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Il corso si propone di presentare un'analisi dei criteri di progetto nelle costruzioni meccaniche per quanto riguarda le sollecitazioni ed il comportamento elastico dei materiali in situazioni di fatica e oltre il limite riguardante tutto il ciclo di vita comprendente costruzione, controllo, manutenzione ed esercizio. |
In una prima parte dell'insegnamento si esplora il comportamento meccanico dei materiali con riferimento alle normative; in parallelo si danno le nozioni fondamentali riguardanti lo stato di tensione e deformazione; a titolo applicativo, si richiamano i concetti di equilibrio statico dei corpi, e si definiscono le caratteristiche di sollecitazione per i corpi prismatici; su questa base, ma con trattazione elementare, si definiscono le distribuzioni delle tensioni sulle sezioni resistenti; facendo riferimento sia a questi casi semplici sia a casi in cui le tensioni vengano calcolate e fornite da uno specialista indipendente, si insegna all'allievo a giudicare della relazione tra i valori di queste tensioni e lo stato di pericolo relativamente al superamento sia del limite elastico in materiali duttili sia della rottura in materiali fragili; si tratta poi in modo elementare della fatica dei materiali e dando i criteri di verifica; su questa base si eseguono applicazioni ad alcuni casi (travi, alberi di trasmissione) che permettono di mettere in evidenza i legami tra il calcolo e la scelta dei margini di sicurezza, la valutazione dei materiali, la tecnologia.
Nella seconda parte dell'insegnamento, utilizzando le nozioni sugli stati di sollecitazione e sulla resistenza dei materiali apprese nella prima parte, si esaminano gli elementi delle costruzioni meccaniche rilevanti per la sicurezza e l'affidabilità. In particolare, si esaminano il funzionamento, lo stato di sollecitazione e i criteri di progetto dei collegamenti strutturali (imbullonati, saldati, forzati, etc.), degli elementi delle trasmissioni meccaniche (cuscinetti, assi e alberi, etc.), degli elementi elastici e di quelli resistenti a pressione.
Si sviluppano quindi i principi fondamentali della Teoria dell'Affidabilità, come superamento della metodologia deterministica basata sul coefficiente di sicurezza. Dopo aver richiamato gli elementi indispensabili di calcolo delle probabilità, si danno le definizioni fondamentali di Affidabilità, Vita Attesa, Tasso di guasto e si esaminano le principali funzioni utilizzate per il trattamento dei dati affidabilistici. Vengono poi affrontate le problematiche connesse col calcolo dell'Affidabilità in sistemi di varia complessità, esaminando la tecnica dei diagrammi a blocchi, la FMEA, l'Albero dei Guasti.
Infine si trattano i problemi della sicurezza a fronte delle recenti normative e direttive comunitarie. |
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Appointed teaching professor |