ingegneria dell'innovazione del prodotto

1. Conoscenza e comprensione

Conoscere e comprendere i principi dell’Analisi Matematica, del calcolo differenziale e del calcolo integrale per funzioni reali di una variabile reale, con particolare riferimento ai metodi matematici in uso nelle discipline ingegneristiche.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Saper applicare in maniera sicura le tecniche del calcolo differenziale e integrale per risolvere problemi classici di Analisi Matematica in una variabile reale.

3. Autonomia di giudizio

Verificare la correttezza dei passaggi principali nella risoluzione dei problemi e interpretare i risultati ottenuti nei casi più semplici.

4. Abilità comunicative

Saper discutere e comunicare in maniera rigorosa ragionamenti matematici, utilizzando correttamente il linguaggio e la notazione dell’Analisi Matematica.

5. Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio rigoroso alla risoluzione dei problemi, acquisendo gli strumenti analitici di base e il metodo di ragionamento necessari per i successivi insegnamenti del corso di laurea e per la formazione della forma mentis dell’ingegnere.

Nozioni di base del calcolo algebrico. Proprietà dei numeri reali e definizione delle operazioni sui reali. Equazioni e disequazioni (di primo e secondo grado, razionali, irrazionali, con moduli); risoluzione algebrica e geometrica. Sistemi di equazioni e disequazioni. Piano Cartesiano: rette, parabole, iperboli, circonferenze ed ellissi. Definizione delle funzioni trigonometriche. Proprietà elementari delle funzioni trigonometriche, esponenziali e logaritmiche e relative equazioni e disequazioni. Sono disponibili vari precorsi di ripasso dei prerequisiti tra cui si segnala il seguente link https://stem.elearning.unipd.it/course/view.php?id=6312

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulle capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole. L'esame è giudicato sufficiente se sono sufficienti sia le parti in cui è suddivisa la prova scritta sia la prova orale. Il voto finale è assegnato tenendo conto di tutte le prove d'esame.

• Titolo: Analisi matematica 1 con elementi di geometria e algebra lineare, Autori: Bramanti, Marco, Luogo: Bologna, Anno: 2014, Editore: Zanichelli, Note: --.
• Titolo: Esercitazioni di analisi matematica 1, Autori: Bramanti, Marco, Luogo: Bologna, Anno: 2011, Editore: Esculapio, Note: --.

Gli allievi ingegneri apprenderanno alcuni elementi di economia e organizzazione aziendale, che costituiscono le basi per comprendere il funzionamento delle aziende. In particolare, gli studenti svilupperanno la capacità di a) analizzare gli aspetti basilari della situazione economico-finanziaria di un'azienda, b) calcolare i costi di produzione e utilizzarli nelle decisioni di gestione corrente e c) mappare le attività fondamentali svolte in azienda nelle diverse aree funzionali nonché nei diversi processi aziendali.

L'organizzazione aziendale. La struttura dell'azienda, le funzioni aziendali, approccio organizzativo basato sul lean thinking. Il bilancio. I cicli dell’attività economica. Il bilancio di esercizio: lo stato patrimoniale e il conto economico. Le poste del bilancio. I margini di gestione. L’analisi di bilancio per indici: descrizione della situazione patrimoniale ed economica di un’azienda. I costi. La classificazione dei costi. La rilevazione dei costi. Il calcolo dei costi pieni. Il margine di contribuzione. Analisi delle relazioni fra costi, volumi e profitti. Analisi dei costi per le decisioni aziendali di gestione corrente.

Nessuna propedeuticità

Lezioni frontali. La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata per l’acquisizione dei concetti, dei modelli e dei metodi proposti nonché per lo sviluppo della capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole. E' possibile che il docente si avvalga della didattica online (massimo 10%) in modalità sincrona tra aprile e maggio. Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sull’acquisizione dei concetti, dei modelli e dei metodi proposti nonché sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole

L’insegnamento fornisce conoscenze teoriche e applicative relative alla meccanica e all’elettromagnetismo, insieme a competenze di base per l’analisi quantitativa dei fenomeni fisici e per lo svolgimento di semplici esperienze di laboratorio.

1) Conoscenza e comprensione

Conoscere e comprendere i concetti fondamentali, le leggi e i metodi di base della meccanica e dell’elettromagnetismo.

Conoscere i principi di funzionamento degli strumenti di laboratorio utilizzati nel corso, quali misuratori di posizione e velocità, bilancia di precisione, multimetro, oscilloscopio e generatore di funzioni.

2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Impostare e risolvere problemi ed esercizi relativi agli argomenti del corso, applicando in modo appropriato le leggi fisiche e gli strumenti matematici necessari.

Utilizzare strumenti di laboratorio e software didattico per l’acquisizione, l’elaborazione e la presentazione dei dati sperimentali.

3) Autonomia di giudizio

Analizzare problemi fisici secondo il metodo scientifico, valutando la coerenza dei procedimenti utilizzati e dei risultati ottenuti.

Interpretare criticamente i dati sperimentali, tenendo conto delle incertezze di misura e del significato fisico dei risultati.

4) Abilità comunicative

Presentare in modo chiaro e rigoroso procedimenti, risultati e conclusioni relativi a problemi fisici ed esperienze di laboratorio.

Redigere una relazione scritta sulle esperienze di laboratorio, descrivendo le misure effettuate, l’analisi dei dati e la discussione dei risultati con linguaggio scientifico appropriato.

5) Capacità di apprendimento

Sviluppare autonomia nello studio della fisica generale e nella scelta degli strumenti concettuali, metodologici e sperimentali più adatti all’analisi di semplici fenomeni fisici.

Acquisire familiarità con il lavoro di gruppo nello svolgimento di esperienze di laboratorio e nella discussione dei risultati.

Meccanica: Grandezze fisiche. Il Sistema Internazionale. Cinematica del moto unidimensionale, velocità e accelerazione. Moto in due dimensioni: moto parabolico e circolare. Dinamica del punto materiale, leggi di Newton. Le interazioni fondamentali. Forza peso. Reazioni vincolari. Forze d'attrito. Forza elastica e moto armonico. Pendolo semplice. Tensione dei fili. Lavoro, energia cinetica, teorema dell'energia cinetica, forze conservative, energia potenziale, conservazione dell'energia meccanica, bilancio energetico con forze dissipative. Quantità di moto, impulso della forza, teorema dell'impulso, conservazione della quantità di moto. Momento angolare, teorema del momento angolare. Forze centrali. Sistemi di punti materiali. Forze interne ed esterne. Centro di massa. Teoremi del moto del centro di massa, del momento angolare. Sistema di riferimento del CM. Teoremi di Koenig. Lavoro delle forze interne ed esterne. Corpo rigido: momento d'inerzia, teorema di Huygens-Steiner, dinamica traslazionale e rotazionale. Fenomeni d'urto: forze impulsive, urti elastici ed anelastici.

Elettricità e magnetismo: Carica elettrica, forza elettrostatica e legge di Coulomb. Campo e potenziale elettrostatico. Dipolo elettrico. Legge di Gauss. Conduttori in equilibrio. Polarizzazione dei dielettrici, costante dielettrica. Condensatori. Corrente elettrica, legge di Ohm, forza elettromotrice, leggi di Kirchhoff. Campo magnetico e forza magnetica. Cariche in moto in un campo magnetico, forze su circuiti percorsi da corrente. Sorgenti del campo magnetico, legge di Ampère. Cenni sulle proprietà magnetiche della materia. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday-Henry e principio di Lenz. Autoinduzione e mutua induzione. Legge di Ampère-Maxwell. Le equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche (cenni): soluzione delle equazioni di Maxwell, vettore di Poynting, polarizzazione delle onde. Onde meccaniche (cenni).

Lezioni di teoria in aula; risoluzione di problemi e discussione di esempi sugli argomenti di teoria. Laboratorio: svolgimento in gruppi di due o tre studenti di semplici esperienze in applicazione delle leggi studiate nella teoria. Redazione di una relazione scritta sui metodi impiegati e i risultati ottenuti. Se necessario alcune ore di lezione, fino a un massimo di 16, potrebbero essere erogate in modalità online asincrona (o sincrona). Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Il voto finale terrà conto dei voti dello scritto, dell'orale, come pure delle attività di laboratorio.

• Titolo: Elementi di Fisica - Elettromagnetismo, onde, Autori: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Luogo: Napoli, Anno: 2022, Editore: Edises, Note: utilizzabile anche l'edizione del 2008.
• Titolo: Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica, Autori: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Luogo: Napoli, Anno: 2021, Editore: Edises, Note: utilizzabile anche l'edizione del 2008.

L'insegnamento fornisce strumenti matematici per l’analisi quantitativa dei fenomeni naturali.

1. Conoscenza e comprensione

Comprendere i concetti fondamentali di algebra lineare e geometria

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Analizzare e risolvere problemi tipici dell'ingegneria applicando metodi di algebra lineare e geometria 

3. Autonomia di giudizio

Valutare la correttezza dei procedimenti matematici

Interpretare criticamente i risultati di analisi quantitative

4. Abilità comunicative

Esporre in modo chiaro procedimenti e risultati

Utilizzare correttamente il linguaggio matematico 

5. Capacità di apprendimento

Sviluppare autonomia nello studio dell’algebra lineare e della geometria 

Funzioni. Campi e matrici. Proprietà delle matrici. Il campo complesso. Radici n-esime di un numero complesso. Il teorema fondamentale dell’Algebra. Polinomi a coefficienti reali. Relazioni d’equivalenza. Similitudine tra matrici. Equipollenza tra segmenti orientati. Spazi vettoriali. Esempi di spazio vettoriale. Sottospazi. Somma di sottospazi. Dipendenza lineare. Basi di uno spazio vettoriale. Teorema dello scambio e concetto di dimensione. Funzioni lineari. Dimensione della somma di due sottospazi. Una base per lo spazio vettoriale dei vettori geometrici. Funzioni lineari. Nucleo e immagine di una funzione lineare. Il teorema delle dimensioni di nucleo e immagine. Funzioni lineari e matrici. Matrice di una funzione lineare K^n → K^m e matrice di una funzione lineare tre due spazi vettoriali di dimensione finita. Rango di una matrice. Matrice di cambiamento di coordinate. Varietà lineari. Teoria dei sistemi lineari. Procedimento di eliminazione Gaussiana e sue applicazioni. Forma canonica speciale. Gruppi di permutazioni. Nozione di determinante. Proprietà del determinante. Complementi algebrici e relative formule. Geometria affine. Parallelismo.

Autovalori, autovettori e diagonalizzabilità. Il teorema di diagonalizzabilità. Diagonalizzabilità di matrici. Forme bilineari simmetriche. Ortogonalità. Proiezioni ortogonali. Procedimento di Gram-Schmidt. Matrici ortogonali. Il teorema spettrale. Applicazioni del teorema spettrale. Proprietà metriche in geometria: distanza e angoli.

È utile avere familiarità con i seguenti argomenti:

operazioni con numeri reali e frazionari; manipolazione di espressioni algebriche (in particolare, operazioni con i polinomi); valore assoluto di un numero reale; equazioni e disequazioni di primo e secondo grado; elementi di base di trigonometria.

Gli argomenti sopra elencati sono discussi nel Mooc ((Massive Open Online Courses) di "Matematica di base", accessibile gratuitamente, previa registrazione, dalla home page del CISIA cliccando sull'icona "Mooc".

Un precorso in inglese è accessibile al link https://www.futurelearn.com/courses/precalculus

L'insegnamento verrà svolto generalmente attraverso lezioni frontali, alla lavagna o tramite tablet. È prevista la possibilità di avvalersi della didattica online asincrona fino al 10% del monte ore totale, distribuita durante il periodo di lezione. I docenti metteranno a disposizione sulla piattaforma online Moodle gli appunti delle lezioni e i temi d'esame degli anni precedenti. Saranno inoltre disponibili a risolvere dubbi e problemi durante un ricevimento settimanale. Sono previste attività di tutoraggio, svolte da studenti degli ultimi anni o da dottorandi, finalizzate al miglioramento del metodo di studio e di apprendimento.

Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Verranno valutate, in generale, le conoscenze e le competenze acquisite dallo studente sugli argomenti del programma. 

In particolare, attraverso le tre domande della prima parte della prova scritta verrà valutata la capacità di presentare in termini appropriati e in modo logicamente corretto concetti matematici astratti. Questa parte concorre a 15 punti su 30 assegnati nella parte scritta; qui è obbligatorio ottenere la sufficienza (9/15); in caso contrario l’esame non è superato.

Nella seconda parte della prova scritta, che concorre ad altri 15 punti su 30, verrà valutata l’abilità nell’applicare tali concetti alla risoluzione di esercizi che saranno, usualmente, quattro e copriranno l’intero programma dell’insegnamento.

Nella prova orale il voto ottenuto nella prova scritta può aumentare o diminuire. Nel caso in cui la prova orale non si limiti alla discussione dell’elaborato, verranno valutate la capacità e la reattività nell'affrontare quesiti di vario genere relativi agli argomenti introdotti in aula.

Valentina Casarino e Corrado Zanella, Fondamenti di algebra lineare e geometria. Esculapio, 2022.

1. Conoscenza e comprensione

Conoscere e comprendere i principi dell'analisi matematica, del calcolo differenziale e del calcolo integrale per funzioni di più variabili reali.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Analizzare e risolvere problemi tipici dell'ingegneria applicando metodi analitici con particolare riguardo a problemi di ottimizzazione con e senza vincoli, integrali multipli, campi vettoriali e alcune principali applicazioni alla fisica.

3. Autonomia di giudizio

Valutare la correttezza dei procedimenti matematici

Interpretare criticamente i risultati di analisi quantitative

4. Abilità comunicative

Esporre in modo chiaro procedimenti e risultati ed utilizzare correttamente il linguaggio matematico

5. Capacità di apprendimento

Riconoscere l'utilità delle applicazioni di alcuni strumenti dell'analisi matematica in più variabili in altre discipline, come in fisica, calcolo numerico ed economia.

Funzioni di più variabili: domini negli spazi euclidei (ripasso delle proprietà metriche e cenni di topologia), limiti e continuità, derivate parziali e gradiente, differenziale, matrice Jacobiana, matrice Hessiana e sviluppi di Taylor fino al secondo ordine, massimi e minimi di funzioni di più variabili (teorema di Fermat e studio della segnatura della matrice Hessiana). Massimi e minimi vincolati, metodo dei moltiplicatori di Lagrange. Integrali doppi e integrali tripli e relativi metodi di calcolo, inclusi il metodo di riduzione (teorema di Fubini-Tonelli) e il cambio di variabili. Curve, cenni di superfici. Campi vettoriali, campi conservativi e integrali di linea di seconda specie (lavoro e circuitazione) e relativi risultati.

Programma del corso di Analisi Matematica 1 (propedeutico) ed elementi di Fondamenti di Algebra Lineare e Geometria. In particolare: numeri reali, funzioni di una variabile reale (limiti, continuità, derivabilità), calcolo integrale in una variabile, calcolo con le matrici e i vettori, concetto di spazio vettoriale e di funzione lineare.

L'insegnamento verrà svolto generalmente mediante lezioni in aula alla lavagna o col tablet. Verranno assegnati periodicamente, attraverso Moodle, compiti per casa con soluzione a lezione o in rete (in Moodle). Tutti gli argomenti e le dimostrazioni richiesti verranno svolti a lezione. Circa un terzo delle lezioni del corso sarà dedicato allo svolgimento guidato di esercizi. Oltre al ricevimento settimanale e al tutorato, le studentesse e gli studenti disporranno di un forum in Moodle. Alcune ore di lezione fino a un massimo di 4 potrebbero essere erogate in modalità online asincrona in caso di necessità. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e tudenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Verranno valutate sia le conoscenze sia le competenze acquisite dallo/a studente sugli argomenti in programma. Il voto finale verrà calcolato sommando i risultati delle due parti prova scritta: conoscenze (conoscenza e comprensione dei teoremi e dei risultati fondamentali dell'analisi matematica in programma, con dimostrazione ove richiesta) e competenze (risoluzione di esercizi), tenendo conto anche della eventuale prova orale.

• Titolo: Analisi matematica 2., Autori: Bramanti,Marco; Salsa,Sandro; Pagani,Carlo Domenico, Luogo: Bologna, Anno: 2009, Editore: Zanichelli, Note: --.

Conoscenza dei principi fondamentali dell'informatica e del linguaggio di programmazione C, acquisendo padronanza della terminologia corretta e dei concetti di base. Comprensione del processo di compilazione del codice C e del suo ambiente di esecuzione. Capacità di progettare e sviluppare algoritmi e strutture dati utilizzando il linguaggio C.

Parte Generale: Rappresentazione dei dati e dell'informazione. Architettura del calcolatore. Linguaggi e paradigmi di programmazione. Introduzione ai sistemi operativi. Algoritmi e loro rappresentazione. Algebra booleana e circuiti logici. Ricerca lineare e binaria. Ordinamento per selezione e inserimento. Linguaggio C: Introduzione al linguaggio C. Tipi di dati fondamentali. Variabili. Specificatori di formato. Commenti. Operatori aritmetici e di assegnamento. Input da utente. Conversioni di tipi. Costanti. Funzioni matematiche. Booleani. Operatori di confronto e logici. Istruzioni condizionali. Enum. Cicli for, while, do while. Loop annidati, break e continue. Funzioni e scope delle variabili. Prototipi e chiamate di funzioni. Compilazione. Direttive del preprocessore. Libreria standard. Stringhe. Array. Struct. Typedef. Array di strutture. Puntatori e aritmetica dei puntatori. Numeri random. Algoritmi di ordinamento e di ricerca. Ricorsione. Allocazione dinamica della memoria. Gestione dei file. Liste concatenate.

Non si richiedono prerequisiti specifici. Nello svolgimento del programma si assume comunque che gli studenti abbiano nozioni di matematica di base e conoscenze pratiche sull'uso del computer pari a quanto certificato da ECDL (scompattare file, installare programmi, usare la posta elettronica, accedere a internet, ecc.).

Il corso prevede sia lezioni frontali in aula che attività pratiche di laboratorio. Durante le lezioni in aula, i contenuti del corso vengono illustrati mediante presentazioni su supporto informatico (es., slide PowerPoint). Le ore di laboratorio sono dedicate allo svolgimento di esercizi di programmazione in linguaggio C, assegnati settimanalmente dal docente e svolti con il supporto dei tutor. Gli studenti sono accompagnati all'utilizzo consapevole di strumenti di intelligenza artificiale generativa per potenziare il loro apprendimento. A tale proposito, verranno presentati e discussi in aula dei modelli IA per il tutoring personale. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: 1. Completezza delle conoscenze acquisite nell'ambito dei concetti di base dell'informatica e della programmazione nel linguaggio di programmazione C. 2. Capacità di sviluppare algoritmi per risolvere problemi. 3. Capacità di implementare programmi nel linguaggio C per risolvere problemi.

• Titolo: Informatica una panoramica generale, Autori: Brookshear,Glenn; Brylow,Dennis, Luogo: Milano Torino, Anno: 2020, Editore: Pearson, Note: --.
• Titolo: Programmazione in C, Autori: King, Kimberly Nelson; Schaerf, Andrea; King,Kimberly Nelson, Luogo: Milano, Anno: 2009, Editore: Apogeo, Note: --.

Lingua inglese B2 (abilità ricettive). Test di Abilità Linguistica (TAL), informatizzato, per la verifica della conoscenza della lingua inglese, livello B2 abilità ricettive (ascolto e lettura) del Quadro Comune Europeo di riferimento per la conoscenza delle lingue, da sostenere presso il Centro Linguistico di Ateneo (CLA). L’attività non include l’erogazione di un corso ma solo il test. Chi è in possesso di una certificazione di livello B2 o superiore può richiederne il riconoscimento. Tutte le informazioni relative alla Lingua inglese per Ingegneria sono disponibili all'indirizzo https://www.ingegneria.unipd.it/prove-inglese. Gli studenti sono pregati di NON contattare direttamente il docente responsabile.

La prova finale è descritta nell'art. 5 del Regolamento didattico del Corso di Studio e consiste: a) nella presentazione e discussione di un progetto, eventualmente comprendente una parte sperimentale e di laboratorio, sviluppato in squadra sotto la supervisione di un docente di riferimento; b) nella presentazione e discussione di una tesina su argomenti connessi con insegnamenti del piano di studio, sviluppata sotto la supervisione di un docente di riferimento. Visti i vantaggi, dal punto di vista formativo, della prima modalità di svolgimento della prova finale (progetto sviluppato in squadra), essa è quella suggerita e promossa dal Consiglio di Corso di Laurea. La seconda modalità (tesina) può essere scelta solo in casi eccezionali (es. nell’ambito di programmi di mobilità o per oggettive difficoltà nell’aggregarsi ad una squadra) che devono essere esplicitamente autorizzati dal Presidente del Consiglio di Corso di Laurea.

Apprendimento delle nozioni basilari relative alla metallurgia e alle principali famiglie di materiali metallici. L'obiettivo è di fornire a studenti e studentesse le conoscenze utili per la scelta e l'utilizzo delle principali leghe metalliche (acciai, ghise, leghe di alluminio).

Struttura cristallina dei metalli: reticoli cristallini (CCC, CFC, EC). Allotropia e polimorfismo. Difetti reticolari: puntiformi, lineari e di superficie. Deformazione plastica e movimenti delle dislocazioni. Diffusione: leggi di Fick. Esempi applicativi industriali: carburazione e nitrurazione. Solidificazione dei metalli: omogenea ed eterogenea, nucleazione e accrescimento. Sottoraffreddamento. Solidificazione cellulare e dendritica. Solidificazione dei lingotti e dei getti. Incrudimento e ricristallizzazione. Lavorazioni a caldo e a freddo. Microstruttura dei materiali incruditi. Soluzioni solide. Meccanismi di rafforzamento. Diagrammi di stato di equilibrio. Segregazioni. Diagramma Fe-C (Acciai e ghise). Cenni alle trasformazioni isoterme e anisoterme degli acciai (curve TTT e curve CCT) e influenza degli elementi aggiunti sulle cinetiche di trasformazione. Trasformazioni perlitica, bainitica e martensitica. Rassegna delle principali famiglie di leghe metalliche. Prove meccaniche e proprietà: prove di durezza e microdurezza, prove di resilienza, prova di trazione.

Nessuno

Lezioni frontali con alcune esercitazioni in aula.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulle capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole.

• Titolo: Appunti di Materiali Metallici, Autori: Timelli, Giulio, Luogo: --, Anno: 0, Editore: La Copia, Vicezna, Note: --.
• Titolo: Lezioni di metallurgia per la laurea in ingegneria meccanica, Autori: Paolucci, Gian Mario,, Luogo: --, Anno: 0, Editore: Progetto Padova, Note: --.

Il corso fornisce conoscenze basilari della moderna elettrotecnica e delle macchine elettriche, e consente di acquisire le seguenti conoscenze ed abilità:

Prima parte: Elettrotecnica

1- Conoscere le proprietà fondamentali e metodologie per l’analisi dei circuiti e dispositivi elettrici, e saper modellare dispositivi elettrici tramite modelli circuitali semplificati

2- Conoscere le leggi dell’induzione magnetica, e la loro applicazione a circuiti magnetici

3- Conoscere i principi di funzionamento dei sistemi di produzione e distribuzione di energia elettrica, ed i sistemi di conversione dell’energia elettrica

4- Conoscere il funzionamento dei sistemi di protezione e sicurezza per le applicazioni civili e industriali dell’energia elettrica

5- Saper impiegare tecniche e metodologie di analisi elementari per l’analisi dei circuiti e dispositivi elettrici, ed i loro limiti di applicabilità;

6- Essere in grado di calcolare tensioni, correnti e potenze elettriche su componenti di dispositivi ed impianti elettrici.

Seconda parte: Macchine elettriche

1- Conoscenza del principio di funzionamento dei principali motori elettrici;

2- Comprensione della terminologia e del significato dei parametri che descrivono gli azionamenti elettrici;

3- Essere in grado di leggere ed interpretare i cataloghi per la scelta degli azionamenti elettrici in applicazioni meccatroniche.

Le attività prevedono ore di lezione frontali alla lavagna (o lavagna elettronica) o con il supporto di slides powerpoint, durante le quali si coprono tutti gli argomenti che vengono richiesti all’esame.

Si dedicheranno ore di lezione allo svolgimento di esercizi in cui si applicano le tecniche di soluzione di circuiti.

Il corso è tenuto da due docenti (E.Sartori, F. Tinazzi) che coprono le diverse competenze e settori disciplinari del corso.

Domande durante la lezione sono benvenute.

Inoltre a seconda dell'argomento trattato, al termine delle lezioni in aula, ogni partecipante al corso potrà offrire un feedback all’attività proposta rispondendo ad alcune domande e compilando questionari di autovalutazione.

E' possibile utilizzare fino al 10-20% di didattica online, in modalità sincrona, per particolari esigenze didattiche verso la fine del corso.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti."

1- Abilità e correttezza concettuale della procedura di soluzione degli esercizi applicativi; 2- Correttezza dei risultati numerici ottenuti nella soluzione degli esercizi applicativi; 3- Completezza delle conoscenze acquisite 4- Correttezza concettuale nelle descrizioni del funzionamento e problematiche dei dispositivi elettrici 5- Proprietà terminologica nelle descrizioni del funzionamento e problematiche dei dispositivi elettrici 6- Completezza delle conoscenze teoriche acquisite nella comprensione dei principi di generazione di coppia nei diversi motori 7- Capacità di discutere le equazioni fondamentali delle macchine elettriche e i modelli a blocchi che le rappresentano 8- Capacità espositive e rigorosità nella trattazione ed esposizione delle tematiche.

• Titolo: Elettrotecnica 1. Principi; Elettrotecnica 2. Applicazioni, Autori: G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella, Luogo: Bologna, Anno: 0, Editore: Esculapio, Note: --.
• Titolo: Esercizi di Elettrotecnica, Autori: G. Chitarin, M. Forzan, F. Gnesotto, A. Maschio, E. Sartori, P. Sonato, Luogo: Bologna, Anno: 2023, Editore: Esculapio, Note: --.
• Titolo: Lezioni di Elettrotecnica - Esercitazioni, Autori: M.Fauri, F. Gnesotto, G. Marchesi, A. Maschio, Luogo: Bologna, Anno: 2003, Editore: Esculapio, Note: --.

Il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese: - conoscere le principali problematiche della conversione tra le diverse forme dell'energia - analisi dei sistemi termodinamici e delle trasformazioni termodinamiche più significative - conoscere i principali meccanismi della trasmissione del calore - sviluppare abilità nel calcolo delle trasformazioni energetiche nei cicli diretti ed inversi. - sviluppare abilità nel calcolo di alcuni semplici casi di scambio termico

Sistemi di unità di misura. Termodinamica tecnica. Generalità e definizioni. La temperatura empirica. Sistemi chiusi ed aperti. Bilancio dell’energia meccanica per sistemi in deflusso permanente. Il primo principio della termodinamica per sistemi chiusi ed in deflusso. Il gas ideale. Il secondo principio della termodinamica per sistemi chiusi ed in deflusso. Cenni di combustione. Cambiamenti di fase di sostanze pure. Diagrammi termodinamici (piani p,v; T,s; h,s; p,h). Cicli diretti ed inversi a vapore e a gas. Analisi di processi e cicli termodinamici. Verrà poi introdotta la teoria dello scambio termico con particolare riferimento alle applicazioni per gli scambiatori di calore: conduzione, convezione forzata e naturale, radiazione termico. La differenza media efficace di temperatura negli scambiatori di calore, il metodo efficienza-NTU. Tecniche di misura di parametri e grandezze termodinamiche (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto).

Sono necessarie competenze nel calcolo differenziale (derivate parziali) dai corsi di matematica.

Il Corso è articolato nelle seguenti attività: una parte di lezioni frontali dove attraverso lezioni classiche alla lavagna e con l’ausilio di supporto informatico (powerpoint) il docente propone le tematiche teoriche del corso e svolge esempi di calcolo. Una seconda parte in cui attraverso l’ausilio di supporto powerpoint, di video, e con l’esecuzione di misure sperimentali in aula, si spiegano le tematiche relative alla misura dei parametri termodinamici e alla relativa strumentazione. Una terza parte durante la quale si eseguiranno prove nel laboratorio di termotecnica (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto). Le lezioni verranno erogate in presenza. Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: - Completezza delle conoscenze teoriche acquisite dei principi della termodinamica e delle loro principali applicazione e dei principali modi di trasmissione del calore. - Abilità nell'applicare le conoscenze teoriche alla conversione delle unità di misura, alla determinazione dei principali parametri termodinamici, al calcolo dei flussi di energia e dei principali parametri di stato termodinamico. - Livello di autonomia acquisito nell'interpretazione e soluzione delle problematiche dei cicli termodinamici e della trasmissione del calore. - Capacità espositive e rigorosità nella trattazione ed esposizione delle tematiche. - Conoscenze e le abilità dello studente negli apparati di misura dei principali parametri termodinamici di stato e di scambio (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto).

• Titolo: Termodinamica applicata, Autori: Cavallini, Alberto; Mattarolo, Lino, Luogo: Padova, Anno: 1992, Editore: Cleup, Note: --.

Il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese: - conoscere le principali problematiche della conversione tra le diverse forme dell'energia - analisi dei sistemi termodinamici e delle trasformazioni termodinamiche più significative - conoscere i principali meccanismi della trasmissione del calore - sviluppare abilità nel calcolo delle trasformazioni energetiche nei cicli diretti ed inversi. - sviluppare abilità nel calcolo di alcuni semplici casi di scambio termico

Sistemi di unità di misura. Termodinamica tecnica. Generalità e definizioni. La temperatura empirica. Sistemi chiusi ed aperti. Bilancio dell’energia meccanica per sistemi in deflusso permanente. Il primo principio della termodinamica per sistemi chiusi ed in deflusso. Il gas ideale. Il secondo principio della termodinamica per sistemi chiusi ed in deflusso. Cenni di combustione. Cambiamenti di fase di sostanze pure. Diagrammi termodinamici (piani p,v; T,s; h,s; p,h). Cicli diretti ed inversi a vapore e a gas. Analisi di processi e cicli termodinamici. Verrà poi introdotta la teoria dello scambio termico con particolare riferimento alle applicazioni per gli scambiatori di calore: conduzione, convezione forzata e naturale, radiazione termico. La differenza media efficace di temperatura negli scambiatori di calore, il metodo efficienza-NTU. Tecniche di misura di parametri e grandezze termodinamiche (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto).

Sono necessarie competenze nel calcolo differenziale (derivate parziali) dai corsi di matematica.

Il Corso è articolato nelle seguenti attività: una parte di lezioni frontali dove attraverso lezioni classiche alla lavagna e con l’ausilio di supporto informatico (powerpoint) il docente propone le tematiche teoriche del corso e svolge esempi di calcolo. Una seconda parte in cui attraverso l’ausilio di supporto powerpoint, di video, e con l’esecuzione di misure sperimentali in aula, si spiegano le tematiche relative alla misura dei parametri termodinamici e alla relativa strumentazione. Una terza parte durante la quale si eseguiranno prove nel laboratorio di termotecnica (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto). Le lezioni verranno erogate in presenza. Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: - Completezza delle conoscenze teoriche acquisite dei principi della termodinamica e delle loro principali applicazione e dei principali modi di trasmissione del calore. - Abilità nell'applicare le conoscenze teoriche alla conversione delle unità di misura, alla determinazione dei principali parametri termodinamici, al calcolo dei flussi di energia e dei principali parametri di stato termodinamico. - Livello di autonomia acquisito nell'interpretazione e soluzione delle problematiche dei cicli termodinamici e della trasmissione del calore. - Capacità espositive e rigorosità nella trattazione ed esposizione delle tematiche. - Conoscenze e le abilità dello studente negli apparati di misura dei principali parametri termodinamici di stato e di scambio (solo per la laurea in Ingegneria dell'Innovazione del Prodotto).

• Titolo: Termodinamica applicata, Autori: Cavallini, Alberto; Mattarolo, Lino, Luogo: Padova, Anno: 1992, Editore: Cleup, Note: --.

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze fondamentali (leggi, equazioni, teoremi) per la modellistica in campo meccanico. Il corso permette di acquisire conoscenze sui principali componenti per la generazione del moto e la trasmissione di potenza. Il corso fornisce le metodologie e gli strumenti per la soluzione di problemi di analisi cinematica e dinamica delle macchine, con particolare riferimento al moto piano.

INTRODUZIONE: definizione di macchina e di meccanismo. Equazioni di congruenza, di equilibrio e di legame per i sistemi meccanici, ipotesi di lavoro. Analisi e sintesi di macchine: definizione di analisi cinematica diretta ed inversa, definizione di analisi dinamica diretta ed inversa, sintesi cinematica. CINEMATICA DEI SISTEMI ARTICOLATI PIANI: moto relativo, cinematica degli accoppiamenti, equazione di struttura, equazione di Grubler, equazioni di chiusura di un meccanismo, scelta di equazioni indipendenti. Definizione di gruppi di Assur, scomposizione di meccanismi in gruppi di Assur. Matrice Jacobiana delle equazioni di chiusura, soluzione iterativa delle equazioni di chiusura di posizione; schema iterativo di Newton-Raphson. Soluzione dell'analisi cinematica di posizione, velocità ed accelerazione, rapporti di velocità e di accelerazione. Configurazioni singolari. centri di istantanea rotazione. Esempi ed esercitazioni. DINAMICA DEI SISTEMI ARTICOLATI PIANI: richiami di meccanica del corpo rigido e di geometria delle masse. Principio dei lavori virtuali: enunciato ed applicazione in problemi di dinamica inversa. Principio di d'Alembert; applicazione cineto-statica del principio dei lavori virtuali. Equazioni di Lagrange: enunciato generale e per meccanismi ad un solo grado di libertà; inerzia ridotta. Equazioni di Newton: applicazioni ai problemi di dinamica inversa. Teoria delle masse di sostituzione. Sbilanciamento statico e dinamico, bilanciamento dei manovellismi. Esercitazioni. CINEMATICA, DINAMICA E SINTESI DI CAMME: meccanismi con camme piane: classificazione, definizione di angolo di pressione, sottotaglio, analisi e sintesi cinematica, analisi dinamica. Camme eccentriche. Camme spaziali. Applicazione delle camme negli intermittori. Introduzione alle leggi di moto per camme. COMPONENTI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO NELLE MACCHINE: Rotismi: definizioni, generalità sulle ruote dentate e sintesi, rotismi ordinari e planetari, formula di Willis, calcolo del rapporto di trasmissione, riduttori epicicloidali, il meccanismo differenziale. Trasmissioni con organi flessibili (funi, catene, cinghie): cinematica, condizioni di trasmissione del moto. Altre trasmissioni di potenza (vite-madrevite, pignone e cremagliera). Confronto tra famiglie di organi di trasmissione. Giunti, innesti e freni, organi di sollevamento. Rendimento dei sistemi meccanici e degli organi di trasmissione. Modelli dinamici di meccanismi ad un grado di libertà considerando i rendimenti della trasmissione. Esercitazioni.

Conoscenze e abilità di base di fisica (cinematica e dinamica del punto e del corpo rigido), di analisi matematica 1 e 2, e di algebra lineare.

• Lezioni frontali anche con il supporto di materiale informatico (file power point e pdf preparati dal docente, digrammi ed elaborazioni in Matlab, video ed immagini, cataloghi industriali) - Esercitazioni svolte alla lavagna Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: - la completezza delle conoscenze teoriche acquisite sugli argomenti del corso; - il livello di autonomia acquisito nell'interpretazione e soluzione di problematiche di meccanica applicata alle macchine. - la capacità dimostrata nell'applicare le conoscenze teoriche allo sviluppo di modelli cinematici e dinamici di meccanismi; - le capacità espositive e il rigore nella trattazione delle tematiche discusse.

• Titolo: Lezioni di meccanica applicata alle macchine, Autori: Funaioli, Ettore, Luogo: Bologna, Anno: 2005, Editore: Pàtron, Note: --.
• Titolo: Meccanica Applicata alle Macchine, Autori: massaro, matteo; rosati, giulio, Luogo: --, Anno: 2022, Editore: Coop. Libraria Editrice Università di Padova, Note: --.

Il corso fornisce una formazione teorica sui principi della meccanica dei solidi e delle strutture, al fine di poter fornire le nozioni per base per lo studio delle strutture e della loro funzionalità, combinando la comprensione dei modelli costitutivi, modelli geometrici e delle azioni esterne. Al termine del percorso, gli studenti avranno acquisito:

• Comprendere i principi fondamentali della meccanica del continuo (sforzi, tensioni, deformazioni, equilibrio statico, congruenza interna, legami costitutivi).
• Acquisire le metodologie e competenze necessarie per l'analisi critica, la classificazione e l'eventuale risoluzione di sistemi di travature piane (sistemi isostatici ed iperstatici, sistemi reticolari).
• Comprendere le basi della stabilità dell’equilibrio e dei fenomeni di instabilità (buckling).
• Essere in grado di affrontare problemi di sollecitazione e deformazione di elementi trave e di elementi lastre/piastre.
• Saper comunicare in modo chiaro e tecnicamente corretto i concetti teorici e le soluzioni proposte.

Il corso affronta alcune delle tematiche fondamentali nell’ambito della meccanica dei solidi e delle strutture, fornendo i concetti chiave e gli strumenti di base necessari per l’analisi e la risoluzione di sistemi strutturali piani. Particolare attenzione sarà rivolta alla formulazione dei modelli meccanici, alla comprensione del comportamento dei materiali e all’applicazione dei principi dell’equilibrio e della deformabilità. Nel dettaglio, le tematiche affrontate riguardano:

• Richiami di geometria delle aree e dei volumi: momenti statici, momenti d’inerzia, centro di massa. Obiettivo: fornire basi fondamentali per la determinazione dello stato sollecitativo di elementi strutturali (travi, piastre/lastre).
• Definizione di vincoli e loro descrizione statica e cinematica. Obiettivo: concetti chiave per la comprensione della classificazione delle strutture.
• Classificazione di sistemi di corpi rigidi, concetto di dualità statico-cinematica e Teoremi delle Catene Cinematiche. Obiettivo: fornire nozioni necessarie per definire la tipologia di struttura da studiare (ipostatica, isostatica, iperstatica, fissa, labile, staticamente determinata) e la scelta di una metodologia per la sua risoluzione.
• Parametri della sollecitazione, equazioni indefinite per sistemi piani di travi ad asse rettilineo, strutture isostatiche. Obiettivo: fornire concetti chiave per la comprensione delle sollecitazioni in sistemi piani e la risoluzione di strutture isostatiche.
• Analisi della deformazione e della tensione. Obiettivo: definizione di nozioni di tensore degli sforzi, tensore delle deformazioni, equazioni indefinite di equilibrio, tensioni e deformazioni principali, deformazioni volumetriche, condizioni di compatibilità.
• Legame elastico costitutivo. Obiettivo: definire il legame e le sue limitazioni che regolano il rapporto tra tensioni e deformazioni nei materiali.
• Teorema dei lavori virtuali e strutture iperstatiche. Obiettivo: definizione di uno strumento matematico all'interno del metodo delle forze per la risoluzione di strutture iperstatiche.
• Stabilità dell'equilibrio elastico. Obiettivo: definizione delle condizioni di equilibrio stabile e instabile, carichi critici, metodo di Eulero, instabilità di colonne snelle.
• Teoria della trave di De Saint Venant: distribuzione delle sollecitazioni normali e tangenziali, flessione, torsione, taglio.

Addizionalmente, il corso fornisce anche ulteriori nozioni teoriche approfondite:

• Modello trave di Eulero e trave di Timoshenko. Obiettivo: definizione di modelli trave (modello cinematico, deformativo, costitutivo) per la determinazione della linea elastica con e senza il contributo della sollecitazione da taglio.
• Teoria delle lastre, modelli di Reissner-Mindlin e Kirchhoff-Love. Obiettivo: definizione del comportamento elastico di solidi bidimensionali con e senza il contributo della sollecitazione da taglio.
• Strutture reticolari isostatiche internamente e iperstatiche internamente. Obiettivo: definizione della classificazione di strutture reticolari e delle metodologie risolutive sia per reticolari isostatiche internamente sia per reticolari iperstatiche internamente.
• Collasso plastico. Obiettivo: introduzione di un legame costitutivo e definizione del meccanismo di collasso plastico delle strutture.

Il corso si articola attraverso diverse modalità didattiche finalizzate a favorire la comprensione teorica e l’applicazione pratica dei concetti trattati:

• Lezioni frontali: introduzione e formalizzazione dei concetti teorici fondamentali.
• Esercitazioni guidate: svolgimento assistito di problemi applicativi e analisi di sistemi strutturali.
• Discussioni interattive: approfondimenti su casi trattati, chiarimenti e confronto diretto su domande e osservazioni degli studenti.

Come supporto alla didattica, gli studenti avranno accesso a materiale didattico caricato sulla piattaforma Moodle, comprendente esercizi svolti e esercizi proposti. In particolare, il docente incoraggia la risoluzione individuale degli esercizi proposti, che saranno poi oggetto di discussione collettiva a margine delle lezioni, al fine di stimolare l’apprendimento attivo, la partecipazione e lo sviluppo di capacità critiche e comunicative. In aggiunta, gli studenti hanno la possibilità di partecipare ai ricevimenti settimanali, durante i quali è previsto un approccio attivo alla risoluzione degli esercizi, con il coinvolgimento diretto degli studenti nella soluzione dei problemi sotto la supervisione del docente e con la discussione condivisa tra colleghi. Questa modalità alternativa favorisce la cooperazione, il confronto costruttivo e una comprensione più profonda dei metodi risolutivi.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Viene valutata la competenza dello studente nella:

• Correttezza e completezza delle soluzioni tecniche proposte.
• Capacità di formalizzazione e modellazione dei problemi.
• Conoscenza approfondita dei principi fondamentali della meccanica dei solidi.
• Chiarezza espositiva, uso corretto del linguaggio tecnico.
• Capacità di ragionamento ed abilità di elaborare criticamente e autonomamente le conoscenze acquisite.

• Titolo: Scienza delle costruzioni, Autori: Majorana,Carmelo; Salomoni,Valentina, Luogo: Milano, Novara, Anno: 2007, Editore: CittàStudi De Agostini scuola, Note: --.
• Titolo: Scienza delle costruzioni, Autori: Casini,Paolo; Vasta,Marcello, Luogo: Torino, Anno: 2020, Editore: Città studi, Note: --.

1. Conoscenza e Comprensione

Al termine del corso lo studente saprà:

• descrivere il linguaggio e l'architettura funzionale degli applicativi di modellazione geometrica CAD (Computer Aided Design), fondamentali per la gestione digitale del processo di progettazione e di produzione del prodotto, con particolare enfasi sull’applicativo CAD presentato a lezione;
• interpretare il linguaggio normativo, internazionale, di comunicazione in ambito industriale, cioè il disegno tecnico, che consente di tradurre il modello geometrico digitale e le specifiche geometriche di prodotto in documentazione tecnica vera e propria.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità operativa di base, relativa a:

• utilizzare le funzionalità dello specifico strumento software di modellazione solida CAD presentato a lezione, per la rappresentazione virtuale 3D di componenti ed assiemi meccanici e prodotti industriali, sapendo selezionare le opportune funzionalità da utilizzare per generare un modello tridimensionale richiesto
• proporre una corretta rappresentazione tecnica 2D, secondo le prescrizioni normative ISO, e UNI, vigenti, implementate sia nel disegno tecnico manuale sia nell'uso dello strumento CAD presentato a lezione

3. Autonomia di giudizio

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• valutare criticamente una strategia di modellazione CAD, distinguendo tra approcci ottimali e soluzioni che presentano criticità operative
• individuare eventuali applicazioni non corrette delle prescrizioni delle norme ISO e UNI vigenti nell'ambito della rappresentazione tecnica e proporre le opportune azioni correttive

4. Abilità comunicative.

Al termine del corso lo studente saprà comunicare in forma scritta e grafica proprie della conoscenza ingegneristica, applicando l'uso appropriato delle competenze tecniche e tecnologiche attraverso l'impiego di capacità digitali (CAD) nella realizzazione di ciò che si indica come “documentazione tecnica di prodotto”.

5. Capacità di apprendimento

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• interpretare correttamente la documentazione tecnica di prodotto (tavole 2D), anche nell'ambito di altri insegnamenti
• realizzare rappresentazioni tecniche bidimensionali conformi alle norme ISO e UNI vigenti nell'ambito di ulteriori insegnamenti che ne richiedano l'impiego

Cenni introduttivi su strumenti e metodi per la progettazione tecnica industriale. I sistemi di rappresentazione e la normativa UNI-ISO aggiornata sui disegni tecnici. Metodologie per la quotatura funzionale.

La modellazione solida in ambiente SolidWorks: creazione di profili, parti e assiemi; personalizzazione ambiente e creazione di frame e template, messa in tavola secondo normativa ISO di parti e assiemi; creazione di annotazioni e specifiche geometriche, realizzazione di documenti tecnici.

Elementi di Disegno di Macchine: collegamenti smontabili e stabili, principi di funzionamento e rappresentazione dei principali organi delle macchine.

Cenni di specificazione geometrica dei prodotti: gli accoppiamenti e le tolleranze dimensionali; l'indicazione delle tolleranze geometriche e dello stato superficiale dei pezzi meccanici.

Nessuno

Il corso si articola, per ogni settimana, in una lezione frontale su argomenti di teoria e metodologia, affiancata da una lezione in laboratorio CAD (suddivisi in squadre) sull'applicazione dei concetti teorici appresi.

Ogni settimana sono inoltre assegnate delle ulteriori esercitazioni (disegni tecnici da realizzare a mano e modelli CAD) da svolgere autonomamente e da consegnare mediante la piattaforma moodle. 

Per l'ammissione all'esame è richiesta la consegna di un numero minimo di esercitazioni stabilito dal docente all'inizio del corso.

Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà su:

• conoscenza teorica dei metodi di rappresentazione tecnica e relative CONVENZIONI normative
• livello di conoscenza delle funzionalità e delle modalità operative appropriate ad affrontare la modellazione 3D in ambiente CAD
• capacità di utilizzo dei concetti normativi in semplici contesti applicativi in modo autonomo e consapevole
• grado di comprensione ed interpretazione dei principi di specificazione funzionale dei prodotti meccanici

• Titolo: Disegno tecnico industriale Vol. 1 e Vol. 2, Autori: Chirone,Emilio Paolo; Tornincasa,Stefano, Luogo: Torino, Anno: 2022, Editore: il capitello, Note: Verificare di acquisire l'edizione più recente.
• Titolo: Mastering solidworks, Autori: Lombard, Matt, Luogo: Indianapolis, Indiana, Anno: 2019, Editore: Sybex, Note: Disponibile online per gli utenti dell'Università di Padova: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epub/10.1002/9781119516743.
• Titolo: Proiezioni Ortogonali - Applicazioni, Autori: CONCHERI, GIANMARIA; TOSETTI, ACHILLE; GUGGIA A., Luogo: Padova, Anno: 1997, Editore: Edizioni Libreria Cortina; country:ITA; place:PADOVA, Note: --.

Il corso fornisce una formazione teorica sui principi della meccanica dei solidi e delle strutture, al fine di poter fornire le nozioni per base per lo studio delle strutture e della loro funzionalità, combinando la comprensione dei modelli costitutivi, modelli geometrici e delle azioni esterne. Al termine del percorso, gli studenti avranno acquisito:

• Comprendere i principi fondamentali della meccanica del continuo (sforzi, tensioni, deformazioni, equilibrio statico, congruenza interna, legami costitutivi).
• Acquisire le metodologie e competenze necessarie per l'analisi critica, la classificazione e l'eventuale risoluzione di sistemi di travature piane (sistemi isostatici ed iperstatici, sistemi reticolari).
• Comprendere le basi della stabilità dell’equilibrio e dei fenomeni di instabilità (buckling).
• Essere in grado di affrontare problemi di sollecitazione e deformazione di elementi trave e di elementi lastre/piastre.
• Saper comunicare in modo chiaro e tecnicamente corretto i concetti teorici e le soluzioni proposte.

Il corso affronta alcune delle tematiche fondamentali nell’ambito della meccanica dei solidi e delle strutture, fornendo i concetti chiave e gli strumenti di base necessari per l’analisi e la risoluzione di sistemi strutturali piani. Particolare attenzione sarà rivolta alla formulazione dei modelli meccanici, alla comprensione del comportamento dei materiali e all’applicazione dei principi dell’equilibrio e della deformabilità. Nel dettaglio, le tematiche affrontate riguardano:

• Richiami di geometria delle aree e dei volumi: momenti statici, momenti d’inerzia, centro di massa. Obiettivo: fornire basi fondamentali per la determinazione dello stato sollecitativo di elementi strutturali (travi, piastre/lastre).
• Definizione di vincoli e loro descrizione statica e cinematica. Obiettivo: concetti chiave per la comprensione della classificazione delle strutture.
• Classificazione di sistemi di corpi rigidi, concetto di dualità statico-cinematica e Teoremi delle Catene Cinematiche. Obiettivo: fornire nozioni necessarie per definire la tipologia di struttura da studiare (ipostatica, isostatica, iperstatica, fissa, labile, staticamente determinata) e la scelta di una metodologia per la sua risoluzione.
• Parametri della sollecitazione, equazioni indefinite per sistemi piani di travi ad asse rettilineo, strutture isostatiche. Obiettivo: fornire concetti chiave per la comprensione delle sollecitazioni in sistemi piani e la risoluzione di strutture isostatiche.
• Analisi della deformazione e della tensione. Obiettivo: definizione di nozioni di tensore degli sforzi, tensore delle deformazioni, equazioni indefinite di equilibrio, tensioni e deformazioni principali, deformazioni volumetriche, condizioni di compatibilità.
• Legame elastico costitutivo. Obiettivo: definire il legame e le sue limitazioni che regolano il rapporto tra tensioni e deformazioni nei materiali.
• Teorema dei lavori virtuali e strutture iperstatiche. Obiettivo: definizione di uno strumento matematico all'interno del metodo delle forze per la risoluzione di strutture iperstatiche.
• Stabilità dell'equilibrio elastico. Obiettivo: definizione delle condizioni di equilibrio stabile e instabile, carichi critici, metodo di Eulero, instabilità di colonne snelle.
• Teoria della trave di De Saint Venant: distribuzione delle sollecitazioni normali e tangenziali, flessione, torsione, taglio.

Addizionalmente, il corso fornisce anche ulteriori nozioni teoriche approfondite:

• Modello trave di Eulero e trave di Timoshenko. Obiettivo: definizione di modelli trave (modello cinematico, deformativo, costitutivo) per la determinazione della linea elastica con e senza il contributo della sollecitazione da taglio.
• Teoria delle lastre, modelli di Reissner-Mindlin e Kirchhoff-Love. Obiettivo: definizione del comportamento elastico di solidi bidimensionali con e senza il contributo della sollecitazione da taglio.
• Strutture reticolari isostatiche internamente e iperstatiche internamente. Obiettivo: definizione della classificazione di strutture reticolari e delle metodologie risolutive sia per reticolari isostatiche internamente sia per reticolari iperstatiche internamente.
• Collasso plastico. Obiettivo: introduzione di un legame costitutivo e definizione del meccanismo di collasso plastico delle strutture.

Il corso si articola attraverso diverse modalità didattiche finalizzate a favorire la comprensione teorica e l’applicazione pratica dei concetti trattati:

• Lezioni frontali: introduzione e formalizzazione dei concetti teorici fondamentali.
• Esercitazioni guidate: svolgimento assistito di problemi applicativi e analisi di sistemi strutturali.
• Discussioni interattive: approfondimenti su casi trattati, chiarimenti e confronto diretto su domande e osservazioni degli studenti.

Come supporto alla didattica, gli studenti avranno accesso a materiale didattico caricato sulla piattaforma Moodle, comprendente esercizi svolti e esercizi proposti. In particolare, il docente incoraggia la risoluzione individuale degli esercizi proposti, che saranno poi oggetto di discussione collettiva a margine delle lezioni, al fine di stimolare l’apprendimento attivo, la partecipazione e lo sviluppo di capacità critiche e comunicative. In aggiunta, gli studenti hanno la possibilità di partecipare ai ricevimenti settimanali, durante i quali è previsto un approccio attivo alla risoluzione degli esercizi, con il coinvolgimento diretto degli studenti nella soluzione dei problemi sotto la supervisione del docente e con la discussione condivisa tra colleghi. Questa modalità alternativa favorisce la cooperazione, il confronto costruttivo e una comprensione più profonda dei metodi risolutivi.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Viene valutata la competenza dello studente nella:

• Correttezza e completezza delle soluzioni tecniche proposte.
• Capacità di formalizzazione e modellazione dei problemi.
• Conoscenza approfondita dei principi fondamentali della meccanica dei solidi.
• Chiarezza espositiva, uso corretto del linguaggio tecnico.
• Capacità di ragionamento ed abilità di elaborare criticamente e autonomamente le conoscenze acquisite.

• Titolo: Scienza delle costruzioni, Autori: Majorana,Carmelo; Salomoni,Valentina, Luogo: Milano, Novara, Anno: 2007, Editore: CittàStudi De Agostini scuola, Note: --.
• Titolo: Scienza delle costruzioni, Autori: Casini,Paolo; Vasta,Marcello, Luogo: Torino, Anno: 2020, Editore: Città studi, Note: --.

Conoscenze di base sulle relazioni tra microstruttura e proprietà dei materiali ceramici (vetri inclusi), polimerici e compositi con particolare riferimento alle proprietà meccaniche e termo-meccaniche.

Introduzione ai concetti di sforzo e deformazione; comportamento elastico. Prove meccaniche dei materiali di ingegneria. Introduzione ai materiali ceramici: definizione, legami chimici, strutture cristalline. La struttura della silice e dei silicati. Correlazioni tra struttura e proprietà nei materiali ceramici: difetti nei solidi cristallini, stato vetroso, riflessi sul comportamento meccanico. Mobilità atomica e dilatazione termica. Il processo ceramico: tipi e fasi della sinterizzazione. I materiali ceramici tradizionali: materie prime, processi di formatura, trattamenti termici, proprietà e applicazioni.I refrattari (classificazione e proprietà). I vetri inorganici: viscosità, condizioni di vetrificazione, struttura del vetro, ossidi formatori, modificatori e intermedi, cenni a proprietà termiche e chimiche, cenni ai processi di fabbricazione (vetro cavo e piano). Proprietà meccaniche del vetro; tempra termica e chimica. La frattura fragile (caratteristiche e criteri di interpretazione e di previsione). I materiali ceramici avanzati (allumina, zirconia, SiC e Si3N4): struttura, proprietà e applicazioni. Controllo della frattura fragile nei ceramici avanzati: proof test e approccio statistico; elementi di progettazione. Proprietà termiche dei materiali ceramici. Struttura (con cenni alle sintesi) e proprietà dei materiali polimerici. Viscoelasticità. Produzione e formatura dei polimeri. Caratteristiche generali dei materiali compositi; meccanica elementare dei compositi; cenni ai processi produttivi.

Conoscenze di base di chimica e fisica

Il Corso è articolato nelle seguenti attività: - Lezioni frontali con metodologia classica. - Attività di Active Learning da svolgere in aula o attraverso al piattaforma moodle, con valutazione. - Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: 1) Completezza delle conoscenze teoriche acquisite nella relazione struttura-proprietà-processo dei materiali ceramici, vetri, polimeri e compositi. 2) Capacità nell'applicare le conoscenze teoriche nel campo del comportamento meccanico e termo-meccancio alla progettazione di componenti ceramici, plastici e compositi. 3) Capacità espositive e rigorosità nella trattazione ed esposizione delle tematiche.

• Titolo: Lezioni di MATERIALI NON METALLICI, Autori: Bernardo E., Luogo: --, Anno: 2019, Editore: Esculapio, Note: --.
• Titolo: Materials: engineering, science, processing and design, Autori: Ashby, M. F.; Shercliff, Hugh, Luogo: Oxford, Anno: 2007, Editore: Butterworth-Heinemann, Note: --.

Il corso di Costruzione di Macchine si propone di fornire come obiettivo formativo specifico la conoscenza dei principi per il dimensionamento di componenti meccanici soggetti a sollecitazioni statiche e a fatica ad alto numero di cicli.

Le principali abilità specifiche del corso sono invece le seguenti

• capacità di analizzare lo stato di sollecitazione in componenti e strutture meccaniche;
• capacità di determinare lo stato di tensione derivante da sollecitazioni semplici e combinate;
• capacità di dimensionare componenti meccanici soggetti a sollecitazioni statiche e a fatica ad alto numero di cicli.

Richiami di analisi delle sollecitazioni nelle strutture meccaniche;

Richiami di analisi di deformabilità delle strutture;

Richiami di analisi tensionale nelle travi con sezioni di maggior diffusione nelle applicazioni meccaniche  - Tensioni principali.

Criteri di resistenza per materiali isotropi (Guest, Von Mises). Coefficiente di sicurezza statico. Metodologie per il dimensionamento a resistenza e a deformabilità.

Applicazioni alla progettazione statica e verifica di componenti strutturali di interesse applicativo.

Verifica ad instabilità di un componente meccanico (richiami della teoria di base, aspetti normativi ed esempi di applicazione)

Distribuzioni di tensione in travi curve sottoposte a flessione.

Progettazione a fatica in presenza di storie di carico ad ampiezza costante , introduzione alla fatica ad ampiezza variabile. Influenza di parametri interni ed esterni sulle proprietà di resistenza a fatica di componenti meccanici (materiale base, concentrazioni di tensione e sensibilità all'intaglio, finitura superficiale, dimensioni assolute, tipo di sollecitazione, tensione media, rapporto nominale di ciclo R). Storie di carico ad ampiezza variabile: Profilo di missione, cumulativi di carico, legge di Miner e metodi di conteggio.  Cenni di fatica multiassiale

Progetto e verifica di alberi di trasmissione (Predimensionamento statico, dimensionamento degli ingranaggi, verifica della resistenza a fatica e a deformabilità, scelta dei cuscinetti).

Il corso prevede lezioni frontali con spiegazioni teoriche affiancate da esercizi ed esempi applicativi, anche su casi reali. Durante il corso viene assegnato un elaborato da svolgere a gruppi relativo alla progettazione completa dell'albero di rinvio di un sistema di trasmissione. È prevista almeno una sessione di laboratorio sperimentale . Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

Viene valutata la conoscenza e la comprensione delle metodologie degli aspetti teorici sviluppati durante il corso e la capacità di tradurre le conoscenze acquisite nella progettazione di componenti meccanici

• Titolo: Costruzione di Macchine, Autori: M. Quaresimin M.Zappalorto, Luogo: Padova, Anno: 2017, Editore: CLEUP, Note: ISBN 978 88 6787 3012.

Il programma dettagliato dell’insegnamento verrà inserito non appena disponibile.

Il corso di Impianti Industriali Automatizzati fornisce conoscenze specifiche riguardanti la progettazione e la gestione degli impianti industriali, partendo dallo studio di fattibilità, fino al dimensionamento dei sistemi produttivi, allo studio del layout e agli aspetti relativi agli impianti di servizio e alla manutenzione.

Le principali abilità acquisite riguardano quindi la capacità di impostare e sviluppare il progetto di un impianto industriale automatizzato, partendo dallo studio di fattibilità, dal dimensionamento di linee, reparti e celle flessibili di produzione fino alla definizione del layout, tenendo conto delle caratteristiche degli impianti di servizio e degli aspetti manutentivi, utilizzando terminologia e metodi rigorosi e adeguati.

Al superamento con successo del corso, gli studenti e le studentesse avranno raggiunto le seguenti abilità:

1. Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere le fasi principali di uno studio di fattibilità di un impianto industriale, comprendere i metodi principali di dimensionamento di linee, reparti e celle flessibili di produzione, le fasi dello studio del layout, nonché le principali caratteristiche degli impianti di servizio e alcuni aspetti della manutenzione degli impianti.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Applicare le conoscenze teoriche per definire le fasi di uno studio di fattibilità, dimensionare linee, reparti e celle flessibili di produzione e sviluppare lo studio del layout.
3. Autonomia di giudizio: Analizzare in autonomia situazioni e problemi riguardanti la progettazione degli impianti industriali, confrontare e valutare criticamente le soluzioni progettuali alternative.
4. Abilità comunicative: Presentare le scelte progettuali e i risultati ottenuti usando terminologia tecnica adeguata, trattare in modo rigoroso e coerente le tematiche proposte.
5. Capacità di apprendimento: Acquisire la capacità di approfondire in autonomia le metodologie proposte, sviluppando flessibilità nell'adattarsi a nuovi problemi e nuove situazioni relativi alla progettazione e gestione degli impianti industriali.

1. Introduzione al corso e generalità: Definizione di impianto industriale, impianti tecnologici e di servizio, tipologie di impianti e di processi produttivi, criteri di scelta e progettazione.
2. Studio di fattibilità di un impianto industriale: Obiettivi, fasi principali, schema logico di base. Studio del prodotto: analisi della domanda e tipi di progetto. Studio del processo e del ciclo tecnologico. Studio dei servizi: le cifre indice e le curve dei costi di impianto. Calcolo della potenzialità ottimale di un impianto attraverso il diagramma di redditività.
3. Metodi per l’analisi degli investimenti industriali: Valore attuale netto, periodo di recupero e tasso Interno di rendimento.
4. Tipologie di produzione e analisi prodotti-quantità: Diagramma P-Q e caratterizzazione delle zone; produzione in linea, produzione in reparti, produzione in celle e produzione a posto fisso. Gli FMS.
5. Dimensionamento di un impianto industriale: Metodo dei calcoli diretti per il calcolo delle potenzialità di stadio e del numero di macchinari. Dimensionamento di una linea di produzione, dimensionamento di un sistema di produzione per reparti, dimensionamento di una cella di produzione in ottica Group technology. Indice OEE. Lo SMED.
6. Dimensionamento di buffer interoperazionali: Dimensionamento e simulazione ad eventi discreti per la progettazione di impianti industriali automatizzati.
7. Curva caratteristica di prodotto: Valutazione dei cambiamenti di produzione e il collo di bottiglia di una linea.
8. Assegnazione delle risorse umane negli impianti: Approccio basato sul calcolo del numero di operatori da assegnare ad un impianto e approcci basati sul calcolo del numero di macchine da assegnare ad un operatore (metodo analitico, carta uomo-macchina, carta robot-macchina).
9. Studio del flusso dei materiali: Fogli dei processi operativi, from-to chart. Studio delle attività di servizio: REL-chart, diagramma dei rapporti fra le attività. Metodi per la determinazione delle aree richieste dalle attività.
10. Studio del progetto sistematico del layout: Fasi principali per la progettazione di un layout e principali strumenti software. Algoritmi per lo studio del layout (costruttivi, migliorativi).
11. Impianti di servizio: Generalità e classificazione. Progettazione e dimensionamento degli impianti di servizio per la distribuzione di acqua industriale e per l’aspirazione delle polveri.
12. Manutenzione dei sistemi industriali: Politiche, strategie. Teoria dell’affidabilità di componenti e sistemi di componenti.

Non è richiesto alcun prerequisito specifico per seguire il corso.

Lezioni frontali e analisi di casi industriali. Il corso prevede che fino a un massimo del 10% delle attività didattiche possa essere erogato in modalità online asincrona nel corso del semestre.

Oltre a rivolgersi al docente del corso, le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES o altre condizioni di salute possono contattare l’Ufficio Servizi agli Studenti – Settore Inclusione per ricevere informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica mediante specifici supporti e strumenti.

La valutazione della prova scritta richiede il raggiungimento della sufficienza in tutti i quesiti proposti.

La verifica delle conoscenze e delle competenze acquisite dallo/a studente/studentessa sarà effettuata sulla base dei seguenti criteri:

1. Completezza delle conoscenze teoriche: Verrà valutata la padronanza dei concetti teorici affrontati durante il corso, con attenzione alla correttezza, all'ampiezza e alla profondità della preparazione sui contenuti trattati.
2. Capacità di applicazione pratica: Sarà oggetto di valutazione la capacità dello/a studente/studentessa di applicare le conoscenze teoriche e di risolvere problemi relativi alla progettazione e al dimensionamento degli impianti industriali.
3. Chiarezza espositiva e rigore argomentativo: Verranno considerati la chiarezza nell'esposizione delle risposte, l'utilizzo di un linguaggio tecnico appropriato e la capacità di trattare in modo rigoroso e coerente le tematiche proposte.

• Titolo: Impianti industriali, Autori: Pareschi, Arrigo, Luogo: Bologna, Anno: 2007, Editore: Progetto Leonardo, Note: --.
• Titolo: Impianti meccanici per l'industria, Autori: Pareschi, Arrigo, Luogo: Bologna, Anno: 2009, Editore: Progetto Leonardo, Note: --.
• Titolo: Manutenzione dei sistemi di produzione, Autori: Manzini, Riccardo; Regattieri, Alberto, Luogo: Bologna, Anno: 2005, Editore: Progetto Leonardo, Esculapio, Note: --.

Acquisizione delle conoscenze di base sui principali processi metallurgici, quali trattamenti termici e termomeccanici, e loro influenza sulle proprietà finali di leghe metalliche. Conoscenza delle principali tecnologie, nonchè difetti derivanti dall'uso dei processi e controlli applicabili. Individuazione delle principali voci di costo relative ai processi metallurgici impiegati al fine di una loro corretta progettazione e ottimizzazione.

Richiami sui materiali metallici ed in particolare sul diagramma Fe-C. Teoria e Tecniche di tempra. Temprabilità degli acciai, curve TTT, CCT. Influenza dei trattamenti termici e della composizione sulle proprietà meccaniche. Trattamenti superficiali degli acciai: cementazione nitrurazione, carbonitrurazione, tempra ad induzione, tempra alla fiamma, tempra electron beam, tempra laser. Trattamenti termici degli acciai da costruzione. Trattamenti termici e rivestimenti degli acciai da utensili. Le atmosfere controllate nei trattamenti termici ed i relativi forni. Trattamenti termici delle ghise. Trattamenti termici delle principali leghe leggere di alluminio. Progettazione dei trattamenti termici tramite l'ausilio di software termodinamici. Prove di trattamento termico in laboratorio. Prove metallografiche e meccaniche, e controlli di qualità.

Elementi di Metallurgia

Lezioni frontali. Esercitazioni applicative (laboratori di metallurgia). Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulle capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole.

• G. Timelli. Dispense di Leghe Metalliche e Trattamenti Termici. AG Servizi, Vicenza, 2019
• G.M. Paolucci. Lezioni di Metallurgia - vol. 2, Libreria Progetto, Padova, 2000

Acquisizione delle conoscenze di base sui principali processi metallurgici, quali trattamenti termici e termomeccanici, e loro influenza sulle proprietà finali di leghe metalliche. Conoscenza delle principali tecnologie, nonchè difetti derivanti dall'uso dei processi e controlli applicabili. Individuazione delle principali voci di costo relative ai processi metallurgici impiegati al fine di una loro corretta progettazione e ottimizzazione.

Richiami sui materiali metallici ed in particolare sul diagramma Fe-C. Teoria e Tecniche di tempra. Temprabilità degli acciai, curve TTT, CCT. Influenza dei trattamenti termici e della composizione sulle proprietà meccaniche. Trattamenti superficiali degli acciai: cementazione nitrurazione, carbonitrurazione, tempra ad induzione, tempra alla fiamma, tempra electron beam, tempra laser. Trattamenti termici degli acciai da costruzione. Trattamenti termici e rivestimenti degli acciai da utensili. Le atmosfere controllate nei trattamenti termici ed i relativi forni. Trattamenti termici delle ghise. Trattamenti termici delle principali leghe leggere di alluminio. Progettazione dei trattamenti termici tramite l'ausilio di software termodinamici. Prove di trattamento termico in laboratorio. Prove metallografiche e meccaniche, e controlli di qualità.

Elementi di Metallurgia

Lezioni frontali. Esercitazioni applicative (laboratori di metallurgia). Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulle capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole.

• G. Timelli. Dispense di Leghe Metalliche e Trattamenti Termici. AG Servizi, Vicenza, 2019
• G.M. Paolucci. Lezioni di Metallurgia - vol. 2, Libreria Progetto, Padova, 2000

Il corso tratta le macchine e i sistemi che per la conversione dell’energia sfruttano l’interazione tra fluidi e componenti solidi (cioè macchine e sistemi idraulici, aeraulici e termici impiegati per la generazione di potenza, per sistemi propulsivi e per servizi ausiliari di vario tipo).

In termini di conoscenze e capacità di applicazione delle stesse. al termine dell’insegnamento, lo studente conoscerà i principi che regolano il funzionamento delle macchine a fluido e degli impianti per la conversione dell'energia che le utilizzano, nonché i principali aspetti tecno-energetico-ambientali che li caratterizzano in termini di sostenibilità e transizione energetica, tutte conoscenze che contribuiscono certamente a dar vita alla "forma mentis" dell'ingegnere. Il corso mira a rendere lo studente in grado di comprendere i principali aspetti che condizionano la scelta, il progetto, l'installazione e il funzionamento delle macchine e dei sistemi per l'energia e l'ambiente. Le abilità da acquisire riguardano i criteri di scelta e di valutazione delle prestazioni di alcune macchine. In termini di capacità di prendere decisioni, lo studente svilupperà la capacità di interpretare con un certo spirito critico fenomeni termo-fluidodinamici anche reattivi che caratterizzano sistemi e macchine a fluido, comprendendo l’efficacia di diverse alternative ingegneristiche. Con riferimento alle abilità comunicative, lo studente sarà altresì in grado di presentare efficacemente i risultati del proprio studio e documentare per iscritto le competenze acquisite nel campo delle macchine a fluido e dei sistemi per l'energia e l'ambiente. Infine, relativamente alle capacità di apprendimento, lo studente acquisirà conoscenze che gli permetteranno di sostenere discussioni tecniche relative a problematiche tecniche relative alle macchine e ai sistemi per la conversione dell'energia.

Dati l’approfondimento e la varietà delle tematiche trattate, la presenza alle lezioni è fortemente raccomandata.

FONTI DI ENERGIA: CONSUMI E EMISSIONI INQUINANTI

situazione attuale e scenario futuro;

classificazione delle macchine a fluido e degli impianti.

CONCETTI BASE DI MECCANICA DEI FLUIDI

Cenni di Idrostatica: pressione piezometrica e spinte; esempi;

Cinematica dei campi fluidi: tecniche di studio; equazione di continuità;

Fluidodinamica: teorema di Bernoulli, esempi; basi della similitudine - numero di Eulero;

Gasdinamica: basi dei deflussi compressibili - numero di Mach; stati di ristagno; moto adiabatico in condotti a sezione variabile; fenomeni dissipativi – onde d’urto normali.

Aerodinamica: forze aerodinamiche di portanza e resistenza; introduzione ai flussi turbolenti – numero di Reynolds; le forme della resistenza; origine della portanza; esempi; diagrammi di prestazione dei profili aerodinamici.

Idraulica: tecniche di studio elementare dei circuiti idraulici; esempi; perdite di carico, diagramma di Moody e coefficienti di perdita; la cavitazione – altezza all’aspirazione.

FONDAMENTI DI MACCHINE A FLUIDO

Turbomacchine: elementi costitutivi; equazione di Eulero; rendimenti; triangoli di velocità; le forme di scambio di quantità di moto; rotalpia; grado di reazione.

Macchine volumetriche: principio di funzionamento, caratteristiche e parametri principali.

SISTEMI ENERGETICI PER LA TRAZIONE E LA PRODUZIONE DI POTENZA CHE IMPIEGANO MACCHINE VOLUMETRICHE A COMBUSTIONE INTERNA

Motori alternativi a stantuffo: componenti principali; caratteristiche dei processi ciclici ad accensione comandata per la trazione e ad accensione per compressione per la propulsione navale e la cogenerazione in impianti fissi; prestazioni e curve caratteristiche. La trazione: Il sistema motore-veicolo.

IMPIANTI ENERGETICI DI POTENZA CHE IMPIEGANO TURBOMACCHINE PER LO SFRUTTAMENTO DI FONTI RINNOVABILI

Ciclo idrologico come processo termodinamico a energia solare alla base degli impianti eolici e idroelettrici.

Le turbine eoliche: tipologie, caratteristiche costruttive; determinazione analitica del rendimento limite; triangoli delle velocità; regolazione della potenza.

Impianti idroelettrici: principio di funzionamento e regolazione della potenza; tipologie di impianto; configurazione, componenti e dispositivi per la regolazione e la sicurezza dell’impianto; esigenze di posizionamento dei turbomotori ad azione e a reazione; cavitazione – numero di Thoma.

Turbomotori idraulici: la ruota Pelton – caratteristiche costruttive; triangoli delle velocità; regolazione. Macchine a reazione – determinazione analitica delle curve caratteristiche; turbomotori Francis e turbine a elica e tipo Kaplan – caratteristiche costruttive, triangoli delle velocità e regolazione.

LA SIMILITUDINE FLUIDODINAMICA NELLE TURBOMACCHINE

analisi dimensionale, parametri adimensionali, classificazione delle macchine, diagrammi statistici per la scelta e il progetto.

IMPIANTI IDRAULICI E AERAULICI DI SERVIZIO

impianti di pompaggio e sistemi di ventilazione;

ventilatori e turbopompe: classificazione, configurazioni, caratteristiche euleriane e ricostruzione delle caratteristiche effettive; macchine in serie e in parallelo; macchine multistadio e a doppia aspirazione. Prova di collaudo per ventilatori industriali.

IMPIANTI TERMOELETTRICI A COMBUSTIONE ESTERNA, INTERNA, A RECUPERO TERMICO, A CONCENTRAZIONE SOLARE CHE IMPIEGANO TURBOMACCHINE

Impianti turbogas a ciclo Brayton: componenti, dispositivi principali.

Impianti a vapore sub- e super-critico: componenti, dispositivi principali e configurazioni; generatori di vapore - funzionamento e componenti principali; turbomotori a vapore - stadio a reazione, configurazione e tipo di corpi di alta, media, e bassa pressione. Impianti a fluido organico e sCO2: basi concettuali, componenti principali, applicazioni.

SISTEMI OLEODINAMICI E PNEUMATICI

Principi di base, rappresentazione schematica dei sistemi e dei loro componenti, analisi del funzionamento di azionamenti oleodinamici e pneumatici (esempi). Giunti viscosi e convertitori di coppia.

Nozioni base di termodinamica e di disegno meccanico.

Lezione frontale abbinata alla presentazione di esempi e esercizi proposti in aula. L'insegnamento potrà avvalersi di didattica online fino ad un massimo del 10% da erogarsi tra metà e fine corso. Organizzazione di almeno una visita di istruzione presso centrale/impianto che implementi dispositivi oggetto di lezione. Oltre a rivolgersi al docente, chi è affetto da disabilità, DSA, BES o altre problematiche relative alle condizioni di salute, può contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

L'uso di intelligenza artificiale è vietato per compiti valutativi individuali ed è generalmente fortemente sconsigliato. Ulteriori dettagli sull'argomento verranno forniti all'inizio del corso.

La prova d’esame verrà valutata in termini di correttezza e completezza delle risposte, chiarezza espositiva e capacità di sintesi.

L’eventuale prova orale verrà valutata in termini di conoscenza dei principi generali di funzionamento della Macchine a fluido e dei sistemi energetici che le integrano, di conoscenza dei criteri di scelta delle macchine e delle procedure di progetto, di chiarezza espressiva e capacità di sintesi, di esaustività della trattazione.

• Titolo: Macchine a fluido, Autori: Dossena V. et al., Luogo: Milano, Anno: 2020, Editore: Città studi, Note: --.
• Titolo: Macchine termiche, Autori: Cornetti,Giorgio, Luogo: Torino, Anno: 1989, Editore: Il capitello, Note: --.

Il programma dettagliato dell’insegnamento verrà inserito non appena disponibile.

1. Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• descrivere i principi della progettazione funzionale degli assiemi meccanici;
• descrivere i principi e le metodologie del Design for X (DfX), con particolare riferimento al Design for Assembly (DfA), illustrandone il ruolo nel processo di progettazione e di specificazione geometrica degli assiemi meccanici;
• descrivere i principi della metodologia integrata di specificazione geometrica come presentata nel corso.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• applicare la metodologia Design for Assembly (DfA) ad un assieme meccanico, determinandone l'indice di efficienza e proponendo soluzioni progettuali migliorative;
• sviluppare uno schema funzionale di specificazione geometrica secondo la metodologia integrata di specificazione geometrica presentata nel corso;
• implementare e documentare uno schema funzionale di specificazione geometrica in ambiente Model-Based Definition (MBD), utilizzando gli strumenti software presentati nel corso.

3. Autonomia di giudizio

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• valutare criticamente un assieme meccanico secondo i principi del Design for Assembly, individuando opportunità di semplificazione e miglioramento progettuale;
• analizzare criticamente uno schema di specificazione geometrica, valutandone la correttezza, la coerenza, la completezza rispetto ai requisiti funzionali del prodotto.

4. Abilità comunicative

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• comunicare i requisiti funzionali e le specifiche geometriche di componenti e assiemi mediante documentazione tecnica conforme agli standard ISO e ASME;
• utilizzare il linguaggio tecnico proprio dell'ingegneria meccanica per motivare e documentare le scelte progettuali, impiegando correttamente le convenzioni della rappresentazione tecnica e gli strumenti digitali di supporto.

5. Capacità di apprendimento

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• consultare e interpretare autonomamente il corpus normativo ISO e ASME, aggiornando le proprie conoscenze in funzione dell'evoluzione degli standard tecnici;
• trasferire e applicare autonomamente le metodologie acquisite nell'ambito della progettazione funzionale, della specificazione geometrica e dell'ambiente MBD in contesti accademici e industriali differenti.

Teorici:

• Principi e metodologie di progettazione funzionale di assiemi meccanici
• Design for Manufacture and Assembly.
• Fondamenti di specificazione geometrica dei prodotti secondo ISO-ASME
• Principi e metodi operativi di specificazione delle tolleranze geometriche secondo ISO 1101-ASME Y14.5
• Accoppiamenti e tolleranze dimensionali secondo ISO 14405-ASME Y14.5
• Calcolo delle tolleranze di localizzazione con applicazioni; tolleranze di localizzazione composte.
• Analisi di catene di tolleranze dimensionali su assiemi meccanici

Applicativi:

• Modellazione CAD funzionale di parti e di assiemi
• Parametrizzazione di parti ed assiemi
• Documentazione tecnica di schemi di tolleranze geometriche su assiemi

Il corso si articola in lezioni frontali su argomenti di teoria e metodologia e lezioni pratiche ed esercitazioni in laboratorio virtuale CAD.

Sono inoltre assegnate ulteriori esercitazioni da svolgere autonomamente e da consegnare mediante la piattaforma Moodle.

Per l'ammissione all'esame è richiesta la consegna di un numero minimo di esercitazioni stabilito dal docente all'inizio del corso.

Oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione dello studente si baserà su:

• livello di conoscenza dei fondamenti delle metodologie di Progettazione funzionale, ed in particolare la metodologia Design for Assembly
• capacità di applicazione della metodologia DfA e sviluppo di soluzioni progettuali originali/innovative
• capacità di specificazione di schemi funzionali di tolleranze dimensionali e geometriche su parti e assiemi
• capacità di analisi, e simulazione, di catene di tolleranze dimensionali e geometriche su parti e assiemi

• Mechanical assemblies their design, manufacture, and role in product development, Autori: Whitney, Daniel E., Luogo: New York, Anno: 2004, Editore: Oxforduniversity press, Note: --.
• Mechanical tolerance stackup and analysis, Autori: Fischer, Bryan R., Luogo: Boca Raton, Anno: 2011, Editore: CRC, Note: --.
• Product design for manufacture and assembly, Autori: Boothroyd, Geoffrey; Knight, Winston A., Luogo: Boca Raton [etc.],Anno: 2011, Editore: CRC Press, Note: --.
• Technical Drawing for Product Design: Mastering ISO GPS and ASME GD&T, Autori:Tornincasa, S., Luogo: -, Anno: 2024, Editore: Cham : Springer International Publishing :Imprint, Note: 2nd ed. 2024.

Il programma dettagliato dell’insegnamento verrà inserito non appena disponibile.

Il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese: - Conoscenza delle proprietà termofisiche dei fluidi; - Conoscenza delle equazioni fondamentali della statica e dinamica dei fluidi; - Conoscenza del deflusso monofase esterno; - Conoscenza del deflusso monofase entro condotti. - Conoscenza della termofluidodinamica computazionale attraverso l’uso del software commerciale ANSYS Fluent; - Abilità nell'analizzare e risolvere i problemi di termofluidodinamica applicata attraverso l’utilizzo di codici di simulazione numerica (ANSYS, Fluent). - Sviluppo di capacità di analisi critica attraverso l'esperienza di didattica innovativa all'interno del progetto SMIL3D: dimensiona, simula, stampa, misura e valida (http://static.gest.unipd.it/NHT/index.php?id=news)

I contenuti specifici del corso si possono riassumere nei seguenti punti: Proprietà termofisiche dei fluidi: -Nozioni introduttive -Densità -Conduttività termica -Reologia: viscosità dinamica e cinematica Equazioni fondamentali: -Cenni sulla statica dei fluidi; -Equazioni di conservazione di massa, quantità di moto ed energia. -Equazioni di Navier-Stokes e di Eulero. -Cenni sui fenomeni di turbolenza e sulla loro trattazione. -Equazione di Bernoulli per fluidi ideali e reali. -Gruppi adimensionali e analisi dimensionale. -Moto di fluidi ideali; -Moto irrotazionale. -Moto di fluidi viscosi: equazioni dello strato limite. Termofluidodinamica computazionale, -Nozioni fondamentali sui metodi di soluzione ai volumi finiti ed agli elementi finiti. Utilizzo di codici di calcolo termofluidodinamico: ANSYS Fluent -Deflusso monofase esterno: flusso attorno ai corpi immersi: cenno ai fenomeni di resistenza e portanza. Scambio termico nel deflusso esterno laminare e turbolento. -Deflusso monofase entro condotti: profilo di velocità e fattore d'attrito, nel moto laminare e turbolento; cadute di pressione. Scambio termico nel moto laminare e turbolento in condotti.

Per il proficuo raggiungimento degli obiettivi prefissati sono richieste conoscenze di base di Analisi Matematica (Derivate totali e parziali; operatori differenziali; integrali; equazioni differenziali), di Fisica (Unità di misura e sistemi di misura. Concetti di forza, lavoro, energia, potenza; conservazione dell’energia meccanica), di Fisica Tecnica (Principali variabili di stato termodinamiche; principi della termodinamica; bilanci energetici a parametri concentrati per sistemi aperti e chiusi; nozioni di trasmissione del calore)

Il Corso è articolato nelle seguenti attività: - Studio teorico della termofluidodinamica applicata attraverso lezioni frontali supportate da presentazioni PowerPoint; - Studio del software commerciale ANSYS Fluent attraverso lo sviluppo di alcuni casi termofluidodinamici di deflussi interni ed esterni presso l’aula di informatica. - Campagna sperimentale all'interno del laboratorio NHT su provini dimensionati e stampati dagli studenti all'interno del progetto di didattica innovativa SMIL3D. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono: - Completezza delle conoscenze teoriche acquisite nello studio della termofluidodinamica. - Capacità nell'applicare le conoscenze teoriche alla simulazione numerica di processi termofluidodinamici. - Livello di autonomia acquisito nell'interpretazione dei risultati delle simulazioni termofluidodinamiche sviluppate con il codice commerciale ANSYS Fluent. - Capacità espositive e rigorosità nella trattazione ed esposizione delle tematiche. - Abilità nell’utilizzo del software a disposizione.

• Titolo: Meccanica dei fluidiYunus A. Çengel, John M. Cimbalaper l'edizione italiana Giuseppe Cozzo, Cinzia Santoro, Autori: Çengel, Yunus A.; Cimbala, John M.; Cozzo, Giuseppe; Santoro, Cinzia, Luogo: Milano, Anno: 2015, Editore: McGraw-Hill Education, Note: --.
• Titolo: Numerical heat transfer and fluid flowSuhas V. Patankar, Autori: Patankar, Suhas V., Luogo: Washington [etc.], Anno: 0, Editore: Hemisphere, New York [etc.], McGraw-Hill, Note: --.

L’insegnamento contribuisce allo sviluppo di competenze di base e intermedie nell’ambito delle tecnologie manifatturiere, dei processi produttivi e dei sistemi di produzione industriale. Gli studenti acquisiranno conoscenze sui principali processi di trasformazione dei materiali, sui criteri di scelta dei processi produttivi e sulle relazioni tra materiali, progettazione e produzione, con particolare riferimento al loro impatto su qualità, costi e sostenibilità.

I risultati di apprendimento attesi sono declinati secondo i Descrittori di Dublino.

Conoscenza e comprensione: Al termine del corso, gli studenti conosceranno i principi fondamentali delle principali tecnologie manifatturiere, inclusi i processi di fonderia, deformazione plastica, lavorazione della lamiera, asportazione di materiale, lavorazione dei materiali polimerici, fabbricazione additiva, lavorazioni non convenzionali e processi di collegamento. Comprenderanno inoltre i concetti fondamentali relativi ai sistemi produttivi, alla metrologia industriale, alla qualità di prodotto e di processo e ai criteri di selezione delle tecnologie manifatturiere. Acquisiranno inoltre una conoscenza introduttiva del ruolo degli strumenti digitali a supporto della progettazione, dell’analisi e della produzione industriale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di analizzare e confrontare differenti processi manifatturieri, selezionando le soluzioni più appropriate in funzione dei requisiti del prodotto, del materiale, dei volumi produttivi, della qualità richiesta e dei vincoli economici e di sostenibilità. Sapranno applicare i principi fondamentali delle tecnologie manifatturiere alla soluzione di problemi progettuali e produttivi.

Autonomia di giudizio: Gli studenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente vantaggi, limitazioni e campi di applicazione delle diverse tecnologie manifatturiere. Saranno in grado di considerare aspetti tecnici, produttivi, qualitativi, economici e di sostenibilità nella scelta di materiali, processi e sistemi di produzione.

Abilità comunicative: Gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare efficacemente concetti e problematiche relativi alle tecnologie manifatturiere, utilizzando una terminologia tecnica appropriata e interpretando correttamente dati, parametri di processo e informazioni tecniche.

Capacità di apprendimento: Gli studenti svilupperanno le basi necessarie per approfondire autonomamente le conoscenze nel settore delle tecnologie manifatturiere e dei sistemi di produzione, seguendo l’evoluzione delle tecnologie, dei materiali e delle soluzioni innovative per l’industria manifatturiera.

Introduzione alle tecnologie manifatturiere: Ruolo delle tecnologie manifatturiere nel contesto industriale attuale. Relazioni tra materiali, progettazione, produzione e qualità. Criteri per la scelta dei processi produttivi. Fondamenti di progettazione di prodotto e processo, concurrent engineering, computer integrated manufacturing, strumenti digitali per la produzione e innovazione nei sistemi produttivi.

Materiali, qualità e metrologia per la produzione: Fondamenti del comportamento meccanico dei materiali nei processi di lavorazione. Proprietà strutturali e tecnologiche dei materiali metallici. Superfici, tribologia e caratteristiche dimensionali dei prodotti. Fondamenti di qualità e metrologia per la produzione industriale.

Processi di fonderia: Solidificazione dei metalli e strutture da solidificazione, flusso fluido e scambio termico, colata in lingottiera e colata continua, tecnologie di colata in forma a perdere e forma permanente.

Processi di deformazione massiva: Forgiatura, laminazione, estrusione, trafilatura, cenni di progettazione e fabbricazione degli stampi.

Processi di lavorazione della lamiera: Caratteristiche delle lamiere, processi di tranciatura, piegatura, stiratura, idroformatura, spinning e imbutitura. Formabilità delle lamiere.

Lavorazioni per asportazione con utensili da taglio: Meccanica della formazione del truciolo. Usura e durata degli utensili. Finitura e integrità superficiali. Lavorabilità per asportazione. Materiali per gli utensili da taglio. Fluidi lubrorefrigeranti. Lavorazioni ad alta velocità. Processi e macchine utensili per la produzione di forme assialsimmetriche e di forme varie. Centri di lavorazione e tornitura. Vibrazioni. Strutture delle macchine utensili. Considerazioni progettuali. Economia delle lavorazioni per asportazione.

Lavorazioni per asportazione con abrasivi: Tipologie di abrasivi e mole. Meccanica della lavorazione di rettifica. Usura della mola. Operazioni e macchine di rettifica. Operazioni di finitura. Sbavatura.

Lavorazioni non convenzionali: Lavorazioni con ultrasuoni. Lavorazioni chimiche. Lavorazione elettrochimica. Rettifica elettrochimica. Elettroerosione. Lavorazioni con fasci a energia concentrata. Lavorazioni con getto d’acqua. Considerazioni progettuali e aspetti economici.

Proprietà e lavorazione dei materiali polimerici: Struttura dei polimeri, materiali termoplastici e termoindurenti, elastomeri, compositi a matrice polimerica, processi di lavorazione dei materiali polimerici e processi di lavorazione dei compositi a matrice polimerica.

Fabbricazione additiva: Fabbricazione additiva, prototipazione rapida e attrezzaggio rapido. Principali tecnologie di Additive Manufacturing, inclusa la stampa 3D.

Processi di collegamento: Tecnologie di saldatura, incollaggio e fissaggio meccanico.

Nel corso delle lezioni verranno forniti brevi richiami ai concetti fondamentali necessari per seguire efficacemente l’insegnamento, in modo da facilitare la partecipazione anche di studenti provenienti da percorsi formativi differenti.

In particolare, saranno utili richiami alle proprietà e al comportamento meccanico dei materiali, nonché alle relazioni tra materiali, progettazione e processi produttivi.

Gli studenti che desiderano approfondire tali aspetti prima dell’inizio del corso possono fare riferimento a libri di testo appropriati e/o risorse online affidabili. Ad esempio, il libro "Tecnologia meccanica" di Kalpakjian e Schmid (ed. italiana) fornisce materiale introduttivo pertinente nei primi capitoli.

Le attività didattiche comprendono:

• lezioni frontali;
• casi di studio industriali;
• esercizi svolti e discussi in aula;
• eventuali attività di gruppo e approfondimenti applicativi.

Le lezioni sono integrate da esempi applicativi ed esercizi finalizzati a favorire la comprensione e l’applicazione dei concetti e delle metodologie presentate nel corso.

L’insegnamento è normalmente erogato in presenza. In caso di imprevisti del docente, una quota limitata delle attività didattiche (indicativamente non superiore all’8% del totale) potrà essere erogata in modalità asincrona interattiva tramite la piattaforma Moodle, previa comunicazione agli studenti. L’interazione sui contenuti delle eventuali attività asincrone potrà avvenire mediante discussione collegiale nella successiva lezione in presenza e/o attraverso un forum dedicato sulla piattaforma Moodle. Le eventuali attività telematiche potranno includere videolezioni registrate, materiali multimediali, esercitazioni guidate e forum di discussione.

Studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute possono contattare l’Ufficio Servizi agli studenti – Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione degli studenti si baserà:

• sulla comprensione degli argomenti svolti;
• sull’acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte;
• sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole, anche nella soluzione degli esercizi proposti e nell’analisi di casi studio;
• sulla capacità di analisi critica e di selezione delle tecnologie manifatturiere e dei processi produttivi più appropriati;
• sulla capacità di valutare le relazioni tra materiali, progettazione, produzione e qualità;
• sulla proprietà della terminologia tecnica utilizzata.

Kalpakjian, S., Schmid, S. R.; "Tecnologia meccanica"; Pearson Italia, ultima edizione italiana disponibile.

L’insegnamento contribuisce allo sviluppo di competenze di base e intermedie nell’ambito delle tecnologie manifatturiere, dei processi produttivi e dei sistemi di produzione industriale. Gli studenti acquisiranno conoscenze sui principali processi di trasformazione dei materiali, sui criteri di scelta dei processi produttivi e sulle relazioni tra materiali, progettazione e produzione, con particolare riferimento al loro impatto su qualità, costi e sostenibilità.

I risultati di apprendimento attesi sono declinati secondo i Descrittori di Dublino.

Conoscenza e comprensione: Al termine del corso, gli studenti conosceranno i principi fondamentali delle principali tecnologie manifatturiere, inclusi i processi di fonderia, deformazione plastica, lavorazione della lamiera, asportazione di materiale, lavorazione dei materiali polimerici, fabbricazione additiva, lavorazioni non convenzionali e processi di collegamento. Comprenderanno inoltre i concetti fondamentali relativi ai sistemi produttivi, alla metrologia industriale, alla qualità di prodotto e di processo e ai criteri di selezione delle tecnologie manifatturiere. Acquisiranno inoltre una conoscenza introduttiva del ruolo degli strumenti digitali a supporto della progettazione, dell’analisi e della produzione industriale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di analizzare e confrontare differenti processi manifatturieri, selezionando le soluzioni più appropriate in funzione dei requisiti del prodotto, del materiale, dei volumi produttivi, della qualità richiesta e dei vincoli economici e di sostenibilità. Sapranno applicare i principi fondamentali delle tecnologie manifatturiere alla soluzione di problemi progettuali e produttivi.

Autonomia di giudizio: Gli studenti svilupperanno la capacità di valutare criticamente vantaggi, limitazioni e campi di applicazione delle diverse tecnologie manifatturiere. Saranno in grado di considerare aspetti tecnici, produttivi, qualitativi, economici e di sostenibilità nella scelta di materiali, processi e sistemi di produzione.

Abilità comunicative: Gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare efficacemente concetti e problematiche relativi alle tecnologie manifatturiere, utilizzando una terminologia tecnica appropriata e interpretando correttamente dati, parametri di processo e informazioni tecniche.

Capacità di apprendimento: Gli studenti svilupperanno le basi necessarie per approfondire autonomamente le conoscenze nel settore delle tecnologie manifatturiere e dei sistemi di produzione, seguendo l’evoluzione delle tecnologie, dei materiali e delle soluzioni innovative per l’industria manifatturiera.

Introduzione alle tecnologie manifatturiere: Ruolo delle tecnologie manifatturiere nel contesto industriale attuale. Relazioni tra materiali, progettazione, produzione e qualità. Criteri per la scelta dei processi produttivi. Fondamenti di progettazione di prodotto e processo, concurrent engineering, computer integrated manufacturing, strumenti digitali per la produzione e innovazione nei sistemi produttivi.

Materiali, qualità e metrologia per la produzione: Fondamenti del comportamento meccanico dei materiali nei processi di lavorazione. Proprietà strutturali e tecnologiche dei materiali metallici. Superfici, tribologia e caratteristiche dimensionali dei prodotti. Fondamenti di qualità e metrologia per la produzione industriale.

Processi di fonderia: Solidificazione dei metalli e strutture da solidificazione, flusso fluido e scambio termico, colata in lingottiera e colata continua, tecnologie di colata in forma a perdere e forma permanente.

Processi di deformazione massiva: Forgiatura, laminazione, estrusione, trafilatura, cenni di progettazione e fabbricazione degli stampi.

Processi di lavorazione della lamiera: Caratteristiche delle lamiere, processi di tranciatura, piegatura, stiratura, idroformatura, spinning e imbutitura. Formabilità delle lamiere.

Lavorazioni per asportazione con utensili da taglio: Meccanica della formazione del truciolo. Usura e durata degli utensili. Finitura e integrità superficiali. Lavorabilità per asportazione. Materiali per gli utensili da taglio. Fluidi lubrorefrigeranti. Lavorazioni ad alta velocità. Processi e macchine utensili per la produzione di forme assialsimmetriche e di forme varie. Centri di lavorazione e tornitura. Vibrazioni. Strutture delle macchine utensili. Considerazioni progettuali. Economia delle lavorazioni per asportazione.

Lavorazioni per asportazione con abrasivi: Tipologie di abrasivi e mole. Meccanica della lavorazione di rettifica. Usura della mola. Operazioni e macchine di rettifica. Operazioni di finitura. Sbavatura.

Lavorazioni non convenzionali: Lavorazioni con ultrasuoni. Lavorazioni chimiche. Lavorazione elettrochimica. Rettifica elettrochimica. Elettroerosione. Lavorazioni con fasci a energia concentrata. Lavorazioni con getto d’acqua. Considerazioni progettuali e aspetti economici.

Proprietà e lavorazione dei materiali polimerici: Struttura dei polimeri, materiali termoplastici e termoindurenti, elastomeri, compositi a matrice polimerica, processi di lavorazione dei materiali polimerici e processi di lavorazione dei compositi a matrice polimerica.

Fabbricazione additiva: Fabbricazione additiva, prototipazione rapida e attrezzaggio rapido. Principali tecnologie di Additive Manufacturing, inclusa la stampa 3D.

Processi di collegamento: Tecnologie di saldatura, incollaggio e fissaggio meccanico.

Nel corso delle lezioni verranno forniti brevi richiami ai concetti fondamentali necessari per seguire efficacemente l’insegnamento, in modo da facilitare la partecipazione anche di studenti provenienti da percorsi formativi differenti.

In particolare, saranno utili richiami alle proprietà e al comportamento meccanico dei materiali, nonché alle relazioni tra materiali, progettazione e processi produttivi.

Gli studenti che desiderano approfondire tali aspetti prima dell’inizio del corso possono fare riferimento a libri di testo appropriati e/o risorse online affidabili. Ad esempio, il libro "Tecnologia meccanica" di Kalpakjian e Schmid (ed. italiana) fornisce materiale introduttivo pertinente nei primi capitoli.

Le attività didattiche comprendono:

• lezioni frontali;
• casi di studio industriali;
• esercizi svolti e discussi in aula;
• eventuali attività di gruppo e approfondimenti applicativi.

Le lezioni sono integrate da esempi applicativi ed esercizi finalizzati a favorire la comprensione e l’applicazione dei concetti e delle metodologie presentate nel corso.

L’insegnamento è normalmente erogato in presenza. In caso di imprevisti del docente, una quota limitata delle attività didattiche (indicativamente non superiore all’8% del totale) potrà essere erogata in modalità asincrona interattiva tramite la piattaforma Moodle, previa comunicazione agli studenti. L’interazione sui contenuti delle eventuali attività asincrone potrà avvenire mediante discussione collegiale nella successiva lezione in presenza e/o attraverso un forum dedicato sulla piattaforma Moodle. Le eventuali attività telematiche potranno includere videolezioni registrate, materiali multimediali, esercitazioni guidate e forum di discussione.

Studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute possono contattare l’Ufficio Servizi agli studenti – Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione della preparazione degli studenti si baserà:

• sulla comprensione degli argomenti svolti;
• sull’acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte;
• sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole, anche nella soluzione degli esercizi proposti e nell’analisi di casi studio;
• sulla capacità di analisi critica e di selezione delle tecnologie manifatturiere e dei processi produttivi più appropriati;
• sulla capacità di valutare le relazioni tra materiali, progettazione, produzione e qualità;
• sulla proprietà della terminologia tecnica utilizzata.

Kalpakjian, S., Schmid, S. R.; "Tecnologia meccanica"; Pearson Italia, ultima edizione italiana disponibile.