Obiettivi formativi
Il corso si prefigge di fornire gli strumenti analitici e pratici per la modellazione della dinamica di catene cinematiche tipiche delle applicazioni automotive
Contenuti dell'insegnamento
1. Background matematico e informatico
Definizioni ed operazioni con vettori e matrici; Matlab;
2. Cinematica
Sistemi di riferimento; Posizioni lineari; Velocità lineari; Matrici di rotazione; Angoli di Eulero; Cinematica di rotazione; Vincoli cinematici per veicoli di terra;
3. Forze interne ed esterne
Molle e smorzatori interni; Forze aerodinamica; Forze di massa; Forze generate dagli pneumatici;
4. Dinamica
Equazioni di Eulero Lagrange; Energie Cinetica e Potenziale; Derivazione delle equazioni della dinamica dei veicoli di terra; Definizione dei sistemi orientati; Rappresentazione nello spazio degli stati;
Bibliografia
Background matematico
[1] Meyer, Carl D. Matrix analysis and applied linear algebra. Vol. 71. Siam, 2000.
Cinematica
[1] Beatty M.F. (1986) Kinematics of Rigid Body Motion. In: Principles of Engineering Mechanics. Mathematical Concepts and Methods in Science and Engineering, vol 32. Springer, Boston, MA
[2] Gross D., Ehlers W., Wriggers P., Schröder J., Müller R. (2017) Kinematics of Rigid Bodies. In: Dynamics – Formulas and Problems. Springer, Berlin, Heidelberg
[3] Waldron K.J., Schmiedeler J. (2016) Kinematics. In: Siciliano B., Khatib O. (eds) Springer Handbook of Robotics. Springer Handbooks. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-32552-1_2
[4] Olguin Diaz, Ernesto (2019) 3D Motion of Rigid Bodies: A Foundation for Robot Dynamics Analysis. Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-030-04275-2
Forze interne ed esterne
[1] Gillespie, Thomas D. Fundamentals of vehicle dynamics. Vol. 400. Warrendale, PA: Society of automotive engineers, 1992.
[2] Milliken, William F., and Douglas L. Milliken. Race car vehicle dynamics. Vol. 400. Warrendale: Society of Automotive Engineers, 1995.
Dinamica
[1] Gelfand, Izrail Moiseevitch, and Richard A. Silverman. Calculus of variations. Courier Corporation, 2000.
[2] Amirouche, Farid. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. Springer Science & Business Media, 2007.
[3] Friedland, Bernard. Control system design: an introduction to state-space methods. Courier Corporation, 2012.
[4] Pila, Aron Wolf (2020) Introduction To Lagrangian Dynamics. Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-030-22378-6
Metodi didattici
Lavagna, lavagna elettronica, uso del calcolatore, Microsoft TEAMS
Modalità verifica apprendimento
L'esame è costituito da un progetto di gruppo (max 4 studenti) in cui gli studenti risolvono un problema di modellistica di un sistema automotive. L' esame prevede la stesura di una relazione tecnica e della preparazione di un simulatore sul quale testare la soluzione proposta. Durante lo sviluppo del progetto il gruppo è caldamente invitato al confronto con il docente in una logica di sottomissione-revisione ricorsiva fino al raggiungimento della idoneità.
Per superare l'esame gli studenti devono dimostrare di conoscere le basi per la buona progettazione di un modello in ambito automotive.
La frequenza alle lezioni, anche se fortemente consigliata, non è necessaria per il superamento dell'esame.
