MECCANICA DELLE VIBRAZIONI A
cod. 18078

Anno accademico 2008/09
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Meccanica applicata alle macchine (ING-IND/13)
Field
Ingegneria meccanica
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
45 ore
di attività frontali
5 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Il corso fornisce agli studenti le nozioni necessarie allo studio teorico dei sistemi a parametri concentrati ad uno ed a molti gradi di libertà e le basi per lo studio sperimentale delle vibrazioni di sistemi meccanici.

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

<p align="justify">1. Vibrazioni libere e forzate di sistemi ad un grado di libertà. Eccitazione della base. 2. Sistemi lineari, integrale di convoluzione e risposta impulsive. Trasformate integrali (Fourier e Laplace). Funzione di trasferimento. Serie di Fourier. Risposta di un sistema smorzato ad un grado di libertà ad eccitazione generica. <br />
3. Trasformata discreta di Fourier. Teorema di Shannon. Introduzione alla FFT. Aliasing, leakage e finestre temporali. <br />
4. Densità spettrale di energia. Autospettro ed autocorrelazione. Cross-spettro e cross-correlazione. Medie. Funzione di Risposta in Frequenza (H1, H2 ed HV). Coerenza. Cepstrum. Cenni su problemi nonlineari: sistemi hardening e sistemi softening. <br />
5. Diagnostica delle macchine mediante misura di vibrazione. Applicazione alle macchine rotanti: problemi di sbilanciamento, disallineamento, eccentricità, giochi, risonanze. Danneggimento nei riduttori e nei cuscinetti. <br />
6. Vibrazioni di sistemi a parametri concentrati a molti gradi di libertà. Scrittura delle equazioni del moto in forma matriciale. Vibrazioni libere di sistemi conservativi; riduzione del problema agli autovalori in forma standard. Matrici definite e semidefinite. Proprietà delle frequenze e dei modi naturali. Normalizzazione, ortogonalità, teorema di espansione. Trasformazioni lineari di coordinate e coordinate modali; soluzione del problema forzato. Smorzamento proporzionale e smorzamento modale. Smorzamento non proporzionale: metodo della matrice di transizione. Modi complessi. Applicazioni tecniche ed esercitazioni. <br />
7. Esperienze di laboratorio su misure di vibrazione. Acquisizione di segnali nel dominio del tempo, autospettro, FRF, coerenza. Strumentazione: accelerometri, trasduttori di forza, martello strumentato, eccitatore elettrodinamico, amplificatori di potenza, amplificatori di carica, front-end, software. Allestimento del set-up sperimentale. <br />
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Programma esteso

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Bibliografia

L. MEIROVITCH, 1986, Elements of Vibration Analysis, 2nd edition, McGraw Hill. <br />
P. SAS (editore), 1992, Course on Modal Analysis, Theory and Practice, Vol. 1 e 2, Katholieke Universiteit Leuven. <br />
R. GARZIERA 1998, Introduzione alla diagnostica dei sistemi meccanici, dispensa del corso. <br />

Metodi didattici

L’esame consta di una prova scritta su argomenti del programma, con successiva discussione orale, cui si affiancano relazioni (consigliate) sulle esperienze di laboratorio e su eventuali argomenti specifici proposti dal docente. <br />

Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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