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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCANICA
Insegnamento
MODELING AND SIMULATION OF MECHANICAL SYSTEMS - MODELLISTICA E SIMULAZIONE DEI SISTEMI MECCANICI
INO2044864, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA MECCANICA
IN0518, ordinamento 2011/12, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MODELING AND SIMULATION OF MECHANICAL SYSTEMS
Sito della struttura didattica http://im.dii.unipd.it/ingegneria-meccanica-magistrale/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN0518-000ZZ-2016-INO2044864-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MATTEO MASSARO ING-IND/13

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria meccanica ING-IND/13 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
5 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 MASSARO MATTEO (Presidente)
DORIA ALBERTO (Membro Effettivo)
4 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 MASSARO MATTEO (Presidente)
DORIA ALBERTO (Membro Effettivo)
COSSALTER VITTORE (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Meccanica applicata alle macchine
Meccanica delle vibrazioni
Misure meccaniche e termiche
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire una visione organica dei metodi e strumenti per la modellazione e simulazione dei sistemi meccanici utilizzando tecniche multibody, illustrando gli strumenti teorici e pratici necessari all'impiego consapevole di codici multibody e guidando lo studente nell'attività di modellazione.
Modalita' di esame: L’esame prevede due attività obbligatorie: un'esercitazione individuale e una prova scritta. L'esercitazione contribuisce al voto finale per 15/30 e la prova scritta per 15/30. L'esercitazione consiste nello svolgimento di un progetto di modellazione e simulazione multibody e nella sua presentazione. La prova scritta prevede tre domande aperte a cui rispondere in un tempo di circa 2 ore; non è consentito l’uso di appunti e libri di testo. La prova scritta potrà essere sostenuta in lingua italiana o inglese, secondo la preferenza dello studente.
Criteri di valutazione: ESERCITAZIONE
• correttezza della soluzione finale
• capacità di illustrare gli argomenti in modo chiaro e sintetico
• chiarezza e sintesi nella presentazione dei risultati
PROVA SCRITTA
• conoscenza e comprensione dei contenuti dell’insegnamento
• capacità di illustrare gli argomenti in modo chiaro e sintetico
• appropriatezza d’uso della terminologia tecnica
Contenuti: Cinematica di sistemi multibody: matrici di roto-traslazione per sistemi tridimensionali, formula di Rodrigues, convenzioni per l'orientazione di corpi nello spazio (a tre parametri e a quattro parametri), punti singolari, velocità angolari in terna fissa e mobile, principali vincoli per sistemi multibody, equazione di Grubler per sisteni tridimensionali, problemi relativi alla ridondanza dei vincoli, calcolo della posizione e velocità iniziale del sistema, esempi in Maple e applicazioni in Adams.

Dinamica dei sistemi multibody: equazioni di Lagrange per sistemi vincolati e sistema DAE risultante, diverse convenzioni per il tensore di inerzia, riduzione al primo primo ordine delle equazioni del moto, indice di un sistema DAE, stabilizzazione delle equazioni di vincolo con il metodo di Baumgarte, trasformazione del sistema DAE in sistema ODE tramite la tecnica del partizionamento delle coordinate, partizionamento automatico tramite la decomposizione LU, diverse definizioni di sistema 'stiff', formulazioni 'Gear-Gupta-Leimkuhler' e 'Hiller-Anantharaman' per la riduzione dell'indice DAE, calcolo delle configurazioni di equilibrio, esempi in Maple e applicazioni in Adams.

Linearizzazione di sistemi multibody: estrazione delle matrici di stato A,B,C,D e delle matrici M,C,K, formulazione in coordinate indipendenti vs. coordinate dipendenti, modi di vibrare di sistemi multibody smorzati, linearizzazione di sistemi rotanti, esempi in Maple e applicazioni in Adams.

Modellazione di corpi flessibili in sistemi multibody: diverse formulazioni, sintesi modale di componenti, modi di vibrare a interfaccia rigida, interfaccia libera, normali, di vincolo, metodo di Craig-Bampton, esempi in Maple e applicazioni in ADAMS.

Contatti nei sistemi multi-body: diverse formulazioni (continua vs. istantanea), modellazione delle forze normali, modellazione delle forze tangenziali, applicazioni in Adams.

Modellazione di pneumatici nei sistemi multibody: forze, momenti, slip, magic-formula, applicazioni in Adams.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali, esercitazioni presso il laboratorio di calcolo con il codice di algebra simbolica Maple e il codice multibody Adams.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti e slide delle lezioni, script matlab e file adams caricati su moodle, testi di riferimento.
Testi di riferimento:
  • JG de Jalón and E Bayo, Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems. --: Springer, 1994. Cerca nel catalogo
  • F. Cheli, E. Pennestrì, Cinematica e Dinamica dei Sistemi Multibody. --: CEA, 2006. Cerca nel catalogo
  • J. Wittenburg, Dynamics of Multibody Systems. --: Springer, 2007.
  • A.A. Shabana, Dynamics of Multibody Systems. --: Cambridge University Press, 2013. Cerca nel catalogo
  • P.E. Nikravesh, Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems. --: Prentice-Hall, 1988.

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Adams