Introduzione: info+automatica+def. di sistema. Sistemi statici e dinamici, stabilità dei sistemi linerari e non lineari. Criterio di stabilità di Lyapunov. Linearizzazione intorno a un punto di equilibrio, analisi stabilità tramite linearizzazione.Sistemi statici e dinamici, rappresentazioni spazio di stato. Soluzione di un sistema di eqazioni differenziali lineari. Esponenziale di matrice. Autovalori di una matrice. Trasformazione di coordinate modale. Convoluzione. Impulso di dirac, risposta impulsiva. Trasformata di Laplace. Applicazioni Trasf. Laplace alle eq. Differenziali. Transitorio/Permanente. Funzione di trasferimento. Risposta forzata ed evoluzione libera. Antitrasformate con decomposizione in poli e residui. Risposta di un sistema del 1° ordine. Risposta di un sistema con poli complessi e coniugati. Analisi del termine trinomio con smorzamento e pulsazione caratteristica. Trasformazione di coordinate per forma canonica dei sistemi oscillanti.Forma compagna ottenuta a partire dalla funzione di trasferimento. Equivalenza poli-autovalori. Forma di Jordan. Trasformazione di coordinate per forma compagna. Controlabilità/Osservabilità delle singole dinamiche. Criterio PBH. Cambiamento di coordinate per forma canonica Compagna. Teorema di Cayley-Hamilton. Assegnazione degli autovalori dallo stato. Osservatore dello stato e assegnazione dinamiche dall'uscita.
Controllo sistemi nonlineari nell'intorno del pumto di equilibrio. Esercitazione Matlab. Feedback linearizzazione. Regolazione dell'uscita. Controllo Ottimo.Filtro di Kalman.

Appunti sulle rappresentazioni ingresso-stato-uscita del docente
Fondamenti di Automatica, Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni. McGraw-Hill Education; 4° edizione (19 febbraio 2015)

Il vettore energetico "elettricità" e la sua produzione nei contesti mondiale, europeo e nazionale. Macrosettori di utilizzazione dell’elettricità e tipici diagrammi di carico del sistema elettrico di trasmissione e di distribuzione. Cenni sul mercato dell’energia elettrica in Italia. Fonti energetiche rinnovabili: quadro generale; contesto globale, europeo e nazionale. Aspetti tecnici della transizione tecnologica verso la generazione distribuita, le comunità energetiche e le smart-grid.
Efficienza energetica degli impianti elettrici utilizzatori (norma CEI 64-8/8-1): localizzazione dei quadri elettrici (metodo del baricentro elettrico), scelta della taglia dei trasformatori della cabina di distribuzione, perdite nei conduttori, criteri di progettazione per zone/utilizzo/maglie, motori elettrici ad alta efficienza e azionamenti a velocità variabile per la gestione dei fluidi, gestione dei carichi elettrici, correzione del fattore di potenza, qualità dell’alimentazione e continuità del servizio.
Dispositivi per l’accumulo di energia per la gestione di fonti rinnovabili non programmabili: accumulatori elettrochimici, sistemi combinati accumulatore elettrochimico e supercondensatori, sistemi superconducting magnetic energy storage (SMES), sistemi per la produzione e l’accumulo di idrogeno (P2G). Sistemi di generazione elettrica con celle a combustibile. Convertitori elettronici di potenza DC-DC per la regolazione e il controllo della potenza in corrente continua ai terminali di generatori elettrici (moduli fotovoltaici, celle a combustibile) o di sistemi di accumulo.
Caratteristiche della radiazione solare e di funzionamento di una cella fotovoltaica. Moduli fotovoltaici e tipiche configurazioni dei campi fotovoltaici per la generazione stand-alone o per il collegamento in rete. Algoritmi di maximum power point tracking. Norma CEI 0-21 e aspetti di regolazione e controllo nei sistemi connessi alla rete.
Sistemi di generazione da fonte eolica: producibilità potenziale e cenni sul principio di funzionamento di un aeromotore. Curva di potenza di un aeromotore e tipico campo di funzionamento in relazione alla velocità del vento. Architetture dei sistemi eolici a velocità fissa o a velocità variabile con macchina elettrica sincrona oppure asincrona con rotore a gabbia o con rotore avvolto. Algoritmi di controllo per la regolazione di maximum power point tracking nei sistemi eolici a velocità variabile e algoritmi di regolazione della potenza attiva e reattiva dei sistemi collegati alla rete. Parchi eolici offshore e sistemi HVDC per il collegamento con la rete elettrica.
Cenni sui sistemi di generazione idroelettrica con impianti ad acqua fluente o a bacino. Generazione distribuita con sistemi mini o micro-idraulici per funzionamento in isola o in parallelo alla rete. Accumulo di energia con sistemi di pompaggio. Cenni sulla generazione idroelettrica da onde e maree.

Materiale didattico reso disponibile a cura del docente sulle pagine web Teams e Moodle del corso.

Testi di approfondimento disponibili tramite SBA, IEEE-Xplore:
Renewable and Efficient Electric Power Systems https://ieeexplore.ieee.org/book/5237268
Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems https://ieeexplore.ieee.org/book/5732788

GENERALITÀ SULLA PROPULSIONE ELETTRICA IN AMBITO TERRESTRE, NAVALE ED AEREO. EVOLUZIONE STORICA DEI SISTEMI DI TRASPORTO IN CAMPO FERROVIARIO. SISTEMI ELETTRICI PER IL TRASPORTO SU ROTAIA CON ALIMENTAZIONE IN CORRENTE CONTINUA O IN CORRENTE ALTERNATA MONOFASE: CONFIGURAZIONI ED APPARECCHIATURE DELLE SOTTOSTAZIONI ELETTRICHE DI ALIMENTAZIONE DEL CIRCUITO DI TRAZIONE; CONFIGURAZIONI DEL CIRCUITO DI TRAZIONE E CAPTAZIONE DELLA CORRENTE DALLA LINEA DI CONTATTO.
MATERIALE ROTABILE: DESCRIZIONE DELLE TIPOLOGIE DI RODIGGIO FERROVIARIO E DELLE CONFIGURAZIONI UTILIZZATE PER I CARRELLI FERROVIARI; RIPARTIZIONE DEL CARICO SUI CARRELLI DI UN LOCOMOTORE FERROVIARIO; SISTEMI DI FRENATURA; ADERENZA NEL CONTATTO RUOTA-ROTAIA; RESISTENZE AL MOTO DI UN VEICOLO FERROVIARIO; DIAGRAMMA DI TRAZIONE DI UN VEICOLO FERROVIARIO E DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DI DIMENSIONAMENTO DEL SISTEMA DI PROPULSIONE IN RELAZIONE ALLE PRESTAZIONI RICHIESTE E ALLE LIMITAZIONI SULL’ACCELERAZIONE E SULLA VELOCITÀ.
AZIONAMENTI DI TRAZIONE CON MOTORE IN CORRENTE CONTINUA: CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E DI FUNZIONAMENTO DEI MOTORI IN CORRENTE CONTINUA CON ECCITAZIONE INDIPENDENTE O CON ECCITAZIONE SERIE; CONVERTITORI STATICI PER L’ALIMENTAZIONE DI MOTORI IN CORRENTE CONTINUA; IMPIEGO DEI MOTORI IN CORRENTE CONTINUA NELLA TRAZIONE FERROVIARIA.
AZIONAMENTI DI TRAZIONE CON MOTORI IN CORRENTE ALTERNATA: RICHIAMI SULLE CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E DI FUNZIONAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASE; INVERTER A DUE LIVELLI CON MODULAZIONE PWM O CON MODULAZIONE SVM, INVERTER A TRE LIVELLI; AZIONAMENTI CON MOTORE ASINCRONO TRIFASE CON CONTROLLO AD ORIENTAMENTO DI CAMPO O CON CONTROLLO DIRETTO DI COPPIA; AZIONAMENTI CON MOTORE ASINCRONO TRIFASE UTILIZZATI NELLA TRAZIONE FERROVIARIA; MACCHINE SINCRONE CON CIRCUITO DI ECCITAZIONE O CON MAGNETI PERMANENTI; AZIONAMENTI CON MACCHINE SINCRONE E LORO IMPIEGO NELLA TRAZIONE FERROVIARIA.
INTEROPERABILITÀ FERROVIARIA ED ESEMPI DI SISTEMI DI PROPULSIONE DI LOCOMOTORI FERROVIARI CON ALIMENTAZIONE POLITENSIONE. CENNI SULLA PROPULSIONE FERROVIARIA DIESEL-ELETTRICA.
GENERALITÀ ED EVOLUZIONE STORICA DELLA PROPULSIONE ELETTRICA O IBRIDA NEI VEICOLI STRADALI. ARCHITETTURE DEI SISTEMI DI PROPULSIONE ELETTRICA O IBRIDA DEI VEICOLI STRADALI. RESISTENZE AL MOTO DI UN VEICOLO STRADALE E CARATTERISTICA DI TRAZIONE DI UN VEICOLO STRADALE CON PROPULSORE ELETTRICO O IBRIDO. CICLI DI MARCIA STANDARDIZZATI PER LA VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI UN VEICOLO STRADALE.
SISTEMI DI ACCUMULO DELL’ENERGIA O DELLA POTENZA PER L’IMPIEGO NEI VEICOLI STRADALI: CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E FUNZIONALI DEGLI ACCUMULATORI ELETTROCHIMICI, DEI BANCHI DI SUPERCONDENSATORI E DEI VOLANI MECCANICI; SISTEMI COMBINATI DI ACCUMULO.
CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E FUNZIONALI DI GENERATORI ELETTRICI CON CELLE A COMBUSTIBILE PER L’APPLICAZIONE NELLA PROPULSIONE DI VEICOLI STRADALI.
CONFIGURAZIONI DEI PROPULSORI ELETTRICI DI VEICOLI STRADALI CON ALIMENTAZIONE DA ACCUMULATORE ELETTROCHIMICO, DA CELLE A COMBUSTIBILE O DA GRUPPO DI GENERAZIONE CON MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA.
PROPULSORI IBRIDI DI TIPO DUAL-MODE, FULL-HYBRID O MILD-HYBRID CON MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA ED AZIONAMENTO ELETTRICO PER VEICOLI STRADALI; SISTEMI START/STOP ED EVOLUZIONE DEI SISTEMI ELETTRICI AUSILIARI DI BORDO.
USO DEI SISTEMI IBRIDI ED ELETTRICI NELLE APPLICAZIONI MARINE.

M. Brenna, F. Foiadelli, D. Zaninelli – ELECTRICAL RAILWAY TRANSPORTATION SYSTEMS – Published by John Wiley & Sons – ISBN 978-1-119-38680-3
M. EHSANI, Y. GAO, S. E. GAY, A. EMADI – MODERN ELECTRIC, HYBRID ELECTRIC AND FUEL CELL VEHICLES – CRC PRESS – ISBN 0-8493-3154-4

Richiami ed approfondimenti di Meccanica dei Fluidi. Cinematica dei Fluidi: analisi della deformazione nell'intorno di un punto. Vorticità e teoremi correlati. Decomposizione del campo di velocità. Le equazioni della meccanica dei Fluidi: bilancio di massa, quantità di moto ed energia. Modelli Idrodinamici di riferimento. Lo schema monodimensionale. Applicazione allo studio dei transitori di moto vario nelle correnti in pressione. Il metodo delle caratteristiche. Metodi computazionali per lo schema monodimensionale. L'equazione di Navier Stokes e sue approssimazioni nell'ambito idrodinamico: flussi a bassissimi numeri di Reynolds, teoria della lubrificazione, teoria della strato limite, convezione forzata e naturale, approssimazione di Boussinesque. Fluidi ideali. Turbolenza nei fluidi incomprimibili.

Dispense distribuite dal docente.

Richiami ed approfondimenti di Meccanica dei Fluidi. Cinematica dei Fluidi: analisi della deformazione nell'intorno di un punto. Vorticità e teoremi correlati. Decomposizione del campo di velocità. Le equazioni della meccanica dei Fluidi: bilancio di massa, quantità di moto ed energia. Modelli Idrodinamici di riferimento. Lo schema monodimensionale. Applicazione allo studio dei transitori di moto vario nelle correnti in pressione. Il metodo delle caratteristiche. Metodi computazionali per lo schema monodimensionale. L'equazione di Navier Stokes e sue approssimazioni nell'ambito idrodinamico: flussi a bassissimi numeri di Reynolds, teoria della lubrificazione, teoria della strato limite, convezione forzata e naturale, approssimazione di Boussinesque. Fluidi ideali. Turbolenza nei fluidi incomprimibili.

Dispense distribuite dal docente.
Letture suggerite dal docente.

Teoria della similitudine applicata al campo turbomacchinistico

- Criteri di similitudine e limiti;
- Raggruppamento delle variabili in numeri adimensionali;
- Applicazioni notevoli nel dimensionamento e nell’analisi di turbomacchine;


Turbomacchine idrauliche

1) Turbopompe centrifughe e assiali

- Principi di funzionamento e prestazioni
- Influenza della cavitazione nella selezione e nel progetto di turbopompe;
- Dimensionamento delle giranti centrifughe
- Dimensionamento delle giranti ad elica
- Dimensionamento di diffusori lisci, palettati, canali di ritorno e volute di raccolta
- Parametri che influenzano le prestazioni delle turbopompe
- Cenni relativi alla regolazione e sistemi di adescamento.

2) Turbine idrauliche

- Principi di funzionamento e prestazioni;
- Dimensionamento delle turbine Pelton;
- Dimensionamento di turbine idrauliche a reazione (Francis e Kaplan);
- Tubi diffusori
- Cavitazione nelle turbine a reazione;
- Curve di rendimento e diagrammi collinari;
- Principi di regolazione

Turbomacchine a fluido elastico

3) Fluidodinamica di flussi intubati

- Richiami di termodinamica e gasdinamica elementare;
- Efflussi bi-dimensionali non viscosi, vorticità, Teorema di Crocco, urti retti, obliqui e curvi. Urti e vantagli di espansione su profili complessi.
- Profili bi-dimensionali in schiere
- Strati limite su profili complessi, effetto dei gradienti di pressione per profili isolati e in schiera, strati limite termici.
- Teoria della resistenza: resistenza di forma, di attrito, indotta e d’onda;
- Interazione onde d’urto/strato limite
- Effetti tri-dimensionali: flussi secondari. Vortici di passaggio, a ferro di cavallo, di spigolo, al bordo di uscita, altri fenomeni secondari.

4) Compressori assiali

- Principi di funzionamento, prestazioni, adimensionalizzazione delle curve caratteristiche;
- Dimensionamento preliminare della macchina;
- Principali limiti al rapporto di compressione di stadio: massima velocità di trascinamento, effetti aerodinamici legati alla velocità assiale, massima deflessione del flusso (teoria alare corretta, carte di Howell etc.), “work-done factor”.
- Analisi del flusso al raggio medio: ottimizzazione del rendimento della falda fluida.
- Leggi di svergolamento: a vortice libero, a grado di reazione costante, ad angolo assoluto ingresso rotore costante.
- Ottimizzazione del rendimento di stadio in relazione alla legge di svergolamento adottata.
- Correlazioni di perdita per uno stadio di compressore assiale.


5) Turbine a vapore

- Principi di funzionamento e prestazioni
- Analisi di uno stadio ad azione, a salti di velocità, a reazione. Confronto tra le diverse soluzioni
- Rendimento di palettatura, perdite per ventilazione, per ammissione parzializzata e per umidità.
- Dimensionamento preliminare di una turbina a vapore: suddivisione in corpi, definizione delle grandezze fondamentali per ogni corpo, dimensionamento alla linea media di ogni stadio, ottimizzazione della corrente alla linea media.

6) Espansori a gas assiali

- Principi di funzionamento, prestazioni, adimensionalizzazione delle curve caratteristiche;
- Dimensionamento preliminare alla linea media;
- Leggi di svergolamento palare: vortice libero, legge ad angolo uscita statore costante.
- Limiti sulle prestazioni del singolo stadio;
- Cenni sulle tecniche di raffreddamento.

• T. Wright e P.M. Gerhart, "Fluid Machinery: Application, Selection and Design", CRC Press ISBN978-1-4200-8294-4
• Materiale a cura del Docente messo a disposizione su piattaforma Moodle

Acustica:
Grandezze acustiche.
Equazione delle onde e velocità del suono.
Soluzioni delle equazioni delle onde: onde piane e sferiche.
Impedenza acustica.
Psicoacustica: l'orecchio, audiogramma normale.
Livelli sonori.
Analisi acustica (bande d’ottava e di terzi d’ottava)
Curve di ponderazione.
Misuratori di livello sonoro.
Acustica degli ambienti aperti.
Barriere acustiche.
Acustica degli ambienti chiusi.
Tempo di riverberazione (formulazione di Sabine e di Eyring).
Materiali fonoassorbenti.
Potere fonoisolante. Legge della massa

Illuminotecnica:
Richiami di irraggiamento.
Grandezze fotometriche e radiometriche.
L'occhio. La prestazione visiva.
Strumenti di misura delle grandezze fotometriche.
Cenni di colorimetria.
Sorgenti luminose: lampade a incandescenza, a scarica e LED.
Apparecchi illuminanti.
Illuminazione naturale.
Illuminamento da sorgenti estese (lineari, tubolari e rettangolari)
Metodo del flusso totale.
Metodo della radiosità.

-A. B. Coppens, L. E. Kinsler, J. V. Sanders, A. R. Frey, Fundamentals of acoustics (4th edition), Ed. Wiley
-Gino Moncada Lo Giudice e Silvio Santoboni, Acustica, Ed. CEA
-Gino Moncada Lo Giudice e Andrea De Lieto Vollaro, Illuminotecnica, Ed. CEA

Oleodinamica

1. Condizioni di efflusso notevoli in oleodinamica
Flusso attraverso gli orifizi - Il coefficiente di efflusso Ce o “discharge coefficient CD”
Flusso nei meati

2. Valvole
Valvola limitatrice di pressione
Valvola riduttrice di pressione
Valvola regolatrice di portata RQ2
Valvola regolatrice di portata RQ3
Valvole a posizionamento continuo e caratteristiche
Manipolatore oleodinamico
Servovalvole e valvole proporzionali
Servovalvole Nozzle-Flapper

3. Attuatori
Classificazione e caratteristiche e degli attuatori lineari e rotativi

4. Operatori
Classificazione delle pompe impiegate nell'oleodinamica
Livello di pressione
Regolarità della portata
Variabilità della cilindrata
Considerazioni su rapporto Costo/Prestazioni

5. Fluidi, accumulatori e tubazioni
Funzioni del fluido nei sistemi oleodinamici
Definizione e caratterizzazione della comprimibilità
Comprimibilià effettiva
Filtrazione
Condizionamento termico
Accumulatori
Tubazioni

6. Perdite nelle macchine operatrici e motrici
Modello di Wilson

7. Sistemi
Gruppi di alimentazione a portata costante
Gruppi di alimentazione a pressione costante
Le trasmissioni idrostatiche, macchine a cilindrata variabile
I sistemi “load sensing”
Il controllo “automotivo”

8. Aspetti, componenti e sistemi legati alla divisione o ripartizione del flusso verso gli utilizzatori
Divisori di flusso a posizionamento continuo
Divisori a ingranaggi
Divisori a logica proporzionale

9. Controllo di attuatori lineari e rotativi
Linearizzazione dei sistemi oleodinamici intorno al punto di funzionamento nominale
Caratterizzazione del comportamento delle valvole a posizionamento continuo
Caratterizzazione dei sistemi dinamici del primo e del secondo ordine mediante i parametri canonici
Controllori industriali di tipo PID
Sistemi “valve-controlled”
Sistemi “pump-controlled” (cilindrata variabile, velocità del motore primo variabile)
Sistemi oleodinamici in ambito “meccatronico”

10. Progetto di sistemi oleodinamici
Progetto di un sistema o di un componente oleodinamico e verifica delle sue prestazioni in condizioni stazionarie e dinamiche mediante l’impiego del codice di simulazione AMESim®.

Pneumatica

11. Aspetti legati all’esercizio dei componenti pneumatici
Flusso attraverso gli orifizi
Carica e scarica di una capacità
Caratteristica meccanica dei martinetti

12. Sistemi per la generazione e distribuzione dell’aria compressa
Compressori
Valvole
Attuatori
Gruppi per il trattamento dell’aria compressa
Deumidificazione
Filtrazione
Gruppi di generazione e condizionamento

13. Aspetti funzionali e logici nella gestione degli impianti pneumatici
Diagrammi movimento fasi
Grafcet descrittivo, grafcet funzionale, grafcet contratto
Soluzioni per il controllo di due o più attuatori pneumatici e problematiche legate all’insorgenza dei segnali bloccanti
Tecnica della memoria ausiliaria
Tecnica delle memorie in cascata
Sequenziatori
Elettropneumatica a relé
Sistemi gestiti da PLC

-N.NERVEGNA “OLEODINAMICA E PNEUMATICA” ED. POLITEKO, TORINO
-G. BELFORTE, A.M. BERTETTO, L. MAZZA “ PNEUMATICA” ED. TECNICHE NUOVE, MILANO
-ASSOFLUID “L’OLEOIDRAULICA NELL’AMBITO INDUSTRIALE E MOBILE” ED. ASSOFLUID. MILANO
-ASSOFLUID “LA PNEUMATICA E LE SUE APPLICAZIONI” ED. ASSOFLUID. MILANO
-N.D. MANRING “HYDRAULIC CONTROL SYSTEMS” ED. JOHN WILEY & SONS, N. JERSEY
-AKERS, M. GASSMAN E R. SMITH “ HYDRAULIC POWER SYSTEM ANALYSIS” ED.TAYLOR & FRANCIS
-P. BEATER “PNEUMATIC DRIVES” SPRINGER-VERLAG BERLIN
-Materiale didattico a cura del docente

Introduzione alle problematiche costruttive di veicoli stradali. Geometria ed assetto del veicolo. Pneumatici. Sospensioni per veicoli leggeri e pesanti: geometria e componenti. Sistemi di sterzo. Trasmissioni automobilistiche ed idrostatiche a due e quattro ruote motrici. Sistemi frenanti.
Asservimenti meccanici, idraulici, pneumatici, elettrici per sistemi frenanti, sterzanti e di sospensione. Dispositivi ABS, ASR, ESP e sistemi ADAS per la sicurezza attiva dei veicoli. Sistemi di sicurezza passiva (air-bag, pretensionatori cinture di sicurezza). Trasmissioni automatiche e semiautomatiche. Veicoli ibridi.

Dispense del docente

Inquinamento atmosferico. Inquinamento su scala locale e su scala globale. Tipologia e formazione degli inquinanti. Effetti nocivi degli inquinanti. Caratterizzazione dell’atmosfera ai fini dell’analisi delle problematiche di inquinamento.
Analisi degli impianti motori per la conversione dell’energia ai fini della determinazione della loro interazione con l’ambiente. Caratterizzazione delle sorgenti di emissione.
Modelli di qualità dell’aria. Fenomeni di trasporto e diffusione e degli inquinanti in atmosfera. Modelli short-term e climatologici. Modelli deterministici e stocastici. Modello gaussiano. Impiego di codici di calcolo EPA per la valutazione dell’impatto ambientale di impianti motori per la conversione dell’energia.
Elementi per la redazione di studi di impatto ambientale di sistemi energetici.
Tecnologie per il riduzione delle emissioni inquinanti. Sistemi di controllo della produzione degli inquinanti e sistemi di rimozione delle emissioni solide e gassose in atmosfera.
Emissioni acustiche da ambienti industriali. Caratterizzazione delle sorgenti di emissione ed analisi della propagazione in ambiente esterno. Tecnologie per il controllo delle emissioni acustiche.
Quadro della normativa in materia di qualità dell’aria, di regolamentazione delle emissioni inquinanti ed acustiche.

- Giorgio Cau, Daniele Cocco “L’Impatto Ambientale dei Sistemi Energetici” Ed. SGEditoriali, 2015
- Mackenzie L. Davis, David A. Cornwell “Introduction to Environmental Engineering” Ed. McGraw-Hill, 1991
- C. S. Rao “Environmental Pollution Control Engineering” Ed. New Age International (P) Limited, 2006
- Lewis H. Bell, Douglas H. Bell “Industrial Noise Control” Ed. Marcel Dekker Inc., 1994
- Robert G. Kunz “Environmental Calculations: A Multimedia Approach” John Widely & Sons Inc., 2009

-Richiami di Fisica Tecnica
-Condizioni ambientali di benessere Comfort termico e qualità dell’aria Termofisica degli edifici
-Impianti di Riscaldamento: calcolo dei carichi termici, Certificazione energetica.
-Componenti di impianto: caldaie, radiatori, pannelli radianti, reti di distribuzione, vaso di espansione; Progetto di una centrale termica
-Moto dei fluidi e dimensionamento delle reti di distribuzione dell’acqua.
-Impianto di condizionamento: calcolo del carico termico estivo, dimensionamento di un impianto a tutt’aria senza e con ricircolo, e degli impianti misti.
-Componenti di impianto: gruppi frigo, centrali di trattamento dell’aria, fan coil, ecc
-Moto dei fluidi e dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria.
-Progetto dei componenti di impianto per il riscaldamento e il condizionamento

LIBRO DI TESTO TITOLATO IMPIANTI TERMOTECNICI
editori ROBERTO DE LIETO VOLLARO, LUCA EVANGELISTI, GABRIELE BATTISTA, EMANUELE DE LIETO VOLLARO
EDIZIONI EFESTO

Introduzione agli azionamenti elettrici: definizione di azionamento elettrico e classificazione degli azionamenti elettrici, elementi costitutivi di un azionamento elettrico; obiettivi e prestazioni degli azionamenti elettrici e tipi di servizio.
Principio di funzionamento dei dispositivi a semiconduttori di potenza: caratteristiche di funzionamento; transitori di turn-on e turn-off; perdite di conduzione e di commutazione. Fondamenti di conversione statica dell’energia elettrica: convertitori di tipo AC/DC, convertitori DC-AC, convertitori AC-AC. Tecniche di modulazione con approccio carrier-based.
Introduzione al software di simulazione MATLAB/Simulink.

I sistemi lineari ed il loro studio nel dominio del tempo. La trasformata di Laplace e studio di un sistema nel dominio della variabile ‘s’. Rappresentazione delle funzioni di trasferimento nel dominio della frequenza, diagrammi di Bode e implementazione in ambiente MATLAB/Simulink.
Regolatori industriali di tipo P, PI, PID. Architetture e caratteristiche principali dei sistemi di controllo in anello aperto e in retroazione.
Sensori di corrente: resistenza di shunt, sensore ad effetto Hall. Principio di funzionamento dei sensori di tensione. Sensori di posizione e velocità: dinamo tachimetrica, encoder assoluto e incrementale, resolver.

Richiami sui circuiti magnetici e sul principio di funzionamento delle macchine elettriche. Azionamenti elettrici con macchina sincrona: modello dinamico della macchina e analisi del funzionamento in regime sinusoidale. Strategie di controllo negli azionamenti elettrici macchina sincrona con rotore avvolto, a magneti permanenti, e a riluttanza. Sintesi dei sistemi di controllo per azionamenti elettrici con macchina sincrona con l’utilizzo di MATLAB/Simulink.
Azionamenti elettrici con macchina asincrona: modello dinamico della macchina e analisi del funzionamento in regime sinusoidale. Strategie di controllo negli azionamenti elettrici con macchina asincrona. Realizzazione di azionamenti elettrici con macchina asincrona in ambiente MATLAB/Simulink.

Introduzione ai sistemi di controllo embedded con PLC, microcontrollori, DSP ed FPGA: caratteristiche di funzionamento e programmazione. Introduzione al software National Instruments LabVIEW per gli azionamenti elettrici. Tendenze e sviluppi futuri degli azionamenti elettrici.

Oltre alle dispense a cura del docente

Ion Boldea, Syed A. Nasar
Electric Drives, Third Edition 2016 by CRC Press
ISBN 9781498748209
Bimal K. Bose
Modern Power Electronics and AC Drives
Prentice Hall PTR, 2002
Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
Power Electronics: Converters, Applications, and Design
ISBN: 0471226939
Ned Mohan
Advanced Electric Drives: Analysis, Control, and Modeling Using MATLAB / Simulink
ISBN: 978-1-118-48548-4
Ned Mohan
Electric Drives: An Integrative Approach
ISBN: 0971529256
Digital Integrated Circuits, by Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, and Borivoje Nikolic, Prentice Hall
Electrical Circuit, Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani

Le tecniche classiche di valutazione del rischio in ambito lavorativo riferite a infortuni e tecnopatie. Metodi descrittivo-induttivi di analisi di rischio; la Job Safety Analysis , check lists, FAST method. Schemi di analisi per agenti da malattia professionale: agenti fisici e movimentazione manuale dei carichi mediante ISO 11228-1-2-3. Tecniche di valutazione di rischio nella sicurezza industriale; introduzione all’affidabilità, l’affidabilità come indice di probabilità di accadimento di incidenti e guasti; il tasso di guasto; esempi di sistemi a tasso di guasto costante, distribuzioni di Weibull, distribuzioni particolari; interpretazioni sperimentali. Sistemi non riparabili; determinazione dell’affidabilità di sistemi serie; i sistemi ridondanti; i sistemi in “stand-by”, i sistemi Voter a “maggioranza”. Sistemi riparabili; il concetto di manutenibilità; calcolo della disponibilità dei sistemi. Gli alberi di guasto; FTA, ETA; elementi di algebra logica; analisi qualitativa di un albero; analisi quantitativa di un albero. Cenni sulle catene di Markov. L’analisi di sicurezza industriale; le tecniche Haz.Op; tecniche di tipo FMEA; tecniche CCA; le HRA; infortuni e le malattie professionali; le banche dati nazionali ed internazionali; indici statistici di incidenza infortunistica. Rumore; fondamenti di acustica e tecniche di misura e monitoraggio; applicazioni. Vibrazioni; introduzione alle vibrazioni meccaniche; incidenza di malattie professionali correlate alla esposizione a vibranti; Applicazioni geostatistiche nella valutazione dei rischi; costruzione di variogrammi e loro interpretazione; operazioni di stima; Kriging, Co Kriging;

Dispense e testi distribuiti dal docente

Cenni ai metodi di caratterizzazione dei materiali
- tecniche diffrattometriche, microscopiche e spettroscopiche. Cenni di metallografia e di prove non distruttive.
Corrosione ad Umido
- Aspetti elettrochimici del degrado, forme di corrosione ad umido, diagrammi di Pourbaix, cinetica della corrosione, ddp e teoria dei potenziali misti – passività, corrosione in ambienti naturali e in ambienti ostili, metodi di prevenzione, protezione, diagnosi e monitoraggio
Tribologia
- Richiami sulla meccanica del contatto. Aspetti tribologici del degrado (adesione, attrito e usura), principali tipologie di usura (adesiva e abrasiva).
- Teoria, metodi e normativa per la quantificazione dell’usura, misure preventive.
Protezione dei materiali
- rivestimenti resistenti all’usura e alla corrosione, barriere termiche.
- Tecnologie di produzione di rivestimenti: rivestimenti galvanici, rivestimenti da fase vapore, rivestimenti termospruzzati.
Materiali compositi
- concetti fondamentali (matrice-rinforzo-interfaccia) e classificazione; regola delle miscele, interazione rinforzo-matrice, durabilità e degrado (creep, fatica, idrolizzazione). Criteri di progettazione: compositi laminati e sandwich; tecnologie di produzione: hand layup, Filament winding, stampaggi a caldo, a freddo e in autoclave, Resin Transfer Moulding, Spray-up. Esempi di applicazione dei compositi.
Materiali ceramici avanzati
- correlazione tra precursori, produzione, struttura e proprietà ottenibili. Criteri di affidabilità (statistica di Weibull); tecnologie di produzione: sinterizzazione, pressatura isostatica a caldo, slip casting, tape casting, codeposizione, termal spraying. Esempi di applicazione dei ceramici per componenti refrattari e barriere termiche. Degrado, corrosione a secco
Complementi:
- Progettazione mediante Elementi Finiti e relative ricadute sui materiali impiegati: simulazione delle proprietà variabili nel tempo e in temperatura. Esempi applicativi di analisi statiche e dinamiche, meccaniche e termo-meccaniche.
Cenni ai trattamenti delle acque ed ai fenomeni correlati per la corretta selezione degli acciai negli impianti per la produzione di energia e negli scambiatori di calore.

Dispense del docente
testi di riferimento:
M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon: "Materiali, dalla scienza alla progettazione ingegneristica" Casa Editrice Ambrosiana
Scienza e tecnologie dei metalli - CittàStudi Edizioni

CORSO MONOGRAFICO RIGUARDANTE LE ATTIVITÀ ESTRATTIVE DI CAVA. OBIETTIVO DEL CORSO È FAR ACQUISIRE ALLO STUDENTE CONOSCENZE IN MERITO ALL’INTERO PROCESSO E ALLE INTERAZIONI DELLO STESSO CON L’AMBIENTE A PARTIRE DAI CRITERI DI SCELTA DEL SITO, DELLA VALUTAZIONE DI IMPATTO AMBIENTALE, DEL PROGETTO, DELLA GESTIONE DEL PROCESSO PRODUTTIVO E DEL RECUPERO AMBIENTALE. MATERIALI DI CAVA. TIPOLOGIA DELLA CAVA. METODI E TECNICHE DI COLTIVAZIONE. TIPOLOGIA E METODI DI RECUPERO. NORMATIVE E SICUREZZA.
RICHIAMI DI GEOLOGIA, TETTONICA ED IDROGEOLOGIA. I MINERALI E LE ROCCE.

CAVE E MINIERE. LE SOSTANZE MINERALI DI CAVA: A) ROCCE ORNAMENTALI DA TELAIO E DA SPACCO (MARMI, TRAVERTINI, “GRANITI”, “PIETRE”); B) MATERIALI DA COSTRUZIONE: 1) INERTI PER CALCESTRUZZO E MALTA (SABBIE, GHIAIE E PIETRISCHI DA FRANTUMAZIONE); 2) BLOCCHETTI E CONCI; 3) PEZZAMI E BLOCCHI DA SCOGLIERA; C) MATERIE PRIME PER L’INDUSTRIA (SABBIE SILICEE, DIATOMITI E FARINE FOSSILI, MARNE ARTIFICIALI, “ PIETRA DA CALCE”, DOLOMITE, ETC).

LE FORMAZIONI GEOLOGICHE, LE RISORSE E LE RISERVE MINERARIE. IL GIACIMENTO MINERARIO, LE COPERTURE E GLI INTERCALARI STERILI. COLTIVAZIONI A CIELO APERTO ED IN SOTTERRANEO. IL RAPPORTO DI SCOPERTURA. LA MORFOLOGIA DEL TERRITORIO E LA TIPOLOGIA DELLE CAVE.

LA PIANIFICAZIONE DELLE ATTIVITÀ ESTRATTIVE E LA LOCALIZZAZIONE DELLE CAVE: ESPLORAZIONE INTEGRALE E POLI ESTRATTIVI. IMPATTO DELLE ATTIVITÀ ESTRATTIVE E VALUTAZIONE DI IMPATTO AMBIENTALE.

LEGISLAZIONE NAZIONALE E REGIONALE SULLE ATTIVITÀ ESTRATTIVE. CONCESSIONE ED AUTORIZZAZIONE. PIANIFICAZIONE REGIONALE E LOCALE. PROGETTI DI COLTIVAZIONE E RECUPERO AMBIENTALE.

ELEMENTI VOLUMETRICI E FUNZIONALI DELLA COLTIVAZIONE. GERARCHIA DEI VOLUMI. METODI DI COLTIVAZIONE IN SOTTERRANEO. CAMERE E PILASTRI E METODI PER RIPIENA. METODI DI COLTIVAZIONE A GIORNO: A) PER GRADONI (GRADONE UNICO, GRADONI MULTIPLI); B) PER SPLATEAMENTO; C) PER FETTE VERTICALI.

TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: ABBATTIMENTO MEDIANTE ESPLOSIVI, SCAVO MECCANICO, RIPPAGGIO, DOZING E SCRAPERS. TECNICHE E TECNOLOGIE DI PERFORAZIONE. CENNI DI TECNICA DEGLI ESPLOSIVI. RUMORE, SOVRAPRESSIONI IN ARIA ED ONDE SUPERFICIALI. MOVIMENTAZIONE E TRASPORTO MEDIANTE DUMPERS, NASTRI E FORNELLI. IMPIANTI DI FRANTUMAZIONE, VAGLIATURA E MACINAZIONE.

QUALITÀ E CERTIFICAZIONE DEI PRODOTTI DI CAVA. COLTIVAZIONE DELLE ROCCE ORNAMENTALI A GIORNO ED IN SOTTERRANEO: GRANDI BANCATE E GRADINO BASSO. TECNICHE DI TAGLIO: FILO DIAMANTATO, TAGLIATRICI A CATENA, TAGLIO CON FIAMMA E CON ACQUA. SPACCO STATICO E DINAMICO. TIPOLOGIE DEI PRODOTTI. RESA DI COLTIVAZIONE E DISCARICHE.

IMPIANTI DI SEGAGIONE E LABORATORI. L’ORGANIZZAZIONE DELLA PRODUZIONE ED IL CICLO ELEMENTARE DI PRODUZIONE. LA TECNICA PERT. PRODUTTIVITÀ MINIMA E MASSIMA. DIMENSIONAMENTO DELLA CAVA MEDIANTE IL METODO DEGLI SPAZI FUNZIONALI.

SCELTA DEL METODO DI COLTIVAZIONE E GRADUALITÀ DEL RECUPERO AMBIENTALE. CARTE DI VISIBILITÀ E MITIGAZIONE DELL’IMPATTO VISIVO.

BONIFICA, RECUPERO E RIPRISTINO. TECNICHE DI INGEGNERIA NATURALISTICA. I LAGHI DI CAVA. AZIONI DI IMPATTO DELLE CAVE VERSO L’ESTERNO. RUMORE, POLVERI, VIBRAZIONI E LE TECNICHE DI RILEVAZIONE E MITIGAZIONE.

LA SICUREZZA SUL LAVORO. NORME FONDAMENTALI EUROPEEE, NAZIONALI E LOCALI. LA VALUTAZIONE DEI RISCHI ED IL DOCUMENTO DI SALUTE E SICUREZZA AI SENSI DEL DPR 624. I PRINCIPALI AGENTI MATERIALI DI INFORTUNIO E DI MALATTIA PROFESSIONALE. RUMORE, POLVERI E VIBRAZIONI. IL DPR 128.

L’INSEGNAMENTO È COMPLETATO DALLA REDAZIONE DI UN PROGETTO DELLA COLTIVAZIONE ED IL RECUPERO AMBIENTALE DI UNA CAVA.

Dispense e testi distribuiti in aula dal docente

Introduzione ai circuiti digitali. Cenni sull’algebra booleana. Circuiti combinatori e contatori digitali. Circuiti sequenziali. Introduzione ai microcontrollori e ai Digital Signal Processor. PLC industriali: caratteristiche di funzionamento, programmazione e applicazioni. Memorie a semiconduttore. Conversione analogico-digitale. Amplificatori operazionali. Conversione digitale-analogico. Filtri analogici. Bus e protocolli di comunicazione in ambito industriale

Digital Integrated Circuits, by Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, and Borivoje Nikolic, Prentice Hall

Electrical circuits, Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani

Introduzione ai circuiti digitali. Cenni sull’algebra booleana. Circuiti combinatori e contatori digitali. Circuiti sequenziali. Introduzione ai microcontrollori e ai Digital Signal Processor. PLC industriali: caratteristiche di funzionamento, programmazione e applicazioni. Memorie a semiconduttore. Conversione analogico-digitale. Amplificatori operazionali. Conversione digitale-analogico. Filtri analogici. Bus e protocolli di comunicazione in ambito industriale

Digital Integrated Circuits, by Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, and Borivoje Nikolic, Prentice Hall

Electrical circuits, Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, Giambattista Gruosso, Giancarlo Storti Gajani

Il sistema azienda: struttura, obiettivi, funzioni aziendali, le tipologie di struttura organizzativa. Classificazione dei sistemi di produzione. Le misure di prestazione dei sistemi di produzione. Rappresentazione e mappatura dei processi di produzione. Tecniche per la stima delle prestazioni dei sistemi produttivi. Legami tra WIP, Throughput e Tempo di attraversamento ed influenza della variabilità. Approcci alla diagnostica e miglioramento delle prestazioni dei sistemi manifatturieri.
Il dimensionamento dei lotti di produzione (lotto economico di produzione ed estensione al caso multiprodotto). La produzione per campagne (determinazione del numero ottimale di campagne e della loro durata ottimale). Effetto della dimensione dei lotti sul tempo di attraversamento.

La previsione della domanda
Gli elementi che caratterizzano la domanda e la sua variabilità (fluttuazioni random, trend, stagionalità e ciclicità). Tecniche previsionali qualitative e quantitative. Metodi causali basati su regressione lineare. Metodi basati su serie storiche (media mobile, media mobile pesata, media con smorzamento esponenziale con e senza trend). Metodi di stima della domanda stagionale. Criteri di stima degli errori di previsione (CFE, MAPE, MAD, TS). La previsione di domanda per i nuovi prodotto (stime della dimensione del mercato e modello di Bass).

Pianificazione, programmazione e controllo della produzione
Analisi P-Time e D-Time, la legge di Little. Logiche di gestione Push e Pull. Produzione a magazzino (Make to Stock) e produzione su commessa (Assemble to Order, Make to Order ed Engineering to Order). Gerarchia delle fasi di pianificazione, programmazione e controllo e le loro interazioni con le decisioni strategiche e la pianificazione della capacità produttiva.

Pianificazione aggregata
Criteri di adeguamento della capacità produttiva alla domanda. Metodi empirici (piani zero-inventory, piani level work force, piani misti) e modelli di ottimizzazione LP per la redazione del piano aggregato.

Il Piano Principale di Produzione
Criteri per la disaggregazione del piano aggregato e redazione del Piano principale di Produzione. La gestione della distinta base. Piano principale di produzione MTS E ATO.

Programmazione di medio periodo e pianificazione dei fabbisogni.
Il metodo MRPI e II. La verifica di capacità (Capacity Requirements Planning). Criteri di lottizzazione dei fabbisogni. Stima capacità Available to Promise. Limiti e vincoli del sistema MRP.

Programmazione operativa
I piani operativi di produzione ed il Final Assembly Schedule. Criteri operativi e tecniche euristiche per lo scheduling delle risorse e l’assegnazione delle priorità. Sequencing di linee di produzione multimodel e mixed model. Il controllo avanzamento della produzione.

Sistemi di produzione pull
Il sistema Kanban, il livellamento della produazione ed il sequencing di linee mixed model. Il sistema CONWIP. Confronto prestazionale tra sistemi push e pull.

Richiami di gestione delle scorte
Funzione e criteri di classificazione delle scorte. I costi rilevanti nella gestione delle scorte. I materiali a domanda dipendente e indipendente.
La gestione dei materiali a domanda indipendente: lotto economico con consegne istantanee e graduali, lotto economico con sconti quantità, la gestione a livello di riordino e a ciclo di riordino. La gestione degli articoli a forte movimentazione (copertura totale e copertura libera). Criteri per la determinazione della scorta di sicurezza (ricerca dell’ottimo economico e valutazione del livello di servizio). I benefici della centralizzazione delle scorte. La gestione a fabbisogno ,lot by lot e lotto economico dinamico. Decisioni di approvvigionamento sul singolo periodo (newsboy model). L’analisi ABC, le misure di prestazione dei magazzini (indice di rotazione, periodo di copertura, indici di efficienza del servizio).

Dispense distribuite dal docente caricate sul sito Moodle.

•Vibrazioni di sistemi discreti a N gradi di libertà
o Richiami sulle vibrazioni libere e forzate
o Modi propri e frequenze proprie
o Ortogonalità dei modi propri
o Calcolo della risposta a un carico variabile nel tempo tramite il metodo della sovrapposizione modale
•Vibrazioni di sistemi continui
o Vibrazioni assiali, flessionali e torsionali degli alberi
o Vibrazioni trasversali nelle funi
• Soluzione propagativa
• Soluzione stazionaria
o Vibrazioni trasversali nelle membrane
o Vibrazioni flessionali nelle piastre
o Vibrazioni nei gusci
o Calcolo di modi e frequenze proprie di vibrazione per le diverse condizioni di vincolo
o Calcolo della risposta a un carico variabile nel tempo con la tecnica modale
•Il Metodo degli Elementi Finiti
o La discretizzazione di un sistema reale
o Le funzioni di forma e modelli di interpolazione
o Deformazioni e caratteristiche di sollecitazione in funzione degli spostamenti nodali
o Applicazione del principio dei lavori virtuali
o Le matrici di massa e rigidezza per il singolo elemento e per l’intero sistema
o Introduzione dei vincoli
o Calcolo di modi e frequenze proprie
•Dinamica dei rotori
o Velocità critiche di rotazione
o Bilanciamento statico e dinamico dei rotori

Di Benedetto A, Belfiore N. P. Fondamenti di teoria delle vibrazioni meccaniche, Casa Editrice Ambrosiana - 2011
Guido A. R., Della Valle S. Vibrazioni meccaniche nelle macchine, Liguori Editore
Scotto Lavina G., Applicazioni di meccanica applicata alle macchine, Ed. Siderea, Roma, 1975.

Testi consigliati di approfondimento
Genta G. Vibrazioni delle strutture e delle macchine, Levrotto & Bella, 1996

Il ciclo di vita di un sistema termomeccanico e le fasi componenti del progetto: analisi di fattibilità; progetto esecutivo.
Metodi convenzionali e ricerca delle soluzioni ottimali, formulazione del problema di progettazione ottimizzata: introduzione; variabili di progetto e gradi di libertà; funzioni di costo; vincoli di progetto; esempi di formulazione di progetto ottimizzato.
Il processo di progettazione di impianti termomeccanici: criteri di selezione di apparecchiature e macchine a fluido, valutazioni economiche e stima iniziale dei costi.
Apparecchiature di scambio termico: generalità e tipologie, approcci per la progettazione, ottimizzazione di reti di scambiatori con il metodo del pinch.
Generatori di vapore: generalità e tipologie; combustibili; combustione; trasmissione del calore; rendimento di un generatore di vapore, criteri di progettazione termica.
Esempi di dimensionamento di macchine e apparecchiature costituenti gli impianti termomeccanici.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.

Dispense distribuite dal docente.
CIRILLO F., Progetto di sistemi meccanici, Mc Graw-Hill.
STOECKER W. F., Design of Thermal Systems, Mc Graw-Hill International.
ANNARATONE D., Calcolo termico di generatori di vapore, Tamburini Editore.

Introduzione alla Progettazione Funzionale: metodi di progettazione, classificazione secondo Artobolewsky, classificazione funzionale: guida di corpo rigido, generatore di funzione e generatore di traiettoria. Analisi e Sintesi Topologica di meccanismi: corrispondenza grafi-meccanismi; enumerazione delle catene cinematiche; isomorfismo e planarità; rappresentazione automatica di catene cinematiche e meccanismi. Analisi e Sintesi cinematica di meccanismi per spostamenti finiti: metodo basato sulle matrici di spostamento, moti nel piano e nello spazio, equazione di Freudenstein. Sintesi cinematica di meccanismi per spostamenti infinitesimi: teoria classica di Burmester, teoria di Burmester generalizzata, metodi generali di sintesi cinematica basati sugli invarianti geometrici e sulle polari del primo ordine; analisi cinematica mediante gli invarianti cinematici, quadrilateri affini. Progettazione funzionale di elementi per l’automotive: cambi automatici, epicicloidali, differenziali, sospensioni ed ammortizzatori, meccanismi di sterzo, innesti e frizioni. Organi di trasmissione e di azionamento: trasmissione per assi paralleli, incidenti e sghembi, giunti articolati, principio di concordanza dell’inerzia. Lubrificazione: lubrificazione elastoidrodinamica EHD. Simulazione dinamica di MBS (sistemi multi-body) e di strutture continue: metodi efficienti di soluzione delle equazioni dinamiche per MBS vincolati; analisi dinamica di strutture tramite elementi finiti. Compliant mechanisms: analisi e sintesi cinematica di meccanismi a cedevolezza selettiva, analisi cinetostatica, analisi dinamica. Isotropic compliance: sintesi della cedevolezza selettiva nei meccanismi e nei robots in E(3) and SE(3). MEMS e NEMS: progettazione, simulazione, fabbricazione, caratterizzazione, test e modalità operazionali di sistemi micro/nano elettro meccanici. Elementi di meccatronica: controllo di sistemi meccanici in condizioni dinamiche, autonica, meccanismi per l’automazione, arpionismi, croce di Malta, microcontrollori. Creatività nel design: atlanti di meccanismi, metodi TRIZ ed LT. Computational intelligence: algoritmi di ottimizzazione per i meccanismi, indici di prestazione, angolo di pressione, guadagno meccanico.

Dispense e materiale distribuito a cura del docente mediante piattaforma Moodle.

Di Benedetto, A., Pennestrì, E., Introduzione alla cinematica dei meccanismi, CEA, Voll. 1, 2 e 3.

Specifiche prestazionali e caratteristiche metrologiche della strumentazione industriale: richiami su concetti di base di metrologia e metodi di misura. Elaborazione ed analisi di misure di grandezze dinamiche. Complementi di statistica applicata alle misure industriali ed ai controlli di qualità. Guida alla stesura di relazioni tecnico-scientifiche.
Catene di misura e condizionamento dei segnali nei processi industriali: richiami sull’adattamento di impedenza, amplificatori, filtri, modulatori e demodulatori, circuiti a ponte, sistemi di linearizzazione, trasmettitori di misura, standard di comunicazione degli strumenti di misura. Sistemi di acquisizione dati per applicazioni industriali. Infrastrutture di rete per misure industriali: fondamenti e applicazioni.
Metodi e sistemi di misura per grandezze meccaniche e termiche nelle applicazioni industriali (es. rilievi non invasivi, sistemi ottici e digitali, misure di temperatura senza contatto, misure di livello, sistemi ad ultrasuoni, trasduttori resistivi, capacitivi e induttivi, sistemi di misura radiometrici, ecc.). Gestione del parco apparecchiature in contesto industriale.

• W. C. Dunn, Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control, McGraw-Hill, 2005.
• C. W. de Silva , Sensors and actuators – Engineering System Instrumentation, CRC Press Taylor & Francis Group, 2015.
• Beckwith T.G., Marangoni R.D. & Lienhard J.H, Mechanical Measurements, Pearson Prentice Hall, 2007.
• Tony R. Kuphaldt, Lessons In Industrial Instrumentation, Samurai Media Limited, 2019.
• Alessandro Brunelli, Manuale di taratura degli strumenti di misura, Gisiservizi, 2012.
• G. Malagola, A. Ponterio, La metrologia dimensionale: teoria e procedure di taratura, Società Editrice Esculapio, 2013.
• D.C.Montgomery, Introduction to Statistical Quality Control, John Wiley & Sons, Inc., 2009.
• R. S. Figliola, D. E. Beasley, Theory and Design for Mechanical Measurements, 6th Edition, Wiley, 2015.
• Hughes, T. Hase, Measurements and their Uncertainties A practical guide to modern error analysis, Oxford University Press Inc., New York, 2010.
• W. Navidi, Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze, Mc Graw Hill, 2006.
• CEI UNI 70098-3: 2016, Incertezza di misura. Parte 3: Guida all'espressione dell'incertezza di misura
• F. P. Branca, Misure meccaniche, E.S.A. Editrice, Roma 1980.
• P. Cappa, Sensori e Trasduttori per Misure Meccaniche e Termiche, Voll. I-III, Borgia Editore, 1994.
• Materiale didattico messo a disposizione dal docente

Processi di lavorazione dei materiali polimerici. Classificazione dei materiali polimerici. Richiami delle principali proprietà tecnologiche. Estrusione. Estrusione in bolla. Estrusione e soffiaggio. Calandratura. Processo di produzione di fibre. Stampaggio ad iniezione. Stampaggio per soffiaggio. Stampaggio rotazione. Stampaggio per compressione. Stampaggio per trasferimento. Termoformatura. Processi di formatura per fusione. Processi di schiumatura. Giunzione di materiali plastici. Processi di lavorazione dei materiali compositi. Classificazione dei materiali compositi. Richiami delle principali proprietà tecnologiche. Processi di stampaggio per contatto, per compressione, da vuoto. Processi di stampaggio di materiali compositi liquidi. Stampaggio per iniezione di schiume. Stampaggio di tubi. Processo di fabbricazione di pre-impregnati. Filament winding. Pultrusione. Metallurgia delle polveri e processi di lavorazione dei materiali ceramici/vetri. Generalità sulle polveri metalliche, sui processi di produzione e sulle proprietà. Processo di pressatura di polveri. Processi di sinterizzazione. Processi di rilavorazione dei sinterizzati. Richiami delle principali proprietà tecnologiche dei materiali ceramici e vetri. Processi convenzionali di lavorazione dei materiali ceramici. Deposizione chimica da fase vapore. Processi DIMOX. Reaction bonding. Tecnologie Sol-Gel. Processo di pirolisi dei polimeri. Formatura da fuso (Melt Casting). Processi di formatura di materiali ceramici per tecniche di metallurgia delle polveri. Processi di lavorazione non convenzionali. Classificazione dei processi di lavorazione non convenzionali. Lavorazioni a getto abrasivo. Lavorazioni a getto d’acqua. Lavorazione a getto d’acqua ed abrasivo. Lavorazioni ultrasoniche. Lavorazioni chimiche e fotochimiche. Lavorazioni elettrochimiche. Rettifica elettrochimica. Elettroerosione a filo e a tuffo. Lavorazione a fascio elettronico. Lavorazioni a fascio laser. Lavorazioni plasma. Processi di lavorazioni avanzate. Lavorazioni “Net shape” e “Near Net Shape” (prototipazione rapida). Tecnologie di microfabbricazione. Nanotecnologie ed applicazioni. Fabbricazione di dispositivi semi-conduttori. Tecnologie di produzione “Green”. Sostenibilità dei processi industriali. Aspetti relativi alla sicurezza dei processi produttivi.

Autore: Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid
Editore: Pearson
Collana: Prentice Hall
Edizione: 5
Anno edizione: 2008