo studente sarà in grado di svolgere al meglio tutte le attività sopra meglio
descritte.
MODULO 2
ORE FRONTALI
Esercitazioni
ESERCITAZIONI
6
6
Le proprietà termodinamiche delle sostanze pure
Il primo principio della termodinamica:
i sistemi chiusi ed i volumi di controllo
Il secondo principio della termodinamica
L’entropia
Cicli diretti e cicli inversi
Miscele gas-vapore e condizionamento dell’aria
La conduzione termica in regime stazionario
Gli scambiatori di calore
6
6
6
3
3
2
TESTI
CONSIGLIATI
•
•
•
Y.A.Cengel: “Termodinamica e trasmissione del calore” – McGrawHill
Esercitazioni e dati per la Fisica Tecnica, disponibili presso la
Biblioteca del DEN – Palermo
Dispense a cura del docente
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2012-13
Ingegneria Meccanica
Fondamenti di meccanica applicata
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
03490
NO
ING-IND/13
Riccardo MONASTERO
Professore Associato
Università di Palermo
6
90
60
Suggerite: “Calcolo I”, “Calcolo II”, “Fisica I”
e “Disegno assistito da calcolatore”
2°
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
4 ore di lezione e 3 ore di esercitazioni
settimanali
Prova orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lunedì, Mercoledì e Venerdì ore 12-13
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
• Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze e metodologie adeguate per
affrontare e risolvere i problemi classici della meccanica dei sistemi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per analizzare e risolvere in modo
corretto i casi più semplici dei problemi tipici della meccanica applicata.
Autonomia di giudizio
• Lo studente sarà in grado di individuare il modo corretto di affrontare la risoluzione di un
problema di cinematica e/o dinamica nel campo delle macchine e dei meccanismi piani.
Abilità comunicative
• Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per essere in grado di analizzare,
risolvere e descrivere in modo critico e corretto i problemi classici della meccanica delle
macchine.
Capacità d’apprendimento
• Lo studente avrà appreso le leggi fondamentali della meccanica e la loro traduzione in fatti
operativi per la risoluzione dei problemi della meccanica applicata, essendo quindi in grado
di affrontare con sufficiente autonomia e discernimento i successivi studi ingegneristici.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il Corso si propone di mettere lo studente in grado di padroneggiare soluzioni e metodi risolutivi di
problemi di cinematica applicata e di equilibrio di sistemi semplici, ritrovando in termini
applicativi e puntuali le leggi fondamentali della meccanica.
ORE FRONTALI
2
4
6
4
6
7
2
6
3
LEZIONI FRONTALI
Vettori – Composizione, scomposizione e prodotti di vettori, asse centrale,
centro, sistemi equilibrati, campi vettoriali.
Nozioni fondamentali di cinematica – Cinematica del punto, moti centrali.
Moti rigidi piani, sferici ed elicoidali. Moti relativi. Sistemi vincolati.
Meccanismi piani - Contatti, catene cinematiche, meccanismi, velocità ed
accelerazioni, polari e profili coniugati, moti composti, meccanismi articolati,
Meccanismi con coppie superiori - Problemi di analisi dei meccanismi piani
con coppie superiori
Ruote dentate – Genesi dei profili e trasmissione del moto
Principi della meccanica ed applicazioni - Leggi di Newton, lavoro,
potenza, potenziale. Principio dei lavori virtuali. Applicazioni.
Statica – Le leggi e l’analisi dell’equilibrio dei meccanismi piani.
Determinazione delle reazioni vincolari.
Geometria e cinematica delle masse - Baricentri, momenti e tensore
d'inerzia, giroscopi. Quantità di moto, momento della quantità di moto,
energia cinetica.
Trasmissione della potenza meccanica – Perdite e rendimento. Applicazioni
Tot. 40
Tot. 20
TESTI
CONSIGLIATI
ESERCITAZIONI
Utilizzo del metodo grafico-analitico per la ricerca e l’analisi numerica dei
problemi proposti, relativi ai diversi argomenti trattati.
1) R. Monastero, "Appunti per il Corso di Elementi di meccanica teorica ed
applicata",
2) R. Monastero,"Appunti per il Corso di Meccanica applicata alle macchine",
(reperibili in rete all'indirizzo: http://www.dima.unipa.it/)
3) C. Ferrari, A. Romiti, "Meccanica Applicata alle Macchine", UTET,
Torino.
Facoltà
Anno Accademico
Corso Di Laurea
Insegnamento
Tipo Di Attività
Ambito Disciplinare
Codice Insegnamento
Articolazione In Moduli
Numero Moduli
Settori Scientifico Disciplinari
Docenti Responsabili
Cfu
Numero di ore riservate allo Studio Personale
Numero di ore riservate alle Attività Didattiche
Assistite
Propedeuticità
Anno Di Corso
Sede Di Svolgimento Delle Lezioni
Organizzazione Della Didattica
Modalità Di Frequenza
Metodi Di Valutazione
Tipo Di Valutazione
Periodo Delle Lezioni
Calendario Delle Attività Didattiche
Orario Di Ricevimento Degli Studenti
Ingegneria
2012-13
Ingegneria Meccanica
Modellazione Geometrica delle Macchine
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
05273
No
ING-IND/15
Vincenzo Nigrelli
P.O.
Università degli Studi di Palermo
Antonino Pasta
P.O.
Università degli Studi di Palermo
6
85
65
Elementi di Fisica, di Disegno Tecnico
Industriale, di Disegno Assistito
Secondo
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in laboratorio
informatico
Facoltativa
Prova Grafica + Prova Orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
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Risultati di Apprendimento Attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso avrà conoscenza:
delle problematiche inerenti la morfologia degli elementi meccanici più importanti
la funzionalità dei medesimi
le sollecitazioni e gli equilibri degli elementi meccanici trattati
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di applicare i concetti appresi nella elaborazione di assemblaggi di
elementi meccanici.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di interpretare correttamente ogni progetto grafico anche relativamente
complesso ed operare opportune scelte nella progettazione di assemblaggi di elementi meccanici.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare, esprimendosi con perfetta proprietà di linguaggio
tecnico nell’ambito della composizione meccanica
Capacità d’apprendimento
Lo studente al termine del Corso avrà appreso le tematiche progettative e le interazioni tra queste e
quelle rappresentative che gli consentiranno di proseguire con autonomia gli studi ingegneristici
per quanto attiene alle materie costruttive.
OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO
Il Corso si prefigge di fornire agli allievi le conoscenze necessarie per effettuare la progettazione di
massima
di
complessivi
meccanici
semplici.
L’allievo sarà in grado di effettuare quindi l’esame critico di un assemblato meccanico,
individuando le varie problematiche, quali la funzionalità dei singoli componenti, la correttezza
delle varie coppie cinematiche, il dimensionamento di massima dei vari elementi anche in
relazione alle sollecitazioni cui sono sottoposti, e saprà apportare i necessari correttivi.
Ore Frontali
4
16
6
4
6
Lezioni Frontali
Concetti fondamentali, centrature ed aggiustaggi, guide prismatiche, guide a
coda di rondine, equilibrio delle forze
Collegamenti meccanici; concetti generali; collegamenti fissi e smontabili;
classificazione dei vari tipi di collegamento utilizzati nel campo meccanico.
Collegamenti filettati; caratteristiche geometriche delle filettature; sistemi di
filettatura: metrica, Withworth, GAS, denti di sega, trapezia; filiere e maschi a
filettare; collegamento con vite mordente, con bullone, con prigioniero, con
vite calibrata, con bullone e bussola, loro dimensionamento; equilibrio di una
coppia elicoidale; rendimento di una filettatura; determinazione della coppia
di serraggio; autosvitamento e svitamento spontaneo; mezzi che impediscono
lo svitamento spontaneo e studio del loro equilibrio.
Giunti chiodati; chiodatura a caldo ed a freddo; tipi di chiodi; il fenomeno
della tempera; tipi di giunti chiodati, di forza ed ermetici; equilibrio di un
giunto chiodato. Giunti saldati; saldature per fusione, per pressione,
saldobrasature, brasature; tipi di giunti saldati; preparazione degli elementi da
collegare mediante saldatura, sollecitazioni nei giunti chiodati.
Accoppiamenti albero-mozzo: accoppiamenti con chiavette; varie tipologie di
accoppiamenti con chiavette; equilibrio longitudinale e trasversale di
chiavetta incassata, momento massimo trasmissibile; accoppiamenti con
linguette; accoppiamenti con alberi scanalati, vari tipologie di centraggio.
Cuscinetti: cuscinetti a strisciamento ed a rotolamento; concetto di attrito
radente e di attrito volvente; cuscinetti radiali, cuscinetti assiali, cuscinetti
obliqui; cuscinetti rigidi, orientabili ed oscillanti; classificazione, descrizione,
utilizzazione, montaggio; esempi applicativi dei vari tipi trattati.
Assi ed alberi: regime degli sforzi; perni portanti e di spinta; estremità
d’albero cilindriche e coniche normalizzate; collegamenti albero-mozzo, a
sforzo distribuito e localizzato; ad attrito e ad ostacolo; strettoi, bussole
coniche di trazione e di compressione Collegamenti forzati a freddo ed a
caldo, utilizzazione ed esempi applicativi, momento massimo trasmissibile,
sforzi trasmessi al mozzo. Fori da centro: descrizione, utilizzazione,
classificazione
3
3
3
Tolleranze: tolleranze dimensionali, tipi di accoppiamento. Sistema ISO di
tolleranze e accoppiamenti. Tolleranze geometriche.
Molle: classificazione e parametri caratteristici. Molle di flessione, balestre,
molle di torsione, di trazione-compressione
Giunti per alberi: generalità e classificazione. Giunti rigidi, mobili, elastici,
articolati.
Totale 45
53633
Laboratorio informatico
Sistemi CAD per la progettazione meccanica Collegamenti filettati
Collegamenti albero-mozzo per aderenza, accoppiamenti con chiavette, con
linguette, con alberi scanalati Cuscinetti Elementi elastici
Totale 20
Testi Consigliati
G. Niemann – “Elementi di macchine”, Edizioni di Scienza e Tecnica,
Milano
E. Lombardo: “I cuscinetti volventi” , Dispensa multimediale
E. Lombardo: “Le tolleranze dimensionali” , Dispensa multimediale
B. Adelfio: "Accoppiamenti ed aggiustaggi, Elementi filettati, Accorgimenti
per pezzi lavorati alle macchine utensili" , Dispense.
F. Cappello – "Appunti di Modellazione geometrica delle macchine -Pezzi
ottenuti per Saldatura, Elementi filettati, Alberi e Assi, Collegamenti AlberoMozzo, Cuscinetti di strisciamento ed a rotolamento, Giunti per Alberi". Dip.
di Meccanica dell’Università di Palermo, maggio 2001.
Conti G. : “I cuscinetti a rotolamento” , Hoepli, Milano
F. Filippi: "Disegno di Macchine", Hoepli, Milano, 1978.
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2012-13
Ingegneria Meccanica
Scienza delle Costruzioni
Caratterizzante
Ingegneria dei materiali
06313
NO
ICAR/08
Mario Di Paola
P.O.
Università di Palermo
9
135
90
II
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Obbligatoria
Prova Orale, Prova Scritta
Voto in trentesimi
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RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
• Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti il
comportamento meccanico dei solidi elastici e della soluzione dei casi di interesse
ingegneristico.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
• Lo studente sarà in grado di studiare il comportamento dei solidi elastici, in particolare dei
sistemi di travi, sottoposti a sollecitazioni esterne e di individuare le azioni interne più
pericolose per la vita utile delle strutture studiate
Autonomia di giudizio (making judgements):
• Lo studente sarà in grado di interpretare il comportamento meccanico della struttura
studiata sotto i carichi di progetto e fare previsioni sulla sua capacità di sopportare i carichi
agenti.
Abilità comunicative (communication skills):
• Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti
l’oggetto del corso. Sarà in grado di sostenere conversazioni riguardanti l’aspetto strutturale
e la sicurezza dei casi considerati.
Capacità di apprendere (learning skills):
• Lo studente avrà appreso le conoscenze di base della meccanica dei solidi e sarà in grado di
proseguire gli studi ingegneristici includendo gli aspetti relativi alle problematiche
strutturali nella sua preparazione.
Prerequisiti:
Elementi di base per lo studio dei problemi di natura matematica e fisica, impartite nei corsi di
Analisi I, II e di Fisica I. Opportune anche le conoscenze di base della Meccanica razionale.
OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO
Gli studenti al termine del Corso dovranno dimostrare conoscenze e capacità di comprensione nel
campo di studi di livello post secondario focalizzate sulle problematiche inerenti il comportamento
meccanico di solidi elastici, individuando le azioni interne più pericolose per la durata della
struttura.
ORE FRONTALI
10
3
15
3
10
6
LEZIONI FRONTALI
Statica e cinematica della trave. Caratteristiche e disposizione dei vincoli,
La cinematica delle strutture vincolate, La statica delle strutture vincolate,
Condizione necessaria di isostaticità, Condizione sufficiente di isostaticità.
Equazioni cardinali della statica, Equazioni ausiliarie, Statica grafica,
Caratteristiche della sollecitazione, Equazioni indefinite di equilibrio per
solidi monodimensionali, Determinazione delle caratteristiche della
sollecitazioni per strutture staticamente determinate.
Proprietà meccaniche dei materiali: Prova di trazione semplice, Tensione
normale, Determinazione del modulo di elasticità longitudinale,
Determinazione del coefficiente di Poisson, Prova di torsione in tubi a parete
sottile, Tensioni tangenziali, Determinazione del modulo di elasticità
trasversale.
Analisi dello stato di tensione e deformazione nel continuo di
tridimensionale: Vettore tensione, Il continuo di Cauchy, Equazioni
indefinite di equilibrio, Reciprocità delle tensioni tangenziali, Componenti
speciali di tensione, Tensioni e direzioni principali, Stati di tensione piani e
monoassiali, Stato di tensione al variare della terna di riferimento, Cerchi di
Mohr. Cinematica della deformazione, Gradiente di spostamento,
Deformazione pura e rotazione rigida, Reciprocità degli scorrimenti,
Equazioni di compatibilità interna, Deformazioni e direzioni principali,
Invarianti dello stato di deformazione, Deformazione volumetrica.
Il Problema elastico lineare: Legami tensione deformazione, Legge di
Hooke generalizzata, Matrice di rigidezza interna, Matrice di cedibilità
interna, Formulazione del Problema elastico, Esistenza ed unicità.
Studio della trave di De Saint -Venant: Il solido di De Saint-Venant,
Equazioni di Beltrami, Cenni alle equazioni di Navier, Soluzione delle
equazioni di Beltrami, Funzione di Prandlt, Analogia della membrana,
Torsione nei profili in parete sottile, Torsione in profili scatolari, Teoria di
approssimata del taglio alla Jourawsky, Centro di taglio.
Teoremi energetici: Identità fondamentale della meccanica, Principio dei
lavori virtuali in forma primale, Principio dei lavori virtuali in forma duale,
7
2
2
2
12
3
6
5
3
Teorema della forza unitaria, Teoria tecnica della trave, Teorema della forza
unitaria per sistemi a vincoli sovrabbondanti, Teorema di Betti, Teorema di
Maxwell, Teorema di Clapeyron, Principio della minima energia potenziale
totale, Principio della minima energia potenziale complementare.
Studio delle travi inflesse: Geometria dei sistemi piani di masse, Momenti
Statici, Baricentro, Momenti d'inerzia, Giratori d'inerzia, Direzioni ed assi
principali d'inerzia, Trave di Eulero-Bernulli, L'equazione differenziale della
linea elastica, Il metodo delle forze per sistemi di travi inflesse a vincoli
sovrabbondanti.
Sistemi Reticolari: I sistemi reticolari, Il metodo dell'equilibrio ai nodi, I
metodi di analisi strutturale.
Stabilità dell'equilibrio elastico: Instabilità Euleriana, Carico di punta,
Lunghezza critica, Fattore di snellezza.
Criteri di resistenza: Metodo delle tensioni ammissibili, Criterio della
massima tensione (Galileo), Criterio della massima dilatazione, Criterio di
Beltrami, Criterio di Von-Mises.
ESERCITAZIONI
Statica e cinematica della trave. Caratteristiche e disposizione dei vincoli,
La cinematica delle strutture vincolate, La statica delle strutture vincolate,
Condizione necessaria di isostaticità, Condizione sufficiente di isostaticità.
Equazioni cardinali della statica, Equazioni ausiliarie, Statica grafica,
Caratteristiche della sollecitazione, Equazioni indefinite di equilibrio per
solidi monodimensionali, Determinazione delle caratteristiche della
sollecitazioni per strutture staticamente determinate.
Analisi dello stato di tensione e deformazione nel continuo di
tridimensionale: Vettore tensione, Il continuo di Cauchy, Equazioni
indefinite di equilibrio, Reciprocità delle tensioni tangenziali, Componenti
speciali di tensione, Tensioni e direzioni principali, Stati di tensione piani e
monoassiali, Stato di tensione al variare della terna di riferimento, Cerchi di
Mohr. Cinematica della deformazione, Gradiente di spostamento,
Deformazione pura e rotazione rigida, Reciprocità degli scorrimenti,
Equazioni di compatibilità interna, Deformazioni e direzioni principali,
Invarianti dello stato di deformazione, Deformazione volumetrica.
Studio della trave di De Saint -Venant: Il solido di De Saint-Venant,
Equazioni di Beltrami, Cenni alle equazioni di Navier, Soluzione delle
equazioni di Beltrami, Funzione di Prandlt, Analogia della membrana,
Torsione nei profili in parete sottile, Torsione in profili scatolari, Teoria di
approssimata del taglio alla Jourawsky, Centro di taglio.
Teoremi energetici: Identità fondamentale della meccanica, Principio dei
lavori virtuali in forma primale, Principio dei lavori virtuali in forma duale,
Teorema della forza unitaria, Teoria tecnica della trave, Teorema della forza
unitaria per sistemi a vincoli sovrabbondanti, Teorema di Betti, Teorema di
Maxwell, Teorema di Clapeyron, Principio della minima energia potenziale
totale, Principio della minima energia potenziale complementare.
Studio delle travi inflesse: Geometria dei sistemi piani di masse, Momenti
Statici, Baricentro, Momenti d'inerzia, Giratori d'inerzia, Direzioni ed assi
principali d'inerzia, Trave di Eulero-Bernulli, L'equazione differenziale della
linea elastica, Il metodo delle forze per sistemi di travi inflesse a vincoli
sovrabbondanti.
1
TESTI
CONSIGLIATI
Criteri di resistenza: Metodo delle tensioni ammissibili, Criterio della
massima tensione (Galileo), Criterio della massima dilatazione, Criterio di
Beltrami, Criterio di Von-Mises.
[1] M. Di Paola, A. Pirrotta: Dispense del corso; Ed. C.O.G.R.A.S.
[2] Polizzotto C.: Scienza delle Costruzioni; Ed. C.O.G.R.A.S.
[3] Viola E.: Scienza delle costruzioni Vol. I, III; Ed. Pitagora
[4] Gambarotta L, Nunziante L., Tralli A.: Scienza delle costruzioni; Ed.
McGraw-Hill.
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
Ingegneria
2013/2014
Ingegneria Meccanica - Indirizzo Aeronautico
Aerodinamica
Caratterizzante
Ingegneria aerospaziale
01129
NO
ING-IND/06
Rosario M. Marretta
P.A.
Università di Palermo
9
135
90
Analisi Matematica, Fisica 1, Fisica Tecnica
2
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Orale
Voto in trentesimi
Secondo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lun-Ven 10-11
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Acquisizione dei concetti della meccanica del continuo in campi aerodinamici. Teorie generali
della diffusione e produzione di strato limite. Teoria della vorticità. Teoria dei profili alari e delle
forze aerodinamiche. Campi di flusso tridimensionali. Polari del velivolo. Cenni di aeroelasticità.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Capacità di riconoscere, organizzare e applicare i contenuti della disciplina ai concetti di
avamprogetto aerodinamico degli elementi principali un velivolo completo
Autonomia di giudizio
Essere in grado di valutare le variabili esterne e le specifiche di progetto per adeguarle alla fase di
post-design di un corpo aerodinamico complesso
Abilità comunicative
Capacità di confrontare il proprio bagaglio cognitivo nel contesto sia della ricerca scientifica che
nelle applicazioni industriali aerospaziali nonché in quelle nelle quali le tematiche aeronautiche
vengono ampiamente e basicamente applicate
Capacità d’apprendimento
Capacità di critica e di discernimento della letteratura di riferimento. Capacità intellettuale di
applicare le metodologie acquisite e tipiche della fluidodinamica a settori di ricerca e/o applicativi
di livello superiore
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi della seconda parte saranno quelli di approfondire e correlare gli aspetti matematicofisici della fluidodinamica considerando le azioni esercitate da flussi subsonori su corpi
aerodinamici sia in campo di moto 2D e 3D. Verranno forniti i metodi numerici di base per il
calcolo aerodinamico di base per gli elementi principali di un velivolo completo. Attraverso la
modellazione della nascita e diffusione della vorticità e del suo trasporto si forniranno le nozioni
basilari e le applicazioni di progetto per il calcolo della portanza e della resistenza dei profili alari.
ORE FRONTALI
1
2
1
4
5
2
4
3
2
4
2
10
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Obiettivi della disciplina e delle basi teoriche
Criteri e basi fisico-matematica della meccanica del continuo per gli aeriformi
Paradosso di D’Alembert e calcolo potenziale di flussi bidimensionali
Strati limite incompressibili – aspetti fisici
Nascita, evoluzione e diffusione del meccanismo della vorticità su corpi
immersi in corrente fluida
Approcci matematici dello strato limite
Scomposizione della forza aerodinamica, modelli di Prandtl e di Barman per
corpi aerodinamici tridimensionali
Caratteristiche dei profili alari: centro aerodinamico, centro di pressione,
fuoco, assetti, incidenze e correlazione con la forza aerodinamica
Seminario sui metodi BEM applicati a flussi potenziali
Tubi di flusso e di corrente, soluzioni singolari di campi aerodinamici,
sorgenti, pozzi, doppiette e vortici
Modelli applicativi di codici e algoritmi di calcolo alternativi
ESERCITAZIONI
Calcolo delle performance di un corpo aerodinamico in presenza di scia;
Calcolo delle resistenze di profili di corpi aerodinamici; applicazioni di
moduli di calcolo ai volumi finiti
Katz-Plotkin: Low Speed Aerodynamics, McGraw Hill; Anderson:
Fundamentals of Aerodynamics, McGraw Hill; Buresti: Dispense di
Fluidodinamica (fornite dal docente)
OBIETTIVI FORMATIVI
Gli obiettivi della seconda parte saranno quelli di illustrare gli aspetti dei flussi supersonori e i
metodi matematici di approccio nonché l’aspetto fisico della nascita ed evoluzione delle onde
d’urto normali e oblique su corpi aerodinamici. Si forniranno le implicazioni di tale flusso nella
forma in pianta dei velivoli e delle superfici alari e dei parametri fondamentali di progetto (ali a
freccia positiva e negativa, ali a delta e corpi fortemente allungati). Altro obiettivo sarà quello di
approfondire l’aerodinamiche di ali rotanti e delle teorie fisico-matematiche per lo studio delle
prestazioni di un’elica (trazione, coppia, rendimento e fasi di funzionamento). Il modulo, inoltre,
ha come obiettivo quello di illustrare, seppure in maniera accennata, i principi e le leggi
dell’aeroacustica di flussi viscosi e turbolenti subsonori e supersonori pervenendo alla
dimostrazione della legge dell’ottava potenza di Lighthill e delle implicazioni matematiche per la
sua soluzione. Infine, il modulo si propone di fornire agli allievi gli aspetti propedeutici di base per
il progetto di corpi aerodinamici e tozzi intesi come corpi elastici approfondendo gli aspetti
concernenti il galloping e il vortex shedding.
ORE FRONTALI
4
4
3
1
12
3
3
20
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Flussi supersonici: onde d’urto normali, legami pressione-velocità,
implicazioni termodinamiche;
Parametri geometrico-costruttivi di corpi in regime supersonico: ali a freccia,
a delta. Correlazione tra incidenza, freccia e numeri di Mach e di Reynolds
Strati limite compressibili (cenni)
Vortex breakdown in funzione del dimensionamento di un’ala a delta (cenni)
Teoria delle ali rotanti. Teoria impulsiva semplice e generale per l’elica.
Parametri geometrici e di progetto ed interazione di questi con le performance
in termini di trazione, potenza e rendimento. Fasi e campi di applicazione
dell’elica aeronautica. Diagrammi caratteristici e di progetto di un propulsore
ad elica
Aeroacustica (cenni): leggi e metodi, analogia aerodinamica, sorgente
acustica, dipolo e quadripolo. Metodi di approccio matematico per la
soluzione della equazione d’onda. Legge di Lighthill e soluzioni di Ffowcs
Williams & Hawkings
Aeroelasticità (cenni): diagramma di Collar, operatori aeroelastici, divergenza
torsionale, problemi di risposta e stabilità aeroelastica statica e dinamica.
Corpi tozzi. Numero di Strohual ecorrelazione con il numero di Reynolds.
Galloping e Vortex shedding.
ESERCITAZIONI
Calcolo della geometria palare di un elica aeronautica subsonica poco
caricata; dimensionamento di un cockpit aeronautico in volo compressibile e
in presenza di strato limite comprimibile e termico
Katz-Plotkin: Low Speed Aerodynamics, McGraw Hill; Anderson:
Fundamentals of Aerodynamics, McGraw Hill; Buresti: Dispense di
Fluidodinamica (fornite dal docente)
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2013/14
INGEGNERIA MECCANICA INDIRIZZO
AEROSPAZIALE
Costruzioni Aerospaziali
Affine
COSTRUZIONI e STRUTTURE
AEROSPAZIALI
02232
NO
ING-IND/04
Ludovico Tulumello
Qualifica Prof Associato
Università di appartenenza Palermo
6
90
60
Richieste conoscenze di: Scienza delle
Costruzioni, Aerodinamica, Meccanica del
Volo
III
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Orale
Voto in trentesimi
Secondo semestre - Terzo modulo
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Giorni e orari di ricevimento
Martedì Giovedì 11-13
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente,in questo corso,acquisirà le conoscenze necessarie ad affrontare una
progettazione di primo livello delle strutture fondamentali che costituiscono il velivolo;di tali
strutture sarà in grado di procedere al progetto (statico) a robustezza ed alla verifica a
deformabilità. Verrà trattata la vita a fatica del velivolo secondo i criteri di safe-life, damagetolerance e durability.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per analizzare e risolvere problemi
tipici della progettazione aeronautica di primo livello. Egli sarà in grado di modellare le
principali strutture del velivolo e di effettuare scelte progettuali piu’ vantaggiose
Autonomia di giudizio
•
Lo studente avrà acquisito una metodologia di analisi propria della progettazione ;
attraverso tale metodologia egli sarà in grado di affrontare semplici problemi strutturali e
prendere adeguate decisioni progettuali.
Abilità comunicative
• Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio
problematiche di progettazione strutturale avanzata.
Capacità d’apprendimento
• Lo studente sarà in grado di affrontare in autonomia le problematiche relative alla
progettazione delle principali strutture che costituiscono il velivolo.
OBIETTIVI FORMATIVI
Fornire allo studente gli strumenti e le metodologie necessarie allo studio ed alla progettazione
statica di elementi strutturali del Velivolo
ORE FRONTALI
5
5
5
10
10
10
10
5
LEZIONI FRONTALI
La geometria del velivolo. Descrizione delle principali strutture che
costituiscono il velivolo
I carichi che agiscono sull’aeroplano. Forze aerodinamiche. Forze di
massa,trazioni e spinte dei motori
Tipologie strutturali. Strutture a sforzi canalizzati, a guscio ed a semiguscio
Le strutture a pareti sottili soggette a torsione
Le strutture a pareti sottili soggette a taglio
Progetto a robustezza e verifica a deformabilità dell’ala
Progetto a robustezza e verifica a deformabilità della fusoliera
La fatica strutturale negli aeroplani
ESERCITAZIONI
Le esercitazioni sono integrate con le lezioni e costituiscono applicazioni
degli argomenti trattati
TESTI
CONSIGLIATI
•
•
•
•
•
E.F. Bruhn – Analysis and design of flight vehicle structures - Tristate
Offset Company.
M.C.Y. NIU - Airframe Structural Design - Hong Kong Conmilit.
G. Santangelo - Corso di costruzioni aeronautiche - Palermo
A. Lausetti - L’aeroplano - Levrotto e Bella-Torino
L. Tulumello - Valutazione a fatica secondo la normativa USAF Palermo
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
INGEGNERIA
2013-14
INGEGNERIA MECCANICA
IMPIANTI MECCANICI
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
03871
NO
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
9
123
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
ING-IND/17
Da designare
102
Tecnologia Meccanica
Tecnologie Generale dei Materiali
Fisica Tecnica
Scienza delle Costruzioni
Elettrotecnica
III
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Da definire
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti gli impianti
meccanici e i servizi di stabilimento
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Applicazione di un corretto approccio nonché di realizzare una valutazione critica dei risultati
ottenuti.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di funzionamento dei principali servizi di
stabilimento ed ottimizzarne il funzionamento
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti i servizi di
stabilimento. Sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche inerenti argomenti di impianti
meccanici
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche impiantistiche e le problematiche
realizzative dei servizi di stabilimento, e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici
con maggiore autonomia e discernimento
OBIETTIVI FORMATIVI
Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti gli impianti
meccanici e i servizi di stabilimento e sarà in grado di affrontare la progettazione, sia pur di
massima, di un servizio di stabilimento industriale
ORE FRONTALI
5
5
5
20
5
5
5
5
5
5
5
70
2
2
2
2
10
2
2
2
2
2
2
2
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Elementi di economia per ingegneri
Tipologie di impianti
Costi di un servizio
Il Piping
Servizio Calore
Servizio vapore
Servizio aria in pressione
Servizio acqua industriale
Servizio combustibili
Servizio automazione industriale
Servizio elettrico
Totale
ESERCITAZIONI
Elementi di economia per ingegneri
Tipologie di impianti
Costi di un servizio
Il Piping
Servizio Calore
Servizio vapore
Servizio aria in pressione
Servizio acqua industriale
Servizio combustibili
Servizio automazione industriale
Servizio elettrico
Servizio automazione industriale
Servizio elettrico
“I servizi di stabilimento” Franco Angeli Editore
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
Ingegneria
2013/2014
Ingegneria Meccanica
Macchine
Caratterizzante
Ingegneria energetica
04798
no
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
9
135
ING-IND/08
Da designare
90
Fisica , Fisica Tecnica, Meccanica dei fluidi
3°
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula
Facoltativa
Prova Orale, Prova Scritta
Voto in trentesimi
Primo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Da definire
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
• Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti il
funzionamento teorico delle macchine a fluido e degli impianti relativi.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
• Lo studente sarà in grado di distinguere l’opportunità di applicare le diverse tipologie di
macchina a fluido a concreti casi ingegneristici, distinguendo fra necessità di soluzioni
motrici ed operatrici.
Autonomia di giudizio (making judgements)
• Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di funzionamento della macchina
prescelta per la singola applicazione, privilegiando di volta in volta soluzioni volumetriche
o con turbomacchine.
Abilità comunicative (communication skills)
• Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti
l’oggetto del corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su tematiche energetiche ed
impiantistiche, termiche ed idrauliche
Capacità di apprendere (learning skills)
•
Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche energetiche e le problematiche
realizzative delle macchine, e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con
maggiore autonomia e discernimento.
OBIETTIVI FORMATIVI
Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito conoscenze di base sul modo di funzionare delle macchine a fluido,
turbomacchine e macchine volumetriche, sulla capacità e metodologia dello scambio energetico che in esse avviene e
sull’opportunità di installazione delle diverse tipologie negli impianti che le utilizzano.
Sarà inoltre in grado di destreggiarsi nella scelta della macchina più opportuna per svolgere un determinato servizio, ed
avrà gli elementi per prevederne le prestazioni di massima in termini di servizio reso e di rendimento conseguito.
LEZIONI ed ESERCITAZIONI FRONTALI
Lezioni
Argomento (sintetico)
Introduzione allo studio delle Macchine a fluido. Turbomacchine e
macchine volumetriche. Altre classificazioni. Primo principio della
termodinamica; diagrammi di rappresentazione termodinamici, cicli
termodinamici diretti e inversi, rendimenti ed efficienze. Arresto
isoentropico e grandezze totali. Curve di prestazione del condotto, ugello
di De Laval, urti fluidodinamici, portata critica e subsonica.
Ottica Lagrangiana ed Euleriana: moto permanente. Evoluzioni
politropiche,
Impianti a vapore e a gas. Descrizione generale, cicli caratteristici,
confronti fra ciclo a gas e a vapore, mezzi per aumentare il rendimento del
ciclo Rankine, rigenerazione e cogenerazione.
Turbomacchine termiche motrici. Studio unidimensionale dell'espansore,
triangoli di velocità, teorema del momento della quantità di moto in
versione euleriana. Turbine a vapore, stadi ad azione semplice a salti di
velocità e a salti di pressione; stadi a reazione. Condizioni ottime di
funzionamento. Organizzazione dell'espansore; funzionamento al di fuori
del progetto e regolazione. Impianti cogenerativi e relativa regolazione.
Turbomacchine termiche operatrici. Compressione di gas, introduzione
e formule per lo studio. Recupero e controrecupero nelle macchine
termiche. Lavori e rendimenti. Turbocompressori: studio del
funzionamento in similitudine. Mappe di funzionamento: uso delle mappe
per la verifica delle prestazioni del compressore ovvero per la scelta della
macchina. Regolazione delle macchine: problematica generale ed
applicazione ai turbocompressori. Problemi di instabilità di
funzionamento: stallo e pompaggio.
Turbomacchine idrauliche. Terminologia e grandezze tipiche; turbine
idrauliche, valutazione delle prestazioni, funzionamento in similitudine,
mappe caratteristiche. Descrizione generale di turbine Pelton, Francis e
Kaplan; macchine fluidodinamicamente lente e veloci; applicazioni.
Turbopompe: presentazione generale ed analogie con i turbocompressori.
Caratteristiche di impiego e problemi particolari: innesco, avviamento e
cavitazione.
ore
Lezioni Eserc.
12
6
14
8
10
6
12
4
Macchine volumetriche. Compressore alternativo: ciclo termodinamico e
di lavoro, funzionamento, perdite e valutazione della potenza assorbita.
Regolazione della macchina. Altri tipi di compressore volumetrico:
compressore a palette e Roots; funzionamento, potenza e regolazione.
Abbinamento di due stadi di macchine in serie: determinazione delle
condizioni di funzionamento nel caso di macchine volumetriche e/o
turbomacchine.
TESTI
CONSIGLIATI
12
Beccari A. "Macchine" I Volume, Ed. CLUT,
Beccari A. "Esercizi di Macchine" Ed, CLUT, Torino 1986
6
Torino
1991
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2013/14
Ingegneria Meccanica
Meccanica dei Fluidi
Affine
04932
NO
Icar/01
TULLIO TUCCIARELLI
Professore Ordinario
6
90
60
Elementi di base per lo studio dei fenomeni
fisici e matematici impartiti nei corsi di Fisica,
Analisi, Fisica Tecnica.
Opportune anche le conoscenze di base della
Meccanica razionale e soprattutto della
Meccanica Applicata.
III
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali ed esercitazioni con soluzione
qualitativa e quantitativa sia individuale che
collettiva
Facoltativa
Prova Orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti la meccanica dei
fluidi, il funzionamento di condotte idriche, di macchine idrauliche e degli impianti ad essi relativi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di progettare e verificare le condotte di sistemi fluidodinamici, di
distinguere le migliori tecniche di progettazione di impianti idroelettrici e di sollevamento e
applicarli a concreti casi ingegneristici. Sarà in grado di studiare i fenomeni fisici di fluidi in moto
ed in quiete.
Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di funzionamento degli impianti idrici per
la singola applicazione, analizzando criticamente di volta in volta le eventuali migliori soluzioni di
intervento e/o miglioramento.
Abilità comunicative
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto del
corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su tematiche energetiche ed impiantistiche
nell’ambito della meccanica dei fluidi in moto e in quiete.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche tipiche dei fluidi in moto e in quiete anche
in relazione alla possibilità di utilizzare macchine idrauliche per prelevare o cedere energia alla
corrente, e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e
discernimento.
OBIETTIVI FORMATIVI
La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi agli argomenti oggetto del
corso e la capacità di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi
dell'ingegneria.
Argomento (sintetico)
Introduzione allo studio dei Fluidi. I fluidi come
sistemi continui. L’elemento fluido. Approccio
Lagrangiano e approccio Euleriano. Traiettorie e campi.
Le equazioni del moto. Equazioni globali e equazioni
locali. Effetti del moto su un elemento fluido. I
cambiamenti di configurazioni in un campo di moto.
Velocità angolari e di deformazioni nel caso
tridimensionale. Significato cinematico di divu.
Traiettorie, linee di corrente. Tubi di flusso e correnti.
Portata di massa e di volume. L’equazione di continuità
in forma indefinita e in un tubo di flusso.
Le equazioni del moto dei fluidi. La seconda legge di
newton. Il tensore degli sforzi. Il tensore degli sforzi per
fluidi incomprimibili newtoniani. La viscosità dinamica
e cinematica. Equazioni indefinite dei liquidi viscosi
newtoniani (di Navier-Stokes). Le diverse forme delle
equazioni indefinite del moto. L’equazione Globale
dell’equilibrio dinamico.
Idrostatica. Pressioni e piano dei carichi idrostatici –
Legge di Stivino. Serbatoi in pressione e in depressione.
Spinte su pareti piane. Spinte su pareti curve: il metodo
dell’equazione globale e il metodo delle componenti.
Strumenti di misura delle pressioni: manometro semplice
e differenziale, manometro metallico o di Bourbon.
Trasduttori elettrici.
Ore dedicate all’argomento
Lezioni/Seminari
Esercitazioni
3
1
2
1
5
5
Idrodinamica. Applicazioni del teorema di Bernoulli:
Efflusso da un serbatoio attraverso una luce a spigolo
vivo, attraverso una condotta sboccante nell’atmosfera,
condotta tra due serbatoi a quota differente, misura della
velocità col tubo di Pitot, misura della portata col
Venturimetro, misura della portata con misuratori
elettromagnetici e ad ultrasuoni. Moto laminare
uniforme nei tubi a sezione circolare. Moti piani.
Riepilogo delle distribuzioni di velocità e delle leggi di
resistenza nei moti laminari. Moti turbolenti: generalità
sulla turbolenza, approccio statistico allo studio della
turbolenza, le equazioni di Reynolds, le correnti in
regime turbolento.
Moto uniforme turbolento nelle condotte in
pressione. Confronto dei diagrammi di velocità in moto
laminare e turbolento. Influenza della parete sul regime
di moto. Distribuzioni degli sforzi in regime turbolento.
Le leggi di resistenza. Le leggi di resistenza in regime di
tubo liscio. Il profilo di velocità logaritmico di Prandtl. Il
profilo di velocità nello strato limite viscoso. Le leggi di
resistenza in tubi artificialmente scabri. Le leggi di
resistenza nei tubi commerciali. La formula di
Colebrook-White. Le formule per il moto di transizione.
Le formule pratiche per il moto puramente turbolento. I
problemi tecnici del moto uniforme.
4
5
4
1
Corte condotte. Perdite di carico localizzate. Le perdite
di carico localizzate: Caratteri qualitativi delle perdite
localizzate, Formulazione matematica delle perdite
localizzate, Generalizzazione dell’equazione del moto
per una condotta semplice e per una condotta complessa,
problema di verifica di una condotta, problema di
progetto di una condotta. Problema di laboratorio:
calcolo della scabrezza assoluta di un materiale. Calcolo
della portata mediante la formula di Colebrook-White.
Problema di progetto: calcolo del diametro con la
formula di Colebrook-White. Condotta complessa a tre
rami. Condotta complessa a tre rami con valvola per la
regolazione della portata. Verifica di una corta condotta
con venturimetro. Calcolo della portata defluente in una
condotta tra due serbatoi di quota nota
Lunghe condotte. Definizione di lunghe condotte.
Influenza del profilo sul funzionamento delle condotte.
Vincoli sulle pressioni relative negative. Vincoli sulle
pressioni relative positive. Avviamento del moto in una
condotta a gravita - necessita’ di innescare il moto.
Applicazioni specifiche delle lunghe condotte.
Erogazioni o immissioni concentrate ai nodi. Erogazione
distribuita lungo il percorso. Condotta formata da rami
in parallelo. Il problema dei tre serbatoi. Progetto di una
lunga condotta fra due serbatoi. Verifica a tubi nuovi
5
6
4
5
della lunga condotta fra due serbatoi considerata
nell’esercizio. Progetto e verifica di una lunga condotta
fra due serbatoi, con diametro unico. Verifica di una
lunga condotta con spillamento. Verifica di una lunga
condotta con un ramo in servizio misto
Impianti di sollevamento e idroelettrici. Potenza di
una corrente. Principi di funzionamento delle pompe
centrifughe. Diagrammi caratteristici di una pompa
centrifuga. Principi di funzionamento del sistema
condotta – pompa centrifuga. Variazione della curva
caratteristica della condotta. Variazione della curva
caratteristica della pompa. Funzionamento di più pompe
disposte in serie e in parallelo. Pompe centrifughe in
parallelo. Pompe centrifughe in serie (pompe multiple).
Schema elementare d’impianto di sollevamento: calcolo
della potenza
della pompa. Schema elementare
d’impianto di sollevamento: portata massima sollevabile.
Generalità sugli impianti di sollevamento. Turbine ad
azione e turbine a reazione. Energia disponibile, energia
dissipata, energia utile. Potenza utile ai morsetti
dell’alternatore. Rendimento globale dell’utilizzatore.
Energia erogata dall’impianto per giorno.
Totale
TESTI
CONSIGLIATI
3
6
30
30
Citrini D., Noseda G. “Idraulica”, Casa Editrice Ambrosiana, 1975
Curto G., Napoli E. “Idraulica, volume primo, Editoriale Bios, 2004
Curto G., Napoli E. “Idraulica, volume secondo, Editoriale Bios, 2006
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2013-14
Ingegneria Meccanica
Misure meccaniche e termiche
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
05269
NO
ING-IND/12
Leonardo D’Acquisto
Prof. associato conf.
Università di Palermo
9
125
100
Elettrotecnica, Fisica
TERZO
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula,
Esercitazioni in laboratorio
Facoltativa
Prova Orale
Voto in trentesimi
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
lu-me-ve 9 - 10
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito capacità di comprensione, conoscenze e
metodologie per applicare e risolvere in maniera efficace problematiche di misura di grandezze
meccaniche e termiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente avrà acquisito conoscenze e metodologie per analizzare e risolvere problemi
dell’approccio concettuale applicato alla individuazione e selezione delle tecniche di misura adatte
ai problemi incontrati.
Autonomia di giudizio
Lo studente avrà acquisito la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità, nonché di
formulare giudizi sulla base di informazioni limitate.
Abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio, a interlocutori
specialisti e non, le sue conclusioni, nonché le conoscenze e la ratio ad esse sottese a proposito di
problematiche connesse all’approccio, alla definizione e sviluppo di un processo di misura.
Capacità d’apprendimento
Lo studente avrà sviluppato quelle capacità di apprendimento che gli consentiranno di approfondire
in autonomia tematiche quali l’ottimizzazione delle risorse impiegate ai fini della riduzione
dell’incertezza associata al risultato dell’operazione di misurazione.
OBIETTIVI FORMATIVI
Lo studente, al termine del corso, avrà acquisito capacità di comprensione, conoscenze e
metodologie per applicare e risolvere in maniera efficace problematiche di misura di grandezze
meccaniche e termiche. Sarà in grado di selezionare le metodologie più efficaci per analizzare e
risolvere problemi dell’approccio concettuale applicato alla individuazione e selezione delle
tecniche di misura adatte ai problemi incontrati.
Sarà in grado di comunicare con competenza e proprietà di linguaggio, a interlocutori specialisti e
non, le sue conclusioni, nonché le conoscenze e la ratio ad esse sottese a proposito di problematiche
connesse all’approccio, alla definizione e sviluppo di un processo di misura, nonché di
approfondire in autonomia tematiche quali l’ottimizzazione delle risorse impiegate ai fini della
riduzione dell’incertezza associata al risultato dell’operazione di misurazione..
ORE FRONTALI
30
20
14
Tot. 64
12
12
12
LEZIONI FRONTALI
Principi delle misure, degli strumenti e dei sistemi di misura
Sensori e trasduttori per le misure meccaniche e termiche
L’incertezza nelle misure e le misure per la qualita' industriale
ESERCITAZIONI
Elementi di statistica e valutazione dell’incertezza con applicazioni a casi
pratici di procedure di valutazione dell’incertezza.
Procedure di taratura di strumentazione di misura per misure meccaniche e
termiche
Uso di tecniche ottiche ed elettriche per la caratterizzazione sperimentale delle
deformazioni superficiali su provini e campioni di materiali.
Tot. 36
TESTI
CONSIGLIATI
- Vallascas R. : Fondamenti di misure meccaniche e termiche Grandezze
statiche e sistemi. Editore: HOEPLI , 2008
- Doebelin, Ernest O. - “Strumenti e metodi di misura” – McGraw-Hill, 2004
FACOLTÀ
ANNO ACCADEMICO
CORSO DI LAUREA
INSEGNAMENTO
TIPO DI ATTIVITÀ
AMBITO DISCIPLINARE
CODICE INSEGNAMENTO
ARTICOLAZIONE IN MODULI
NUMERO MODULI
SETTORI SCIENTIFICO DISCIPLINARI
DOCENTE RESPONSABILE
CFU
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO
STUDIO PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE
ATTIVITÀ DIDATTICHE ASSISTITE
PROPEDEUTICITÀ
ANNO DI CORSO
SEDE DI SVOLGIMENTO DELLE
LEZIONI
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
MODALITÀ DI FREQUENZA
METODI DI VALUTAZIONE
TIPO DI VALUTAZIONE
PERIODO DELLE LEZIONI
CALENDARIO DELLE ATTIVITÀ
DIDATTICHE
ORARIO DI RICEVIMENTO DEGLI
STUDENTI
INGEGNERIA
2013/14
Ingegneria Meccanica
Tecnologia Meccanica
Caratterizzante
Ingegneria Meccanica
07324
NO
ING-IND/16
Luigi Cannizzaro
Prof. Ordinario
Università di Palermo
9
135
90
Prerequisiti: Conoscenza delle proprietà meccaniche dei
materiali, conoscenza della meccanica dei solidi e delle
macchine, tutti argomenti studiati ed analizzati nei corsi
di Fisica, Fisica Tecnica, Scienza delle Costruzioni,
Tecnologie generali dei materiali, Costruzione di
macchine e Meccanica applicata alle macchine.
Opportune anche le conoscenze di base della Meccanica
razionale.
3
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Lezioni frontali, Esercitazioni in aula,
Esercitazioni in laboratorio
Facoltativa
Prova Orale, Prova Scritta
Voto in trentesimi
Primo semestre
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
Consultare il sito www.ingegneria.unipa.it
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
· Lo studente al termine del corso avrà conoscenza delle problematiche inerenti le tecnologie di
lavorazione meccanica
Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):
· Lo studente sarà in grado di comprendere le più moderne ed avanzate tecnologie di lavorazione
meccanica ed ottimizzarne i parametri operativi.
Autonomia di giudizio (making judgements)
· Lo studente sarà in grado di interpretare il corretto modo di funzionamento delle macchine
utensili ed ottimizzarne il funzionamento
Abilità comunicative (communication skills)
· Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti l’oggetto
del corso. Sarò in grado di sostenere conversazioni su tematiche inerenti argomenti di tecnologia
meccanica.
Capacità di apprendere (learning skills)
· Lo studente avrà appreso le interazioni tra le tematiche tecnologiche e le problematiche
realizzative delle macchine, e questo gli consentirà di proseguire gli studi ingegneristici con
maggiore autonomia e discernimento.
OBIETTIVI FORMATIVI
La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi agli argomenti oggetto del
corso e la capacità di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi
dell'ingegneria.
ORE FRONTALI
18
21
21
8
12
10
TESTI
CONSIGLIATI
LEZIONI FRONTALI
Tecnologia della fonderia. Materiali utilizzati in fonderia. Tecniche di
fonderia tradizionale ed artistica. Macchine ed attrezzature utilizzate in
fonderia. Moderne tecniche fusorie. Difetti nei pezzi fusi. Analisi non
distruttive. Costi di produzione
Lavorazioni per asportazione di truciolo. Principi delle lavorazioni per
asportazione di truciolo. Le macchine utensili per asportazione di truciolo. Gli
utensili. Costi e tempi di lavorazione. Ottimizzazione dei processi di
lavorazione
Lavorazioni per deformazione plastica. La teoria di plasticità dei metalli.
Metodologie ed analisi delle lavorazioni per deformazione plastica dei
metalli.
ESERCITAZIONI
Tecnologia della fonderia. Materiali utilizzati in fonderia. Tecniche di
fonderia tradizionale ed artistica. Macchine ed attrezzature utilizzate in
fonderia. Moderne tecniche fusorie. Difetti nei pezzi fusi. Analisi non
distruttive. Costi di produzione
Lavorazioni per asportazione di truciolo. Principi delle lavorazioni per
asportazione di truciolo. Le macchine utensili per asportazione di truciolo. Gli
utensili. Costi e tempi di lavorazione. Ottimizzazione dei processi di
lavorazione
Lavorazioni per deformazione plastica. La teoria di plasticità dei metalli.
Metodologie ed analisi delle lavorazioni per deformazione plastica dei
metalli.
Fabrizio Micari “Processi di formatura dei metalli" Dario Flaccovio Editore
Fabrizio Micari “Processi per asportazione di truciolo" Dario Flaccovio
Editore