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Affidabilità e sicurezza delle costruzioni meccaniche



Prof. Muzio Gola
(Politecnico di Torino)
Prof. Emilio Vitale
()
Content language:Italian
Objectives
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.
Program
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.
Appointed teaching professor
Professor not available
Video Professor
Prof. Muzio Gola - Politecnico di Torino
Prof. Emilio Vitale -
List of video lessons
Lesson n. 1: La prova di trazione
Muzio Gola
Lesson n. 2: Tensione, deformazione, elasticità, allungamento
Muzio Gola
Lesson n. 3: Stato di tensione uniassiale. Cerchi di Mohr. Definizione completa dello stato di tensione
Muzio Gola
Lesson n. 4: Trazione
Muzio Gola
Lesson n. 5: Flessione semplice
Muzio Gola
Lesson n. 6: Flessione composta
Muzio Gola
Lesson n. 7: Trazione
Muzio Gola
Lesson n. 8: Stato di tensione. Applicazioni e complementi.
Muzio Gola
Lesson n. 9: Ipotesi di rottura (prima parte)
Muzio Gola
Lesson n. 10: Ipotesi di rottura (seconda parte)
Muzio Gola
Lesson n. 11: Esempi di calcolo a resistenza
Muzio Gola
Lesson n. 12: Fatica: introduzione, modalità di prova
Muzio Gola
Lesson n. 13: Effetto della tensione media
Muzio Gola
Lesson n. 14: Tensioni composte: ipotesi di rottura a fatica
Muzio Gola
Lesson n. 15: Tensioni composte: - effetto delle tensioni medie - effetto della finitura superficiale - effetto scala
Muzio Gola
Lesson n. 16: Effetto del gradiente. Effetto di intaglio
Muzio Gola
Lesson n. 17: Sollecitazioni di ampiezza variabile nel tempo
Muzio Gola
Lesson n. 18: Completamento. Diagnosi visuale di fatica
Muzio Gola
Lesson n. 19: Reazioni vincolari. Diagrammi delle caratteristiche di sollecitazione
Muzio Gola
Lesson n. 20: Esempio di un calcolo di progetto
Muzio Gola
Lesson n. 21: I collegamenti (I parte): Filettature
Emilio Vitale
Lesson n. 22: I collegamenti (II parte): collegamenti con viti e bulloni
Emilio Vitale
Lesson n. 23: I collegamenti (III parte): perni, chiodi e rivetti
Emilio Vitale
Lesson n. 24: I collegamenti (IV parte): giunti con chiodi, rivetti, bulloni
Emilio Vitale
Lesson n. 25: I collegamenti (V parte): le saldature
Emilio Vitale
Lesson n. 26: I collegamenti (VI parte): unioni, albero/mozzo
Emilio Vitale
Lesson n. 27: I cuscinetti (I parte): cuscinetti a strisciamento
Emilio Vitale
Lesson n. 28: I cuscinetti (II parte): cuscinetti volventi
Emilio Vitale
Lesson n. 29: Assi ed alberi
Emilio Vitale
Lesson n. 30: Elementi elastici
Emilio Vitale
Lesson n. 31: Elementi resistenti alla pressione, “gusci e piastre”: generalità
Emilio Vitale
Lesson n. 32: Elementi resistenti alla pressione, “gusci e piastre”: stati di tensione
Emilio Vitale
Lesson n. 33: Controlli non distruttivi e diagnostica (I parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 34: Controlli non distruttivi e diagnostica (II parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 35: Affidabilità e sicurezza (I parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 36: Affidabilità e sicurezza (II parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 37: Affidabilità e sicurezza (III parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 38: Affidabilità e sicurezza (IV parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 39: Affidabilità e sicurezza (V parte)
Emilio Vitale
Lesson n. 40: Affidabilità e sicurezza (VI parte)
Emilio Vitale