Architettura del calcolatore e rappresentazione delle informazioni; Problemi, Algoritmi, Programmi; Linguaggi; Strutture di controllo; Funzioni; Array; Input/Output; Strutture dati complesse.

Pensare in Python: Come pensare da Informatico, di Allen B. Downey, O’Reilly Media, 2012

Architettura del calcolatore e rappresentazione delle informazioni; Problemi, Algoritmi, Programmi; Linguaggi; Strutture di controllo; Funzioni; Array; Input/Output; Strutture dati complesse.

Pensare in Python: Come pensare da Informatico, di Allen B. Downey, O’Reilly Media, 2012

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N e principio di induzione, binomio di Newton e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, co-dominio e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibnitz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

A. Laforgia, Calcolo differenziale e integrale, Ed. Accademica;
P. Marcellini e C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Vol. 1, tomi 1--4, Ed. Liguori;

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N e principio di induzione, binomio di Newton e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, co-dominio e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibnitz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

A. Laforgia, Calcolo differenziale e integrale, Ed. Accademica;
P. Marcellini e C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Vol. 1, tomi 1--4, Ed. Liguori;

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N in R e principio di induzione, formula binomiale e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, immagine e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice n-esima, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibniz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

"Analisi Matematica 1", M. Bramanti, C.D. Pagani, S. Salsa, editore Zanichelli
"Analisi Matematica 1", C.D. Pagani, S. Salsa, editore Zanichelli
"Analisi Matematica 1", E. Giusti, editore Bollati Boringhieri
"Funzioni Algebriche e Trascendenti", B. Palumbo, M.C. Signorino, editore Accademica
"Analisi Matematica", M. Bertsch, R. Dal Passo, L. Giacomelli, editore MCGraw-Hill
"Esercizi di Analisi Matematica", S. Salsa, A. Squellati, editore Zanichelli
"Esercitazioni di Matematica: vol. 1.1 e 1.2", P. Marcellini, C. Sbordone, editore Liguori
"Esercizi e complementi di Analisi Matematica: vol. 1", E. Giusti, editore Bollati Boringhieri

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N e principio di induzione, binomio di Newton e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, co-dominio e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibnitz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

A. Laforgia, Calcolo differenziale e integrale, Ed. Accademica;
P. Marcellini e C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Vol. 1, tomi 1--4, Ed. Liguori;

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N e principio di induzione, binomio di Newton e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, co-dominio e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibnitz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

A. Laforgia, Calcolo differenziale e integrale, Ed. Accademica;
P. Marcellini e C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Vol. 1, tomi 1--4, Ed. Liguori;

Insiemi numerici (N,Z,Q e R), costruzione assiomatica di R tramite estremo superiore, proprietà di Archimede, densità di Q in R, costruzione di N e principio di induzione, binomio di Newton e calcolo combinatorio, potenze di esponente reale, disuguaglianza di Bernoulli; elementi di topologia in R (punti isolati e di accumulazione, insiemi aperti/chiusi e caratterizzazione, chiusura di un insieme) e teorema di Bolzano-Weierstrass; i numeri complessi, rappresentazione polare e radici n-esime dell'unità; funzioni reali di variabile reale, dominio, co-dominio e funzioni inverse; limiti di funzione e proprietà, limiti di funzioni monotone; limiti di successione, limiti notevoli, il numero di Nepero, il teorema ponte, limsup/liminf, successioni e topologia, insiemi compatti e caratterizzazione; funzioni continue e loro proprietà, continuità delle funzione elementari, tipi di discontinuità e funzioni monotone, teoremi fondamentali sulle funzioni continue (zeri, dei valori intermedi, Weierstrass); derivata di funzione e proprietà, derivate delle funzione elementari, i teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital, formula di Taylor), monotonia e segno della derivata, massimi/minimi locali degeneri, funzioni convesse/concave; grafico di funzione; integrazione secondo Riemann e proprietà, integrabilità delle funzioni continue, primitive delle funzioni elementari, I e II teorema fondamentale del calcolo integrale, integrazione per sostituzione e per parti, funzioni razionali, alcune sostituzioni speciali; serie numeriche e convergenza, serie geometrica, criteri di convergenza per serie a termini positivi (confronto, confronto asintotico, radice, rapporto, condensazione) e per serie a termini qualsiasi (convergenza assoluta, Leibnitz); sviluppi in serie di Taylor, sviluppi di alcune funzioni elementari; integrali impropri.

A. Laforgia, Calcolo differenziale e integrale, Ed. Accademica;
P. Marcellini e C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Vol. 1, tomi 1--4, Ed. Liguori;

Relazioni, relazioni d’equivalenza e relazioni d’ordine. Partizioni e insieme quoziente. Funzioni e composizione di funzioni. Iniettività, suriettività, biiettività e funzione inversa. Strutture algebriche: gruppi e campi. Sistemi lineari. Eliminazione di Gauss. Matrici e operazioni con le matrici. Determinante, rango e matrice inversa. Teorema di Rouché-Capelli e teorema di Cramer. Spazi e sottospazi vettoriali. Indipendenza lineare, basi e dimensione di uno spazio vettoriale. Vettori numerici e vettori geometrici. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Spazi affini. Geometria euclidea in R^2 e in R^3. Rette, piani, sfere, proiezioni e simmetrie. Funzioni lineari ed endomorfismi. Nucleo e immagine di una funzione lineare e teorema nullità-rango. Autovalori e autovettori. Diagonalizzazione. Classificazione delle coniche.

F.J. Leon Trujillo, P. Mercuri. Elementi di Algebra Lineare, Ed. Efesto
F.J. Leon Trujillo, P. Mercuri. Elementi di Geometria Affine ed Euclidea, Ed. Efesto

Spazi vettoriali. Dipendenza e indipendenza lineare di vettori. Base. Dimensione. Sottospazi. Sottospazio somma. Sottospazio intersezione. Relazione di Grassmann. Matrici. Determinanti. Matrice inversa. Riduzione a gradini di una matrice. Rango di una matrice. Sistemi lineari. Teorema di Rouché-Capelli. Teorema di Cramer. Metodo di eliminazione di Gauss. Applicazioni lineari. Nucleo . Immagine. Applicazioni lineari e dipendenza lineare. Applicazioni lineari e matrici. Cambiamenti di base. Matrici simili. Diagonalizzazione di un endomorfismo. Autovalori. Autovettori. Autospazi. Polinomio caratteristico. Prodotti scalari. Spazi vettoriali euclidei. Elementi di geometria affine ed euclidea del piano e dello spazio.

F.J. Leon Trujillo, P. Mercuri. Elementi di Algebra Lineare, Ed. Efesto.
F.J. Leon Trujillo, P. Mercuri. Elementi di Geometria Affine ed Euclidea, Ed. Efesto.

Al termine del corso, lo studente conosce i concetti fondamentali concernenti le tipologie e la rappresentazione degli assiemi e delle parti che compongono le macchine e gli impianti del settore meccanico, è capace di leggere ed elaborare disegni tecnici con attenzione alle soluzioni normalizzate e conosce la classificazione degli organi meccanici di prevalente impiego nel settore.
Il corso prevede lo svolgimento di lezioni frontali ed esercitazioni.
Contenuti
Strumenti convenzionali per il disegno. Linee e scritturazioni unificate. Scelta formati e scale. Costruzioni geometriche fondamentali. Il metodo delle proiezioni ortogonali. Vera forma di superfici piane. Intersezioni e sezioni piane.
Compenetrazione di solidi.
Proiezioni assonometriche oblique ed ortogonali. Costruzioni, numerazione dei disegni e dei documenti.
Norme e convenzioni nel disegno tecnico. Viste e sezioni. Criteri generali di quotatura. Disegni di insieme (complessivi) e disegni di particolare. Quotatura funzionale (cenni). Influenza dei metodi di produzione sul disegno e la quotatura dei pezzi. Quotatura di fabbricazione e controllo.
Sistema ISO di tolleranze. Tolleranze geometriche. Definizione ed indicazione della rugosità delle superfici.
Collegamenti. Filettature. Collegamenti albero-mozzo (linguette, chiavette, profili scanalati, anelli elastici, ecc.). Chiodature, rivettature, saldature. Incollaggi strutturali.
Articolazioni e guide. Guide al moto rettilineo. Guide al moto rotatorio (cuscinetti radenti e volventi). Sistemi di lubrificazione.
Trasmissioni meccaniche. Alberi, giunti, innesti, ruote di frizione, ruote dentate.

Testi/Bibliografia
CHIRONE, TORNINCASA, Disegno Tecnico Industriale, ed. Il Capitello, Torino.
MANFÈ, POZZA, SCARATO, Disegno meccanico, vol. 1, 2, 3, ed. Principato, Milano.
- UNI M1, Norme per il disegno tecnico, vol. 1,2, publ. Ente Nazionale Italiano di
Unificazione, piazza Armando Diaz 2, 20123 Milano.

Strumenti convenzionali per il disegno. Linee e scritturazioni unificate. Scelta formati e scale. Costruzioni geometriche fondamentali. Il metodo delle proiezioni ortogonali. Vera forma di superfici piane. Intersezioni e sezioni piane.
Compenetrazione di solidi.
Proiezioni assonometriche oblique ed ortogonali. Costruzioni, numerazione dei disegni e dei documenti.
Norme e convenzioni nel disegno tecnico. Viste e sezioni. Criteri generali di quotatura. Disegni di insieme (complessivi) e disegni di particolare. Quotatura funzionale (cenni). Influenza dei metodi di produzione sul disegno e la quotatura dei pezzi. Quotatura di fabbricazione e controllo.
Sistema ISO di tolleranze. Tolleranze geometriche. Definizione ed indicazione della rugosità delle superfici.
Collegamenti. Filettature. Collegamenti albero-mozzo (linguette, chiavette, profili scanalati, anelli elastici, ecc.). Chiodature, rivettature, saldature. Incollaggi strutturali.
Articolazioni e guide. Guide al moto rettilineo. Guide al moto rotatorio (cuscinetti radenti e volventi). Sistemi di lubrificazione.
Trasmissioni meccaniche. Alberi, giunti, innesti, ruote di frizione, ruote dentate.

Chirone, Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, ed. Il Capitello, Torino.
- UNI M1, Norme per il disegno tecnico, vol. 1,2, publ. Ente Nazionale Italiano di
Unificazione, piazza Armando Diaz 2, 20123 Milano.
- Manfè, Pozza, Scarato, Disegno meccanico, vol. 1, 2, 3, ed. Principato, Milano.

Struttura atomica: orbitali atomici, atomi polielettronici e sistema periodico; legami chimici (covalente, dativo, ionico, a elettroni delocalizzati e metallico).
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche; redox e numero di ossidazione
Solidi: solidi metallici, ionici, molecolari e covalenti.
Gas: legge del gas perfetto, pressioni parziali
Termodinamica. Primo principio: concetti base (lavoro, calore, energia), funzioni di stato energia interna e entalpia, calori specifici. Secondo principo. Entropia: definizione classica ed interpretazione statistica, trasformazioni irreversibili, spontaneità delle trasformazioni (condizioni di equilibrio).
Stato liquido, passaggi di stato e diagrammi di stato
Equilibrio chimico: costante e leggi dell'equilibrio
Proprietà delle soluzioni: misure di concentrazione, legge di Raoult e distillazione, proprieta' colligative, elettroliti.
Soluzioni di elettroliti forti e deboli. Acidi e Basi, pH; idrolisi salina; soluzioni tampone.
Electtrochimica

Appunti delle lezioni
o Depaoli - Chimica Generale ed Inorganica - Ed. Ambrosiana
o Silvestroni, Rallo - Problemi di Chimica Generale - Ed. Masson
o Palmisano, Schiavello – Fondamenti di Chimica - EDISES

Struttura atomica: orbitali atomici, atomi polielettronici e sistema periodico; legami chimici (covalente, dativo, ionico, a elettroni delocalizzati e metallico).
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche; redox e numero di ossidazione
Solidi: solidi metallici, ionici, molecolari e covalenti.
Gas: legge del gas perfetto, pressioni parziali
Termodinamica. Primo principio: concetti base (lavoro, calore, energia), funzioni di stato energia interna e entalpia, calori specifici. Secondo principo. Entropia: definizione classica ed interpretazione statistica, trasformazioni irreversibili, spontaneità delle trasformazioni (condizioni di equilibrio).
Stato liquido, passaggi di stato e diagrammi di stato
Equilibrio chimico: costante e leggi dell'equilibrio
Proprietà delle soluzioni: misure di concentrazione, legge di Raoult e distillazione, proprieta' colligative, elettroliti.
Soluzioni di elettroliti forti e deboli. Acidi e Basi, pH; idrolisi salina; soluzioni tampone.
Electtrochimica

Appunti delle lezioni
o Depaoli - Chimica Generale ed Inorganica - Ed. Ambrosiana
o Silvestroni, Rallo - Problemi di Chimica Generale - Ed. Masson
o Palmisano, Schiavello – Fondamenti di Chimica - EDISES

Struttura atomica: orbitali atomici, atomi polielettronici e sistema periodico; legami chimici (covalente, dativo, ionico, a elettroni delocalizzati e metallico).
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche; redox e numero di ossidazione
Solidi: solidi metallici, ionici, molecolari e covalenti.
Gas: legge del gas perfetto, pressioni parziali
Termodinamica. Primo principio: concetti base (lavoro, calore, energia), funzioni di stato energia interna e entalpia, calori specifici. Secondo principo. Entropia: definizione classica ed interpretazione statistica, trasformazioni irreversibili, spontaneità delle trasformazioni (condizioni di equilibrio).
Stato liquido, passaggi di stato e diagrammi di stato
Equilibrio chimico: costante e leggi dell'equilibrio
Proprietà delle soluzioni: misure di concentrazione, legge di Raoult e distillazione, proprieta' colligative, elettroliti.
Soluzioni di elettroliti forti e deboli. Acidi e Basi, pH; idrolisi salina; soluzioni tampone.
Electtrochimica

Appunti delle lezioni
o Depaoli - Chimica Generale ed Inorganica - Ed. Ambrosiana
o Silvestroni, Rallo - Problemi di Chimica Generale - Ed. Masson
o Palmisano, Schiavello – Fondamenti di Chimica - EDISES

Struttura atomica: orbitali atomici, atomi polielettronici e sistema periodico; legami chimici (covalente, dativo, ionico, a elettroni delocalizzati e metallico).
Relazioni ponderali nelle reazioni chimiche; redox e numero di ossidazione
Solidi: solidi metallici, ionici, molecolari e covalenti.
Gas: legge del gas perfetto, pressioni parziali
Termodinamica. Primo principio: concetti base (lavoro, calore, energia), funzioni di stato energia interna e entalpia, calori specifici. Secondo principo. Entropia: definizione classica ed interpretazione statistica, trasformazioni irreversibili, spontaneità delle trasformazioni (condizioni di equilibrio).
Stato liquido, passaggi di stato e diagrammi di stato
Equilibrio chimico: costante e leggi dell'equilibrio
Proprietà delle soluzioni: misure di concentrazione, legge di Raoult e distillazione, proprieta' colligative, elettroliti.
Soluzioni di elettroliti forti e deboli. Acidi e Basi, pH; idrolisi salina; soluzioni tampone.
Electtrochimica

Appunti delle lezioni
o Depaoli - Chimica Generale ed Inorganica - Ed. Ambrosiana
o Silvestroni, Rallo - Problemi di Chimica Generale - Ed. Masson
o Palmisano, Schiavello – Fondamenti di Chimica - EDISES

Introduzione al mondo dei materiali
- Richiami storici, evoluzione dei materiali, uno sguardo al loro interno e un cenno alle trasformazioni
- Proprietà e prestazioni dei componenti
Proprietà di base e comportamento elastico
- Proprietà intrinseche
- Proprietà estrinseche
- Sistemi di sollecitazione meccanica: corpo rigido, corpo deformabile, meccanica del continuo; elasticità lineare, legge di Hooke, comportamento elastico del solido isotropo
Composizione e struttura della materia a diverse scale dimensionali
- Composizione: molecola, legame chimico, curve di Condon-Morse; materiali ionici, materiali molecolari
- Origine termodinamica dell’elasticità
- Strutture: amorfe e cristalline, reticoli di Bravais e indici di Miller
- Difetti nei solidi cristallini: reticolari di punto, di linea e di superficie
Comportamento meccanico dei materiali
- Influenza di T e t sul comportamento meccanico in funzione della natura del materiale
- Sollecitazioni statiche a trazione a bassa T: curva sforzo-deformazione (campo elastico, campo plastico, punti critici)
- Proprietà meccaniche: duttilità, durezza, fragilità, resilienza e tenacità (tecniche di misura delle proprietà)
- Meccanica della frattura: teoria energetica di Griffith, fattore di intensificazione degli sforzi, tenacità a frattura
- Sollecitazioni dinamiche: fatica, curva di Wohler, legge di Paris-Erdogan
Sistemi mono e plurifasici
- Termodinamica dei sistemi: Termodinamica degli stati condensati, concetti di base, primo principio, secondo principio, condizioni di equilibrio, stati di non equilibrio, I e II principio insieme, funzioni di stato caratteristiche
- solubilità allo stato solido: curve di raffreddamento di sistemi ad un componente, stato di aggregazione, regole di Hume-Rothery, soluzioni solide, fase
- dipendenza della solubilità da composizione, temperatura e pressione: regola di Gibbs e della leva, energia di Gibbs, curve di Gibbs, equilibri delle fasi nei sistemi binari
- trasformazioni di fase allo stato solido: meccanismi di diffusione, energia di attivazione e leggi di Fick
- cinetiche di solidificazione e microstrutture: nucleazione e accrescimento, principali trasformazioni termodinamiche, microstrutture
Introduzione alle principali classi di materiali metallici
- Leghe a base ferro: classificazione acciai e ghise, principali diagrammi di fase, classificazione trattamenti termici specifici; acciai speciali, inossidabili e applicazioni.
- Leghe di Titanio: proprietà, processi – applicazioni
- Leghe di alluminio: proprietà, processi – applicazioni
Introduzione alle principali classi di materiali non metallici
- Polimeri e compositi a matrice polimerica: proprietà, processi, applicazioni
- Ceramici: proprietà, processi, cenni alla statistica di Weibull – applicazioni
Richiami, complementi, approfondimenti ed esercitazioni numeriche previste per ogni argomento.

W.D. Callister, Scienza e Ingegneria dei Materiali
Esercitazioni: su dispense del docente e su Moodle3
Slide proiettate a lezione: in pdf su Moodle 3
Dispense online sul sito STM
Gestione del corso: http://moodle3.ing.uniroma3.it/

INTRODUZIONE

RICHIAMI UNITÀ DI MISURA

1. TRASMISSIONE DEL CALORE

1) Conduzione
Conduzione: fenomenologia della conduzione; generalità sui campi termici; Postulato di Fourier. Equazione di Fourier, in coordinate cartesiane e cilindriche, con e senza sviluppo interno di calore. Esempi di soluzioni esatte: lastra piana e strato cilindrico in regime stazionario. Cenni sull’adduzione sulle facce limite. La similitudine elettrica.Raggio critico di isolante. Esempio di regime variabile: Regime periodico stabilizzato in un mezzo semi-infinito

2) Convezione
Definizione. Convezione naturale e convezione forzata. Schematizzazione del fenomeno. Definizione del coefficiente di scambio termico. Analisi dimensionale. Teorema di Buckingham. Metodo degli indici. Determinazione delle variabili dimensionali caratteristiche del trasporto termico. Applicazioni.

3) Irraggiamento
Legge di Kirchhoff. Legge di Planck, di Stefan-Boltzmann e di Wien. Corpi grigi. Applicazioni.

4) Fenomeni complessi
Trasmissione del calore per adduzione. Applicazioni.


2. TERMODINAMICA APPLICATA

1) Sistemi termodinamici
Cenni storici. Equilibrio termodinamico. Lavoro di un sistema chiuso. Concetto di temperatura.

2) Primo principio
Conversione e trasformazione dell’energia: formulazione del primo principio. Energia interna. Calore specifico.

3) Secondo principio
Enunciati del secondo principio. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Scala termodinamica della temperatura. Entropia. Trasformazione reversibile ed irreversibile.


4) Cicli termodinamici
Ciclo delle turbine a vapore (Rankine). Ciclo della macchina frigorifera a compressione di vapor saturo.

5) Termodinamica dell’aria
Miscugli gassosi. Aria umida. Umidità assoluta e relativa. Temperatura di rugiada. Entalpia associata. Diagramma di Mollier. Trasformazione dell’aria umida. Psicrometro.
Scambi energetici tra uomo e ambiente. Benessere termoigrometrico. Equazioni del benessere. Indici di comfort termico: temperature effettive, PMV, PPD.

6) Qualità e trattamenti dell’aria
La qualità dell’aria negli ambienti confinanti. Impianti di riscaldamento (cenni) Impianti di climatizzazione (cenni) Impianti di condizionamento:impianti a tutt’aria (cenni). Impianti misti (cenni).


3. ACUSTICA APPLICATA

1) Definizioni, grandezze fisiche fondamentali, campi sonori e propagazione di onde acustiche. Sorgenti sonore e loro tipologie. Caratterizzazione dello stimolo. Scala dei decibel

2) L’organo uditivo e le grandezze psicofisiche. Audiogramma normale e scala di phon.

3) Acustica dei suoni desiderati: modi propri di una sala, tempo di riverberazione, indici di qualità di una sala, trattamenti acustici.

4) Acustica dei rumori indesiderati: caratterizzazione del fenomeno, indici di valutazione, legislazione vigente.

5) Metodi di misura: descrizione della strumentazione utilizzabile e delle metodologie di misura, legislazione vigente.

4. ILLUMINOTECNICA

1) Definizioni, grandezze fisiche fondamentali, leggi fondamentali dell’irraggiamento. Caratterizzazione dello stimolo.

2) L’organo visivo e le grandezze psicofisiche. Fotometria e principi di colorimetria.

3) Metodi di misura delle grandezze fotometriche: descrizione della strumentazione utilizzabile e delle metodologie di misura.

4) Sorgenti luminose artificiali: lampade ad incandescenza, lampade a scarica, Led

5) Apparecchi illuminanti: caratteristiche e funzionamento. Curve fotometriche e loro costruzione.

6) Tecnica di illuminazione artificiale: illuminazione di interni, illuminazioni di esterni. Equilibri di luminanze. Principi di progettazione e legislazione vigente.

1. Yunus A. Çengel, “Termodinamica e trasmissione del calore”, McGraw-Hill Education (testo base in versione completa con compendio di Acustica ed Illuminotecnica)
2. Michael Moran et al., “Elementi di Fisica Tecnica per l’Ingegneria”, McGraw-Hill (per consultazione ed approfondimento)
3. Dispense del corso

Equazioni differenziali a variabili separabili. Equazioni differenziali lineari di primo ordine, omogenee e non omogenee. Equazioni lineari di ordine qualsiasi a coefficienti costanti, omogenee e non omogenee. Metodo dei coefficienti indeterminati. Matrice wronskiana e metodo della variazione delle costanti. Casi particolari di equazioni differenziali lineari a coefficienti variabili: equazione di Eulero, abbassamento d'ordine.

Richiami di geometria analitica, nel piano e nello spazio. Equazioni implicite, esplicite e parametriche. Rette nel piano. Fascio di rette. Coniche. Piani nello spazio. Superfici rigate. Coni e cilindri. Superfici di rotazione. Quadriche.

Cenni sulla teoria della misura di Peano-Jordan. Integrali di funzioni di più variabili sui compatti dello spazio ad n dimensioni. Domini normali del piano. Formula di riduzione per gli integrali doppi. Domini normali nello spazio. Formula di riduzione per gli integrali tripli. Cambi di variabili. Applicazioni del calcolo integrale: massa, baricentro, momento d'inerzia.
Curve regolari. Lunghezza di un arco di curva. Ascissa curvilinea. Integrale curvilineo di una funzione scalare ed applicazioni. Integrale curvilineo di un campo vettoriale. Campi conservativi. Condizioni necessarie e sufficienti per la conservatività. Teorema di Green nel piano.
Superfici regolari. Area di una superficie regolare. Integrale superficiale di una funzione scalare ed applicazioni. Integrale superficiale di un campo vettoriale. Rotore di un campo vettoriale. Teorema di Stokes. Divergenza di un campo vettoriale. Teorema di Green nello spazio.

B. Palumbo: Integrali di funzioni di più variabili (II edizione). Accademica, Roma, 2009.
Dispense distribuite in rete dal docente.

Il Decreto Legislativo del Governo 81/2008 (Tit. I) e il BS OHSAS 18001:07, come legislazione di base in materia di sicurezza e salute sul lavoro. Il DVR (Documento valutazione dei rischi, art. 28) e l'art. 30, come strumenti della progettazione del Sistema di Gestione Aziendale in materia di Salute e Sicurezza (SGSS). Il SGSS e la conformità legislativa (D. Lgs. Gov. 81.08), il miglioramento continuo e il principio “PDCA” della ruota di Deming. Formazione, consapevolezza e competenza. La consultazione e la comunicazione. Controllo operativo. Preparazione alle emergenze e risposta. Performance di Sistema, misurazione, monitoraggio, audit e miglioramento.
Le normative europee e la loro valenza; le norme di buona tecnica; le Direttive di prodotto. Il BS OHSAS 18001:07 e l’implementazione del SGSS quale strumento efficace per ridurre i rischi associati alla salute e sicurezza nell'ambiente di lavoro per dipendenti, clienti, parti interessate. Dati e studi di casi. Applicazioni.
La legislazione specifica in materia di salute e sicurezza nei cantieri e nei lavori in quota, le figure interessate, gli Organi Competenti e la disciplina sanzionatoria (Tit. IV D. Lgs. 81/08). La Legge quadro in materia di lavori pubblici.
Tecniche di valutazione del rischio. Approfondimenti su Check List Analysis, JSA, FAST (Metodo degli spazi funzionali), tecniche HAZOP, FMEA, FTA. Applicazioni e casi di studio.
Esercitazioni sulla applicazione dei Requisiti della Norma BS OHSAS a casi specifici connessi a cantieri mobili e temporanei. Metodi di Audit di sistema e valutazione della conformità. Il metodo della “Produttoria” come strumento di valutazione della conformità.
Casi di studio, sentenze in materia di applicazione della Legislazione di Sicurezza.
Letteratura e interpretazione delle cause incidentali per eventi storici.
Sicurezza e organizzazione dei cantieri (anche relativamente agli obblighi documentali); trattazione specifica dei rischi per la salute e per la sicurezza in cantiere (malattie professionali, scavi, demolizioni, opere in sotterraneo e in galleria, rumore, vibrazioni, bonifiche ambientali, amianto, movimentazione manuale di carichi (MMdC), incendio, etc.); misure di prevenzione e protezione, procedure organizzative, tecniche di prevenzione del rischio in fase di montaggio, smontaggio e posa in opera di strutture, mezzi ed elementi costruttivi; il rischio caduta dall’alto, i ponteggi e le opere provvisionali.
Approfondimenti sulla malattie professionali connesse ai lavori svolti in cantieri mobili e temporanei;
Agenti materiali da infortunio, metodi di valutazione delle esposizioni. Applicazioni pratiche. Le tecniche NIOSH e OCRA per la valutazione dei rischi da MMdC e sovraccarico biomeccanico degli arti superiori.
Valutazione del rischio rumore e vibrazioni: esercitazioni ed applicazioni; il rischio amianto, le tecniche di bonifica/demolizione/trattamento in sicurezza dei MCA.
Ponteggi ed opere provvisionali, tecniche di costruzione e gestione in sicurezza. Casi di studio.
Il piano di sicurezza e coordinamento (contenuti, criteri e metodi, esempi e progetto); il piano sostitutivo di sicurezza; tecniche di comunicazione e cooperazione; il Piano operativo di sicurezza e il Fascicolo dell’opera; metodi di elaborazione del Pi.M.U.S. (Piano di Montaggio, Uso, Smontaggio dei ponteggi); criteri metodologici per elaborazione e gestione della documentazione; stima dei costi della sicurezza in cantiere.
Esempi di PSC, l’analisi dei rischi di area, l’analisi e la valutazione delle interferenze, l’importanza della pianificazione e della organizzazione; esercitazioni e applicazioni.
Stesura dei Piani operativi di sicurezza (POS): significato pratico e differenze con i DVR ex art. 28, la valutazione dei rischi da interferenza e differenze con il DUVRI (art. 26 D. Lgs. 81/08); esercitazioni e casi di studio.
Esempi di Piani Sostitutivi di Sicurezza (PSS); esempi di Fascicoli e applicazioni pratiche basate sulla redazione di specifici PSC; sentenze e sanzioni in materia di sicurezza dei cantieri; simulazioni di ruolo (Coordinatore).

Dispense e testi distribuiti in aula dal docente

0. METODI E STRUMENTI
• ELEMENTI ADI ALGEBRA VETTORIALE
• CENNI SULLE PROPRIETÀ SPETTRALI DI MATRICI REALI SIMMETRICHE.
• I TEOREMI FONDAMENTALI DELL’ALGEBRA LINEARE.
• AUTOVALORI ED AUTOVETTORI DI MATRICI REALI SIMMETRICHE E LORO PROPRIETÀ.
• Diagonalizzazione di matrici e applicazioni.
• Soluzione ODE ordine 2
• Campi vettoriali conservativi, potenziali, irrotazionali
1. MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE ISOLATO
• CARATTERI FONDAMENTALI DEL MOTO
• DINAMICA DEL PUNTO LIBERO E VINCOLATO
• TEOREMI ENERGETICI
• EQUILIBRIO E STABILITA'
2. MECCANICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI
• PROPRIETÀ DEL SISTEMA DI SOLLECITAZIONE INTERNA
• TEOREMI ENERGETICI
• EQUAZIONI CARDINALI
3. MECCANICA DEI CORPI RIGIDI: CINEMATICA E DINAMICA
• TRASLAZIONI, ROTAZIONI, VEL. ANGOLARE;
• ATTO DI MOTO RIGIDO, DISTRIBUZIONE DI VELOCITÀ;
• CENTRO ISTANTANEO DI ROTAZIONE;
• POLARI DEL MOTO;
• DISTRIBUZIONE DI ACCELERAZIONE.
4. RELATIVITA' GALILEIANA
• RAPPRESENTAZIONE RELATIVA DEL MOTO, SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI, FORZE APPARENTI;
5. MECCANICA DEI CORPI RIGIDI: DINAMICA
• EQUAZIONI DI CONSERV. DI Q.D.M E M.Q.D.M.;
• STATI DI SOLECITAZIONE EQUIVALENTE, CONDIZIONI DI EQUILIBRIO;
• TEOREMI ENERGETICI PER CORPO RIGIDO;
• MATRICE DEI MOMENTI DI INERZIA;
• ASSI E MOMENTI CENTRALI DI INERZIA;
• EQUAZIONI DI EULERO;
6. MECCANICA LAGRANGIANA
• COORDINATE GENERALIZZATE;
• EQ. DI LAGRANGE E LINEARIZZAZIONE;
• APPLICAZIONI;

1. DISPENSE A CURA DEL DOCENTE.
2. RACCOLTA ESERCIZI RISOLTI A CURA DEL DOCENTE
2. SPIEGEL, MECCANICA RAZIONALE, COLLANA SCHAUM'S, MCGRAW-HILL.

Richiami sui Circuiti in Regime Continuo
Richiami su Circuiti Resistivi: legge di Ohm generalizzata, I° e II° principio di Kirchhoff, collegamento in serie e in parallelo di resistenze, trasformazioni stella-triangolo e triangolo-stella, teorema di Millman, teorema di Thevenin, teorema di Norton, potenza e energia, legge di Joule, bilancio delle potenze. Richiami su Campo Elettrico: capacità di un condensatore piano, transitori di carica e scarica di un condensatore, collegamento di condensatori in serie e parallelo, energia del campo elettrico. Richiami su Campo magnetico: flusso e induzione, induttanza, transitori di carica e scarica di un induttore, energia del campo magnetico, mutua induzione, forze elettromagnetiche, forze elettrodinamiche, curva di magnetizzazione, isteresi magnetica, correnti parassite, forza magneto-motrice, riluttanza.

Circuiti Monofase in Regime Sinusoidale
Generalità sulla corrente alternata e sua rappresentazione: relazione di fase, somma e differenza, valore efficace e valore medio, rappresentazione simbolica, circuiti R-L, circuiti R-C, collegamento di impedenze in serie e in parallelo, ammettenza, circuiti risonanti. Potenze: potenza istantanea e potenza attiva, potenza reattiva, potenza apparente, fattore di potenza, metodo delle potenze. Caduta di tensione su una linea monofase. Rifasamento.

Circuiti Trifase in Regime Sinusoidale
Generalità sui sistemi trifase, collegamento a stella, collegamento a triangolo. Potenza elettrica, metodo delle potenze. Caduta di tensione su una linea trifase. Rifasamento nei sistemi trifase.

Strumenti e Metodi di Misura delle Grandezze Elettriche
Strumenti e metodi per la misura di corrente, tensione, potenza attiva, fattore di potenza e energia nei circuiti monofase e trifase.

Trasformatore
Circuiti mutuamente accoppiati, trasformatore ideale, trasformatore reale, proprietà dei materiali magnetici, caratteristiche costruttive, circuito equivalente, trasformatore trifase, perdite e rendimento, prove di caratterizzazione dei trasformatori, variazione della tensione da funzionamento a vuoto a funzionamento a carico, funzionamento di trasformatori in parallelo, cenni sull’autotrasformatore.

Campo Magnetico Rotante e Macchina a Induzione
Teoria del campo magnetico rotante, principio di funzionamento e caratteristiche costruttive, circuito equivalente, perdite e rendimento, prove di caratterizzazione di una macchina a induzione, espressione della coppia e caratteristica meccanica.

Macchina Sincrona
Cenni su principio di funzionamento e reazione di indotto, circuito equivalente di Behn Eschemburg, espressione della coppia e caratteristica meccanica, cenni su perdite e rendimento, manovra di parallelo di un generatore sincrono e regolazione del carico.

Impianti Elettrici Industriali
Componenti e sistemi utilizzati negli impianti di generazione, trasporto e distribuzione della potenza elettrica; protezione dalle sovratensioni e dalle sovracorrenti; cabine di distribuzione in bt; impianti di rifasamento; dimensionamento di impianti utilizzatori in b.t.; selettività e coordinamento dei dispositivi di protezione.
Effetti della corrente elettrica sul corpo umano; impianti di messa a terra; sicurezza degli impianti elettrici e apparecchiature per la protezione dai contatti indiretti.

Testi Consigliati
 G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella - Elettrotecnica, 1 - Principi - Società Editrice Esculapio
 G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella - Elettrotecnica, 2 - Applicazioni - Società Editrice Esculapio
 Materiale di Integrazione, Esercitazioni ed Esercizi d’esame. - http://moodle1.ing.uniroma3.it

La varietà dei meccanismi nelle applicazioni. Prime definizioni. Gradi di libertà. Classificazione delle coppie cinematiche. Catene cinematiche e meccanismi. Elementi di analisi cinematica. Moti rigidi piani, campo delle velocità e campo delle accelerazioni. Analisi cinematica dei meccanismi piani. Moti piani infinitesimi. Circonferenza dei flessi e di stazionarietà. Formula di Euler Savary. Polari del moto. Profili coniugati e metodi di costruzione. Giunti di trasmissione. Giunto di Oldham. Giunto di Cardano. Espressione del rapporto di trasmissione. Doppio giunto cardanico. Parallelogramma ed antiparallelogramma, tecnigrafo, pantografo. Inversori: di Hart e di Peaucellier. Equazioni cardinali della statica. Principio di disgregazione. Disgregazione di sottoelementi complessi. Teorema dei lavori virtuali e sua applicazione per i meccanismi ideali. Analisi dell’equilibrio nei meccanismi. Elementi di tribologia. Analisi e caratterizzazione delle superfici. Attrito. Formule di Hertz. Coefficiente di attrito approssimato nell’ipotesi di usura adesiva. Meccanismi di usura (abrasione, erosione, fretting e corrosione, fatica superficiale). Classificazione fenomenologia dell’usura (scuffing, scoring, spalling, case crushing, pitting, galling). Modelli per il calcolo dell’usura. Modello energetico del Reye. Modello di Archard. Introduzione alla lubrificazione. Lubrificanti e additivi. Cuscinetti Volventi. Calcolo statico cuscinetti portanti, deduzione della formula di Stribeck. Calcolo a fatica. Viscosità. Legge del Petroff. Indice di viscosità, V.I. Teoria monodimensionale del Reynolds. Meato costante a tratti (cuscinetti a gradino). Meato ad altezza variabile linearmente. Cuscinetti Michell: problema diretto e inverso. Lubrificazione idrostatica della coppia rotoidale spingente. Compensazione idrostatica. Coppia portante lubrificata idrodinamicamente. Lavoro ed energia. Equazione del bilancio energetico in una macchina. Regime assoluto e periodico. Rendimento. Moto retrogrado ed arresto spontaneo. Condizioni per l’arresto spontaneo. Dinamica dell’elemento. Dinamica del corpo rigido: equazioni cardinali generali. Sollecitazioni di inerzia e riformulazione delle equazioni cardinali. Applicazione del Principio dei lavori virtuali esteso alla dinamica. Problemi di dinamica dei sistemi di corpi rigidi: problema dinamico diretto e inverso. Ruote di frizione. Ruote dentate con profili ad evolvente: angolo caratteristico, passo, modulo e proporzionamento modulare, spessore del dente e vano. Arco di accesso e di recesso, arco di azione, fattore di ricoprimento. Il problema dell’interferenza nelle ruote dentate. I mezzi per ovviare al problema dell’interferenza. Il problema del sottotaglio. Metodi analitici e numerici di analisi cinematica. Analisi dinamica con i moltiplicatori di Lagrange (nel piano). Metodo del partizionamento delle coordinate sovrabbondanti. Oscillazioni meccaniche nei sistemi elastici riconducibili a sistemi a parametri concentrati. Oscillatore armonico libero non smorzato. Metodo del Rayleigh. Sua applicazione a caso dell’oscillatore libero non smorzato. Oscillatore armonico libero smorzato. Vibrazioni forzate e smorzate. Organi di regolazione: dimensionamento del volano. Velocità critiche flessionali ad un g.d.l. Rigidezza flessionale di un albero. Caso particolare di rilevazione delle freccia nella sezione di applicazione del carico. Momento d’inerzia di figura della sezione circolare. Alberi in rotazione. Fenomeno dell’autocentramento. Caso di eccentricità nulla, condizione dell’equilibrio. Cenno sulle vibrazioni dei sistemi a parametri concentrati con n gradi di libertà. Pulsazioni torsionali. Freni. Freni ad accostamento rigido: impuntamento. Freni ad accostamento libero: parzializzazione del pattino. Camme. Dinamica (problema del distacco). Tribologia (lubrificazione ed usura). Diagramma delle alzate, piastra di traslazione equivalente: con cedente a coltello. Costruzione per inviluppo nel caso della punteria a rullo deviata. Camma ad accelerazione costante.Esercitazioni. Analisi cinematica del primo ordine del manovellismo. Determinazione delle polari del primo ordine. Analisi cinematica del secondo ordine del manovellismo. Analisi cinematica del quadrilatero articolato. Esercizi di statica risolti mediante il principio di disgregazione e con il teorema dei lavori virtuali. Problema dinamico diretto per una massa localizzata. Lubrificazione. Cuscinetti Michell. Lubrificazione. Coppia rotoidale portante. Calcolo del rendimento di meccanismi in regime assoluto, mediante formula pratiche. Evolvente e cicloide. Metodi analitici di analisi cinematica. Metodi di analisi cinematica mediante equazioni di vincolo. Geometria delle ruote dentate. Analisi dinamica. Problema dinamico inverso. Analisi dinamica. Problema dinamico diretto.

Belfiore, N.P., Di Benedetto, A., Pennestrì, E., Fondamenti di meccanica applicata alle macchine, SECONDA
EDIZIONE, CEA Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2011.

Di Benedetto, A., Belfiore, N.P., Fondamenti di Teoria delle vibrazioni meccaniche, CEA Casa Editrice
Ambrosiana, Milano, 2007.

Cinematica dei corpi rigidi. Il modello di corpo rigido. Spostamenti rigidi. Formula generale dello spostamento rigido infinitesimo. Rappresentazione scalare del campo di spostamento rigido. Spostamenti rigidi piani. Sistemi di corpi rigidi.

Caratterizzazione cinematica dei vincoli. Vincoli esterni e vincoli interni. Cedimenti vincolari.
Il problema cinematico. Classificazione cinematica per via analitica. Classificazione cinematica per via diretta.

Statica dei corpi rigidi. Le forze esterne. Forza, momento di una forza, Sistemi di forze, Densità di forza, carichi distribuiti.
Caratterizzazione statica dei vincoli. Caratterizzazione statica dei vincoli esterni. Caratterizzazione statica dei vincoli interni.
Il problema statico. Equazioni cardinali della statica. Classificazione statica. Dualità statico-cinematica.

Cinematica della trave. Spostamento, rotazione, ipotesi di piccoli spostamenti. Condizioni cinematiche.

Misure di deformazione nel modello di Timoshenko. Deformazione assiale. Scorrimento angolare. Incurvamento. Equazioni di congruenza. Modello di Eulero-Bernoulli. Rappresentazione vettoriale delle equazioni di congruenza. Il problema cinematico per la trave.
Statica della trave. Azioni esterne e azioni interne. Equilibrio per parti. Equazioni differenziali di equilibrio in formato scalare e vettoriale. Il problema statico. Tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione.

Equazioni costitutive. Fenomenologia della risposta di un materiale. La prova uniassiale. Comportamento elastico. Comportamento plastico e rottura. Materiali duttili e materiali fragili.

Equazioni costitutive per la trave elastica. Comportamento assiale, comportamento flessionale, comportamento a taglio. Variazione termica uniforme, variazione termica a farfalla, variazione termica affine.

Il problema elastico per la trave e sua formulazione.

Metodo degli spostamenti. Equazione della trave tesa. Equazione della trave inflessa (linea elastica) nel modello di Eulero-Bernoulli. Estensione al modello di Timoshenko. Condizioni di raccordo e formulazione del problema per sistemi di travi. Prestazioni cinematiche e statiche dei vincoli interni.

Identità dei lavori virtuali. Nozione di sistema congruente. Nozione di Sistema equilibrato. Lavoro virtuale esterno. Lavoro virtuale interno. Teorema dei lavori virtuali, enunciato e dimostrazione. Applicazione del Principio dei Lavori Virtuali al
calcolo di spostamenti e rotazioni in strutture staticamente determinate.

Metodo delle forze. Nozione di sistema principale. Applicazione del metodo a sistemi piu` volte iperstatici. Equazioni di Müller-Breslau. Matrice di flessibilita`. Effetto dei cedimenti e delle distorsioni termiche.

Strutture reticolari. Isostaticita` interna della maglia triangolare. Travature a nodi canonici. Metodo dei nodi. Sezioni canoniche. Metodo di Ritte

Travi continue. Equazione dei tre momenti.


Corpi continui tridimensionali: analisi della deformazione. Analisi della deformazione nell’intorno di un punto: tensore della deformazione. Interpretazione meccanica delle componenti del tensore della deformazione. Dilatazione cubica.
Stato di deformazione triassiale. Stato di deformazione cilindrico. Stato di deformazione sferico o idrostatico. Circonferenze di Mohr.

Corpi continui tridimensionali. Analisi della tensione. Concetto di tensione secondo Cauchy. Equilibrio per parti. Lemma di Cauchy. Il tensore dello sforzo. Equazioni differenziali di equilibrio.

Tensioni e direzioni principale. Stati di tensione. L'ellissoide di tensione di Lamé. Linee isostatiche. Tensione media, deviatore di tensione e tensione ottaedrica. Cambiamento di coordinate. Circonferenze di Mohr.
Stato di tensione piano o biassiale. Stato di tensione puramente tangenziale. Stato di tensione monoassiale.

Il legame elastico lineare. Determinazione sperimentale delle costanti elastiche. Prova a trazione. Prova a torsione. Materiali isotropi: la legge di Hooke generalizzata.

Il problema dell’equilibrio elastico. Il Teorema dei Lavori Virtuali. Soluzioni parziali del problema dell’equilibrio elastico. Il Lavoro di deformazione. Teorema di Clapeyron. Teorema di Betti. Teorema della minima energia potenziale totale. Teorema della minima energia potenziale complementare totale

Il problema di Saint Venant. Postulato di Saint Venant. Sollecitazioni semplici e composte. Metodo semi-inverso.

Forza normale centrata. Flessione retta. Flessione deviata. Tensoflessione, Pressoflessione. Nocciolo centrale d’inerzia. La torsione nelle sezioni circolari. La sezione circolare compatta. La sezione circolare cava.

La torsione nelle sezioni compatte di forma qualsiasi. Il problema di Neumann. Sezione ellittica. Sezioni poligonali. L’analogia idrodinamica per le tensioni tangenziali. Sezione rettangolare sottile. Sezioni aperte composte da rettangoli sottili. Sezioni cave a parete sottile: Teoria di Bredt.
Sezioni sottili composte.

Flessione e taglio. Distribuzione delle tensioni normali. Distribuzione delle tensioni tangenziali: trattazione approssimata di Jourawsky. Applicabilità della formula di Jourawsky
Sezioni sottili aperte. Sezione rettangolare sottile. Sezione sottile a doppio T. Sezioni sottili a U e H. Sezioni sottili chiuse. Sezione scatolare simmetrica. Taglio retto. Taglio deviato. Sezioni compatte simmetriche. Sollecitazione composta di taglio retto e torsione. Il centro di taglio. Tensioni tangenziali di taglio e torsione. Determinazione del centro di taglio.

Criteri di resistenza. Criteri di resistenza per materiali fragili. Criteri di resistenza per materiali duttili.

Il fenomeno dell’instabilità strutturale. Analisi di stabilità in travi rigide con vincoli elastici. Percorso diramato stabile. Percorso diramato instabile. Sensibilità alle imperfezioni iniziali. L’asta di Eulero. Condizioni di vincolo diverse. Piani di inflessione. Curve di stabilità, snellezza.

La trave: analisi e verifica strutturale. Estensione della teoria di Saint Venant. Criteri di resistenza per il solido di Saint Venant.

Paolo Podio-Guidugli, "Lezioni di Scienza delle Costruzioni", Aracne Editrice.
P. Casini & M. Vasta, "Scienza delle costruzioni", Città Studi Edizioni 2016.
I. Bergamasco, D. Capecchi, M. De Angelis, V. Sepe, "Cinematica Piana dei Corpi Rigidi", ed. CISU, 2010.
D. Capecchi, M. De Angelis, L. Sorrentino, "Statica Piana dei Corpi Rigidi", ed. CISU, 2010.
Steen Krenk & Jan Høgsberg, "Statics and Mechanics of Structures", Springer 2013.

Il Decreto Legislativo del Governo 81/2008 (Tit. I) e il BS OHSAS 18001:07, come legislazione di base in materia di sicurezza e salute sul lavoro. Il DVR (Documento valutazione dei rischi, art. 28) e l'art. 30, come strumenti della progettazione del Sistema di Gestione Aziendale in materia di Salute e Sicurezza (SGSS). Il SGSS e la conformità legislativa (D. Lgs. Gov. 81.08), il miglioramento continuo e il principio “PDCA” della ruota di Deming. Formazione, consapevolezza e competenza. La consultazione e la comunicazione. Controllo operativo. Preparazione alle emergenze e risposta. Performance di Sistema, misurazione, monitoraggio, audit e miglioramento.
Le normative europee e la loro valenza; le norme di buona tecnica; le Direttive di prodotto. Il BS OHSAS 18001:07 e l’implementazione del SGSS quale strumento efficace per ridurre i rischi associati alla salute e sicurezza nell'ambiente di lavoro per dipendenti, clienti, parti interessate. Dati e studi di casi. Applicazioni.
La legislazione specifica in materia di salute e sicurezza nei cantieri e nei lavori in quota, le figure interessate, gli Organi Competenti e la disciplina sanzionatoria (Tit. IV D. Lgs. 81/08). La Legge quadro in materia di lavori pubblici.
Tecniche di valutazione del rischio. Approfondimenti su Check List Analysis, JSA, FAST (Metodo degli spazi funzionali), tecniche HAZOP, FMEA, FTA. Applicazioni e casi di studio.
Esercitazioni sulla applicazione dei Requisiti della Norma BS OHSAS a casi specifici connessi a cantieri mobili e temporanei. Metodi di Audit di sistema e valutazione della conformità. Il metodo della “Produttoria” come strumento di valutazione della conformità.
Casi di studio, sentenze in materia di applicazione della Legislazione di Sicurezza.
Letteratura e interpretazione delle cause incidentali per eventi storici.
Sicurezza e organizzazione dei cantieri (anche relativamente agli obblighi documentali); trattazione specifica dei rischi per la salute e per la sicurezza in cantiere (malattie professionali, scavi, demolizioni, opere in sotterraneo e in galleria, rumore, vibrazioni, bonifiche ambientali, amianto, movimentazione manuale di carichi (MMdC), incendio, etc.); misure di prevenzione e protezione, procedure organizzative, tecniche di prevenzione del rischio in fase di montaggio, smontaggio e posa in opera di strutture, mezzi ed elementi costruttivi; il rischio caduta dall’alto, i ponteggi e le opere provvisionali.
Approfondimenti sulla malattie professionali connesse ai lavori svolti in cantieri mobili e temporanei;
Agenti materiali da infortunio, metodi di valutazione delle esposizioni. Applicazioni pratiche. Le tecniche NIOSH e OCRA per la valutazione dei rischi da MMdC e sovraccarico biomeccanico degli arti superiori.
Valutazione del rischio rumore e vibrazioni: esercitazioni ed applicazioni; il rischio amianto, le tecniche di bonifica/demolizione/trattamento in sicurezza dei MCA.
Ponteggi ed opere provvisionali, tecniche di costruzione e gestione in sicurezza. Casi di studio.
Il piano di sicurezza e coordinamento (contenuti, criteri e metodi, esempi e progetto); il piano sostitutivo di sicurezza; tecniche di comunicazione e cooperazione; il Piano operativo di sicurezza e il Fascicolo dell’opera; metodi di elaborazione del Pi.M.U.S. (Piano di Montaggio, Uso, Smontaggio dei ponteggi); criteri metodologici per elaborazione e gestione della documentazione; stima dei costi della sicurezza in cantiere.
Esempi di PSC, l’analisi dei rischi di area, l’analisi e la valutazione delle interferenze, l’importanza della pianificazione e della organizzazione; esercitazioni e applicazioni.
Stesura dei Piani operativi di sicurezza (POS): significato pratico e differenze con i DVR ex art. 28, la valutazione dei rischi da interferenza e differenze con il DUVRI (art. 26 D. Lgs. 81/08); esercitazioni e casi di studio.
Esempi di Piani Sostitutivi di Sicurezza (PSS); esempi di Fascicoli e applicazioni pratiche basate sulla redazione di specifici PSC; sentenze e sanzioni in materia di sicurezza dei cantieri; simulazioni di ruolo (Coordinatore).

Dispense e testi distribuiti in aula dal docente

Concetti fondamentali: Utilità dei controlli automatici. Controllo in avanti e in controreazione. Schemi a blocchi strutturali. Modelli matematici di sistemi dinamici. Classificazione dei sistemi (linearità, stazionarietà, ecc.). Il concetto di stato.

Analisi dei sistemi lineari e stazionari: Trasformate di Laplace e loro proprietà; antitrasformazione di funzioni razionali. Descrizione ingresso-uscita di un sistema dinamico, Funzione di Trasferimento. Integrale di convoluzione. Risposte a segnali canonici. Suddivisione della risposta in risposta libera e forzata, risposta transitoria e permanente. Modi propri di evoluzione. Stabilità BIBO dei sistemi. Criterio di stabilità di Routh. Schemi a blocchi funzionali e loro manipolazione.

Risposta armonica: Definizione. Legami con le risposte canoniche. Rappresentazioni grafiche (Diagrammi di Nyquist, Bode, Nichols).

Analisi dei sistemi a controreazione: Derivazione della risposta a ciclo chiuso da quella a ciclo aperto. Criteri di stabilità di Nyquist e Bode. Margini di guadagno e fase. Comportamento a regime: classificazione in tipi, coefficienti generalizzati di errore. Sensibilità alle variazioni parametriche.

Sintesi dei sistemi di controllo: Il problema delle specifiche. Legami globali. Specifiche tipiche ad anello chiuso ed aperto. Regolatori standard. Reti di correzione e loro impiego. Sintesi per tentativi.

Sistemi di controllo a segnali campionati: Struttura del controllore digitale. Campionamento e ricostruzione. Trasformata zeta. Discretizzazione di un controllore continuo.

Esercitazioni in aula: Modellistica di semplici sistemi, calcolo di semplici trasformate. Criterio di Routh. Tracciamento manuale di diagrammi di risposta armonica. Sintesi di controllori nel dominio della frequenza. Casi di studio: controllo della velocità di un motore in c.c., controllo della posizione di un asse.Utilizzo del Matlab per la simulazione dei sistemi lineari per il tracciamento delle risposte armoniche e la sintesi dei regolatori.

Roberto Vitelli, Massimiliano Petternella,Fondamenti di Automatica, Edizioni Scientifiche Siderea

CONTENUTI DEL CORSO

Introduzione - La scienza economica e il mercato
Prima parte - Microeconomia
Seconda parte - Introduzione al sistema impresa
Terza parte - Analisi degli investimenti e Project Financing


PROGRAMMA ESTESO DEL CORSO

Introduzione - La scienza economica e il mercato

- Il problema economico
- Microeconomia e Macroeconomia
- L’analisi delle questioni economiche

FORME DI MERCATO
Il grado di concorrenza
Concorrenza perfetta
Monopolio
Concorrenza monopolistica
Oligopolio

MERCATI DOMANDA OFFERTA
I sistemi economici
La domanda
L’offerta
La determinazione del prezzo
L’economia di mercato

Prima parte - Microeconomia

MODELLO DOMANDA-OFFERTA E TEORIA DEL CONSUMATORE
- Il mercato
- La domanda e l’offerta di mercato
- L’elasticità della domanda e dell’offerta
- L’equilibrio di mercato
- Le preferenze del consumatore
- La funzione di utilità

PRODUZIONE COSTI RICAVI PROFITTO
I costi di breve periodo
I costi di lungo periodo
Ricavi
Massimizzazione del profitto

Seconda parte - Introduzione al Sistema Impresa

L’IMPRESA

- L’azienda come istituto economico
- Caratteri generali: oggetto dell’azienda e soggetti dell’azienda (“soggetto giuridico” e “soggetto economico”)
- Tipologie di azienda
- L’impresa nei suoi più generali caratteri economici
- I fini dell’impresa, l’equilibrio economico come fondamentale condizione di vita dell’impresa, l’equilibrio economico e l’economicità
- Organizzazione Aziendale
- Strategia Aziendale

SEMINARI ESTERNI SULL’ORGANIZZAZIONE AZIENDALE

Terza parte - Analisi degli investimenti e Project Financing

ANALISI DEGLI INVESTIMENTI
- Il capitale e l’interesse
- I principi di equivalenza economico-finanziaria
- I mutui ed i prestiti
- L’inflazione
- Il profitto e la redditività nelle scelte degli investimenti: VAN, TIR, pay-back period
- Gli investimenti nel settore pubblico: analisi costi-benefici ed analisi costo-efficacia

PROJECT FINANCING
- La redditività nella finanza di progetto
- La tipologia delle opere e la sostenibilità economico-finanziaria
- L’analisi del progetto: test di viabilità, analisi economico-finanziaria ed indicatori
- Riferimenti giuridici

Campisi Domenico, Costa Roberta, Mancuso Paolo, Morea Donato (2014), “Principi di Economia Applicata all’Ingegneria - Metodi, complementi ed esercizi”, Hoepli, Milano


Campisi Domenico, Costa Roberta (2008), "Economia Applicata
all'Ingegneria - Analisi degli investimenti e Project Financing",
Carocci Editore.

Jacobone, F., Morea, D., "Project Financing: elementi di base, profili
professionali e modelli innovativi", Maggioli Editore

• Macchine e Apparati di scambio termico: Classificazione
• Stato e trasformazioni dei fluidi. Varianza. Equazioni di stato.
• Principi termodinamici: conservazione, equivalenza ed evoluzione di un sistema
• Conservazione dell’energia
• Irreversibilità in un sistema
• Trasformazioni termodinamiche: piani di raffigurazione, trasformazioni notevoli (adiabatica, isoterma, isobara, isocora, politropica)
• Trasformazioni di compressione ed espansione: adiabatiche, compressione interrefrigerata, espansione interriscaldata)
• Applicazione dei principi termodinamici all’analisi delle macchine: casi notevoli
• Applicazione dei principi termodinamici all’analisi di apparati di scambio termico: casi notevoli
• Processi di combustione
La combustione: generalità;
Combustione a volume costante;
Combustione a pressione costante in sistemi aperti e chiusi.
• Cicli termodinamici e processi periodici
Cicli ideale, limite e reale;
Cicli diretti e inversi;
Prestazioni dei cicli: rendimento, cifra di merito, COP per cicli inversi
Cicli notevoli: Brayton/Joule, Rankine, Hirn, Stirling, Ericsson, Beau de Rochas, Diesel, Sabathé)
Combinazione tra cicli
Processi periodici e diagrammi indicati
• Introduzione alla fluidodinamica applicata a un sistema:
moti vario e permanente, linee e tubi di flusso, moti irrotazionali, rotazionali, vorticosi e reali
analisi monodimensionale, bidimensionale e tridimensionale di un efflusso
• Equazioni cardinali dell’efflusso: continuità, conservazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto, conservazione dell’energia, entropia
• Effetti della viscosità del fluido, effetti di elasticità
• Definizione del Numero di Mach
• Regimi di moto subsonico, transonico e supersonico
• Linee di Mach
• Condotto a sezione costante adiabatico con attrito: fluido incomprimibile, gas perfetto (Flusso di Fanno);
• Condotto a sezione costante diabatico senza attrito: fluido incomprimibile, gas perfetto (Flusso di Rayleigh);
• Condotti convergenti/divergenti senza attrito: ugelli e diffusori con fluidi incomprimibili, con gas perfetti (equazioni di Hugoniot);
• Condotto convergente-divergente e cono di Stodola;
• Condotti convergenti/divergenti con attrito
• Esempi applicativi notevoli (es. impianti di pompaggio, motori idraulici…)
• Cavitazione: fenomenologia, Net Positive Suction Head (NPSH) dell’impianto, depressione dinamica totale della macchina

• C. Caputo, "Gli impianti convertitori d’energia", Casa Editrice Ambrosiana;
• C. Caputo, "Le turbomacchine", Casa Editrice Ambrosiana;
• R. D. Zucker, O. Biblarz, “Fundamentals of Gas Dynamics”, Ed. Jhon Wiley & Sons
• Materiale a cura del Docente