Ingegneria meccanica e materiali

Questo volume nasce dall'esperienza maturata nei corsi e nello svolgimento delle esercitazioni di Meccanica Applicata alle Macchine, tenuti all'Università di Bologna, presso le due Facoltà di Ingegneria, per i vari corsi di laurea. Esso si propone come ausilio allo studio applicativo delle nozioni teoriche dei corsi fondamentali e di base per la Meccanica delle Macchine. La trattazione è stata volutamente resa via via più articolata, con il crescendo degli strumenti a disposizione del lettore, che potrà quindi trovare soluzione ai problemi più semplici propri della didattica ma anche a quelli più complessi ed aderenti ai casi reali ed industriali. Inoltre, si propone come uno strumento di comprensione e verifica dei metodi di modellazione numerica più avanzati.

In questo libro sono raccolte alcune delle conoscenze maturate in anni di attività di ricerca sperimentale condotta presso il laboratorio di Meccanica dei Fluidi del Dipartimento di Ingegneria Civile Edile e Ambientale della Sapienza Università di Roma. Gli argomenti considerati dovrebbero essere trattati, approfondendoli in modo differente, nei corsi di Laurea, Laurea Magistrale e Dottorato ove vengono affrontati i problemi di Meccanica dei Fluidi e più in generale i problemi connessi con i processi di misurazione. Il taglio dato risulta essere leggermente diverso rispetto a quello che caratterizza altri testi che si occupano di misurazione. Risulta infatti assente tutta quella parte dedicata alla descrizione degli strumenti. L'attenzione è rivolta essenzialmente al trattamento dei dati al fine di fornire al lettore le informazioni più idonee per descrivere ed interpretare i fenomeni.

Il presente volume scaturisce dall'esperienza maturata nel corso di circa nove anni di studio e di ricerca sulle strutture a guscio e sul metodo di Quadratura Differenziale. Comprendono il periodo della tesi di laurea in “Scienza delle Costruzioni”, i tre anni del Dottorato di Ricerca in “Meccanica delle Strutture”, e alcuni anni di Assegni di Ricerca svolti dall'autore presso l'Alma Mater Studiorum – Università di Bologna. Il titolo, "Meccanica delle strutture g Guscio in materiale composito", illustra il tema trattato e la prospettiva seguita nella scrittura del volume. Il presente elaborato si pone come obiettivo quello di analizzare il comportamento statico e dinamico dei gusci moderatamente spessi in materiale composito attraverso l'applicazione del Metodo Generalizzato di Quadratura Differenziale (GDQ Method). Una particolare attenzione viene riservata oltre che ai compositi fibrosi e laminati anche ai “functionally graded materials” (FGMs). Essi risultano materiali non omogenei, caratterizzati da una variazione continua delle proprietà meccaniche lungo una particolare direzione. La soluzione numerica GDQ viene confrontata con i risultati presenti in letteratura e con quelli forniti e ricavati mediante l'utilizzo di diversi programmi di calcolo strutturale basati sul metodo agli elementi finiti (FEM).

Questo libro ha il solo scopo di introdurre il lettore agli aspetti fondamentali del comportamento reologico dei polimeri allo stato fuso. È quindi limitato e circoscritto per almeno due motivi fondamentali. Il primo è che la reologia si basa in maniera consistente su di un apparato fisico-matematico che in questa sede viene volutamente mantenuto ad un livello basso. Il secondo è che, come già sottolineato in precedenza, la reologia ha subito una forte evoluzione negli ultimi decenni, ampliando il suo campo di azione sia per lo sviluppo di nuove e sempre più sofisticate tecniche sperimentali, sia per la possibilità di applicazione ai più svariati campi della scienza e dell'ingegneria. In questa sede, al contrario, ci si concentra volutamente sulla specifica classe dei materiali a base di polimeri termoplastici. Il lettore che voglia approfondire gli aspetti più sofisticati e complessi della reologia, o che voglia ampliare le sue prospettive reologiche verso sistemi e materiali che esulano dal presente ambito, può farlo attraverso la lettura di testi ben più completi ed esaustivi di questo. Alcuni titoli verranno suggeriti alla fine di ogni capitolo.

Questo secondo volume completa la rassegna sulle tipologie di esercizi di meccanica applicata alle macchine, in particolare sono qui riportati gli esercizi svolti sui rotismi ordinari ed epicicloidali, sulla dinamica, sulle vibrazioni e infine sulla cinetostatica ideale risolta col principio della sovrapposizione degli effetti.