MODELLISTICA E SIMULAZIONE DEI SISTEMI MECCANICI

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
39052

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2018/2019
Insegnamento (nome in italiano): 
MODELLISTICA E SIMULAZIONE DEI SISTEMI MECCANICI
Insegnamento (nome in inglese): 
MODELLING AND SIMULATION OF MECHANICAL SYSTEMS
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Affine/Integrativa
Tipo di insegnamento: 
Opzionale
Settore disciplinare: 
MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE (ING-IND/13)
Anno di corso: 
2
Anno accademico di offerta: 
2019/2020
Crediti: 
6
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Primo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
48
Ambito: 
Attività formative affini o integrative
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Lo studente acquisisce le competenze richieste dai corsi di analisi. meccanica razionale e ingegneria dei sistemi meccanici, con enfasi su: equazioni differenziali, algebra delle matrici, dinamica piana del corpo rigido.

Obiettivi formativi

Scopo del corso è far acquisire allo studente una panoramica delle metodiche utilizzate per la simulazione di sistemi Multicorpo. Lo studente sarà in grado di impostare autonomamente un problema e di risolverlo tramite la scrittura di un codice dedicato o tramite l'uso di un programma commerciale.

Contenuti dell'insegnamento

Cinematica nello spazio. -Sistemi di riferimento, vettori, operazioni vettoriali. -Cambi di base. -Posizione di un corpo rigido nello spazio, coordinate angolari, convenzioni cardaniche e euleriane, coordinate naturali. -Velocità e accelerazione di un corpo rigido. Vincoli e loro modellazione. Cinematica di catene di corpi rigidi: coordinate relative, assolute e naturali. -Assemblaggio della catena, analisi di posizione, velocità ed accelerazione. -Cenni alla convenzione di Denavit e Hartenberg. Dinamica del corpo rigido e di sistemi di corpi rigidi. -Modellazione delle interazioni tra corpi (forze e attuatori). -Modellazione del pneumatico.. - -Equazioni di Newton-Eulero. -Equazioni di Lagrange per coordinate indipendenti e dipendenti (assolute e naturali), pseudocoordinate (dinamica laterale del veicolo). Integrazione delle equazioni di moto

Testi di riferimento

Shabana, Dynamics of Multibody Systems, Wiley

Metodi didattici

Lezioni frontali (32h) + esercitazioni (16h) in aula informatica con uso di MATLAB e di un codice multibody commerciale

Modalità verifica profitto e valutazione

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova orale che verte sugli argomenti del corso.

Prerequisites

The student acquires the suggested skills from the courses of Analysis,
Rational Mechanics and MECHANICAL SYSTEMS ENGINEERING. These skills regard mainly Differential equations, Matrix algebra and planar dynamics of rigid bodies

Educational goals

Aim of the course is to give the foundations of Multibody approach to rigid body systems dynamics.
Students will be able to independently set a problem and solve it by writing a dedicated code or through the use of a commercial program.

Course content

Kinematics in 3D space. -frames of reference, vectors, vector operations. -change of base for vectors and tensors. -location of a rigid body in space, -angular coordinates -speed and acceleration of a rigid body. -constraints and their modeling. -chains of rigid bodies: relative absolute and natural coordinates. -kinematic analysis -Denavit and Hartenberg convention. Dynamics of rigid body and systems of rigid bodies. -Newton-Euler equations. -Lagrange equations for independent and dependent coordinates (absolute and natural), pseudocoordinate (lateral movement of the vehicle). -integration of the equations of motion.

Textbooks and reading lists

Shabana, Dynamics of Multibody Systems, Wiley

Teaching methods

Lectures (32hrs) and examples workout (16hrs) with MATLAB and a commercial multibody code

Assessment and Evaluation

The exam is done through an oral discussion that focuses on the topics of the course.