Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere: al termine del corso lo studente avrà la conoscenza dei principali problemi legati alle vibrazioni meccaniche e al loro isolamento, nonché la comprensione dei meccanismi che generano tali vibrazioni e dei metodi ingegneristici di analisi.
Competenze: lo studente avrà la competenza necessaria per affrontare un problema di smorzamento delle vibrazioni e l'analisi sperimentale delle stesse.
Autonomia di giudizio: lo studente possederà la capacità di intraprendere ove necessaria una campagna sperimentale di misura e analisi.
Capacità comunicative: sapere interagire con tecnici e ingegneri nel campo delle vibrazioni meccaniche, sapere interpretare grafici anche complessi di monitoraggio.
Capacità di apprendimento: le maggiori capacità saranno quelle legate all'analisi di un problema pratico.
Prerequisiti
Meccanica applicata alle macchine
Contenuti dell'insegnamento
Vibrazioni libere e forzate di sistemi ad un grado di libertà. Eccitazione della base. Macchine rotanti. Rotore di Jeffcott.
Assorbitore dinamico di vibrazioni.
Vibrazioni di sistemi a parametri concentrati a molti gradi di libertà. Scrittura delle equazioni del moto in forma matriciale. Vibrazioni libere di sistemi conservativi; riduzione del problema agli autovalori in forma standard. Matrici definite e semidefinite. Proprietà delle frequenze e dei modi naturali. Normalizzazione, ortogonalità, teorema di espansione. Analisi modale; soluzione del problema libero e forzato. Smorzamento proporzionale e smorzamento modale. Smorzamento non proporzionale: vettore di stato. Modi complessi. Applicazioni tecniche ed esercitazioni.
Programma esteso
Vibrazioni di sistemi ad un grado di libertà.
Isolamento delle vibrazioni.
Vibrazioni di sistemi a parametri concentrati a molti gradi di libertà.
Scrittura delle equazioni del moto in forma matriciale.
Vibrazioni libere di sistemi conservativi; riduzione del problema agli autovalori in forma standard. Matrici definite e semidefinite.
Proprietà delle frequenze e dei modi naturali.
Normalizzazione, ortogonalità, teorema di espansione.
Trasformazioni lineari di coordinate e coordinate modali; soluzione del problema forzato. Smorzamento proporzionale e smorzamento modale.
Smorzamento non proporzionale: metodo della matrice di transizione. Modi complessi.
Esempi pratici di analisi modale sperimentale in laboratorio.
Applicazioni tecniche ed esercitazioni.
Bibliografia
S.S. RAO, 2004, Mechanical Vibrations, 4a edizione, Pearson.
L. MEIROVITCH, 1986, Elements of Vibration Analysis, 2nd edition, McGraw Hill.
D. J. INMAN, 1989, Vibration with control measurement and stability. Prentice-Hall.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Esercitazioni
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto
Altre informazioni
Nessuna
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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