MODULO DI PROGETTAZIONE FEM

Modulo Generico
Codice dell'attività formativa: 
39004-2

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2018/2019
Insegnamento (nome in italiano): 
MODULO DI PROGETTAZIONE FEM
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Obbligatoria
Settore disciplinare: 
PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE (ING-IND/14)
Anno di corso: 
1
Anno accademico di offerta: 
2018/2019
Crediti: 
8
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni
  • Corso di studi in INGEGNERIA MECCANICA - Percorso formativo in PERCORSO COMUNE

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Secondo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
64
Ambito: 
Ingegneria meccanica
Materiali didattici: 
Obiettivi formativi

Il corso fornisce le conoscenze e le competenze per la valutazione dello stato di sforzo e la verifica di resistenza attraverso metodi numerici (elementi finiti e differenze finite) di componenti e sistemi meccanici complessi e di generico utilizzo. Durante le sessioni applicative verranno ideati e progettati sistemi meccanici complessi con l’ausilio di metodi teorici e numerici di livello superiore utilizzati nella progettazione meccanica e costruzione delle macchine.

Contenuti dell'insegnamento

Metodo degli spostamenti. Metodo degli elementi finiti. Metodo delle differenze finite. Elementi plane-stress, plane-strain, elementi isoparametrici. Analisi statiche lineari. Soluzione nel dominio del tempo: integrazione implicita ed esplicita. Modellazione strutturale per elementi finiti. Criteri di modellazione per elementi finiti monodimensionali, bidimensionali, tridimensionali: valutazione della correttezza dei risultati. Modellazione di problemi non lineari nel comportamento del materiale. Simulazione di problemi di contatto-impatto. Simulazione numerica della presenza di difetti negli elementi delle macchine.

Testi di riferimento

A. Terranova, S. Baragetti, Progetto e calcolo di sistemi meccanici, HOEPLI, Milano, 2008.
E. Bazzaro, C. Gorla, S. Miccoli, Lezioni di Tecnica delle Costruzioni Meccaniche, Edizioni Spiegel, Milano, 1997.
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., The Finite Element Method, McGraw-Hill Book Company, Great Britain, 1989.
Bathe, K. J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., The Finite Element Method, McGraw-Hill Book Company, Great Britain, 1989.
Bathe, K. J., Finite Element Procedures?, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
G. Belingardi, Il metodo degli elementi finiti nella progettazione meccanica, Levrotto & Bella, 1998.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, in aula informatizzata e in laboratorio.

Modalità verifica profitto e valutazione

Esame orale.
La prova orale consiste nella risposta a tre quesiti. La risposta ad ogni quesito ha valutazione massima 10/30. Le risposte verranno discusse con il docente nelle date degli orali della sessione. La valutazione minima per il superamento della prova orale è 18/30.
La durata massima dell’esame orale è 90 minuti.
Gli allievi che seguiranno le esercitazioni durante il corso e presenteranno i relativi progetti, se valutati con esito positivo al termine del corso di esercitazioni avranno un punteggio superiore pari a un incremento massimo di due punti.
Corso integrato con Costruzione di Macchine 2: la valutazione finale sarà data dalla media dei risultati ottenuti per i due moduli del corso integrato.

Educational goals

The course objective is to give the student the knowledge to evaluate the stress state and safety statment of complex mechanical components and systems. Theorethical and numerical FEM (Finite Elements models) and Finite Differences methods will be used. Complex mechanical systems will be designed and calculated by means of theoretical, numerical and FEM machine design advanced models.

Course content

Numerical methods applied to engineering. Finite element method. Finite differences method. Beam, Plane stress, plane strain, axisymmetric, shell and 3D finite elements. Isoparametric finite elements. Implicit and explicit formulation. Convergence and correctness of the results from the engineering point of view. Simulation of geometrical and material non-linear problems, contact problems and simulation of the presence of cracks in mechanical components

Textbooks and reading lists

A. Terranova, S. Baragetti, Progetto e calcolo di sistemi meccanici, HOEPLI, Milano, 2008.
E. Bazzaro, C. Gorla, S. Miccoli, Lezioni di Tecnica delle Costruzioni Meccaniche, Edizioni Spiegel, Milano, 1997.
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., The Finite Element Method, McGraw-Hill Book Company, Great Britain, 1989.
Bathe, K. J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., The Finite Element Method, McGraw-Hill Book Company, Great Britain, 1989.
Bathe, K. J., Finite Element Procedures?, Prentice Hall, New Jersey, 1996.
G. Belingardi, Il metodo degli elementi finiti nella progettazione meccanica, Levrotto & Bella, 1998.

Teaching methods

Lectures, tutorials, practice in experimental and computer labs.

Assessment and Evaluation

Oral test.
The oral test is the answer to three questions. The maximum rate for each question is 10/30. The answers will be discussed with the teacher during the exam session. The minimum evaluation for the oral test is 18/30.
The students who follow the exercises during the course and present their projects, if evaluated with success at the end of the course of exercises will have a higher score equal to a maximum increment of two points.
The maximum duration of the oral exam is 90 minutes.
Integrated course with Machine Design 2: the final evaluation will be given by the average of the results obtained for the two modules of the integrated course.