Academic year2017/18
Course Automotive Engineering
Code385II
Credits9
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| PROGETTAZIONE ASSISTITA | ING-IND/14 | LEZIONI | 60 | |
| SIMULAZIONE DINAMICA DEI VEICOLI | ING-IND/14 | LEZIONI | 30 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Il corso ha lo scopo di far acquisire agli allievi le competenze per applicare il metodo agli Elementi Finiti (EF) ad analisi statiche lineari di componenti e strutture meccaniche, con una sufficiente base teorica per capirne limiti e potenzialità, utilizzando i diversi elementi a seconda del tipo di problema da modellare. Si vuole inoltre fare acquisire la capacità di applicare il metodo Multi-Body per l'analisi cinematica e dinamica di sistemi costituiti da corpi rigidi.
Knowledge
The student who successfully completes the course will have the ability to apply the Finite Element Method (FEM) to the linear static stress analysis of mechanical components and structures, with a sufficient theoretical basis to understand limits and potential of the method, using the different elements according to the type of problem to be modeled. In addition they will have the ability to apply the Multi-Body method for the kinematic and dynamic analysis of systems made of rigid bodies.
Modalità di verifica delle conoscenze
L'esame mira ad accertare la comprensione e la conoscenza del contenuto del corso e la capacità di applicare la teoria ai casi pratici.
Assessment criteria of knowledge
The examination aims to ascertain the understanding and knowledge of course content and the capability to apply theory to practical cases.
Capacità
- Gli studenti sapranno utilizzare il software ANSYS APDL e Workbench per l'analisi strutturale ad elementi finiti
- Gli studenti sapranno usare MatLab per simulare problemi dinamici multibody
- Gli studenti saranno in grado di presentare in un rapporto scritto i risultati della loro attività
Skills
- Students will know how to use ANSYS APDL and Workbench software for finite element structural analysis
- Students will know how to use MatLab to simulate multibody dynamic problems
- Students will be able to present in a written report the results of their activity
Modalità di verifica delle capacità
- Verranno svolte esercitazioni per valutare le competenze acquisite
- Gli studenti dovranno preparare e presentare relazioni scritte che documentano i risultati dell'analisi agli elementi finiti.
Assessment criteria of skills
- Practical activities will be carried out to assess acquired skills
- Students will have to prepare and present written reports that document the results of the finite element analyses.
Comportamenti
- Lo studente acquisirà sensibilità nella scelta del modello più adeguato a rappresentare il componente o struttura da analizzare.
Behaviors
- The student will acquire sensitivity in choosing the most appropriate model to represent the component or structure to be analyzed.
Modalità di verifica dei comportamenti
- L'attività individuale di analisi strutturale dimostrerà l'acquisizione della giusta sensibilità nella scelta del tipo di modellazione di componenti o strutture.
Assessment criteria of behaviors
- The individual activity of structural analysis will demonstrate the acquisition of the right sensitivity in the choice of the type of modeling of components or structures.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
- Analisi matematica e algebra lineare
- Resistenza dei materiali strutturali
Prerequisites
- Mathematical analysis and linear algebra
- Strength of materials
Indicazioni metodologiche
Modalità di insegnamento:
- lezioni frontali con l'ausilio di slides
- lavoro di laboratorio (guidato da codocente) in aula informatica
- ricevimenti individuali o collettivi per chiarimenti
- un lavoro individuale di analisi strutturale finalizzato ad un elaborato scritto
Teaching methods
- lectures with the visual aid of slides
- laboratory work in the computer lab guided by teacher's assistant
- individual or group meetings for additional explanations
- an individual work of structural analysis aimed at a written report
Programma (contenuti dell'insegnamento)
Fondamenti della teoria del metodo degli elementi finiti (FEM) in campo statico lineare: discretizzazione, funzioni di forma, relazioni costitutive, relazioni di congruenza, matrice di rigidezza degli elementi, matrice di rigidezza strutturale. Metodi di soluzione. Errori di modellazione e discretizzazione. Convergenza. Criteri di modellazione per diverse classi di strutture: tralicci, travi, problemi piani, piastre e gusci, problemi 3D. Analisi vettoriale e matriciale di base . Rappresentazioni della matrice di rotazione e analisi cinematica dei sistemi di riferimento. Equazioni d ei vincoli e analisi dinamica inversa. Analisi dinamica di sistemi costituiti da corpi rigidi.
Syllabus
Basic of Finite Element Method (FEM) theory in the linear static field: discretisation, shape functions, constitutive relationships, congruence relationships, element stiffness matrix, structure stiffness matrix. Solution methods. Modelling and discretisation errors. Convergence. Modelling criteria for different class of structures: trusses, beams, plane problems, plates and shells, 3D problems. Basic vector and matrix analysis. Rotation matrix representations and kinematic analysis of reference frame systems. Constraint equations and inverse dynamic analysis. Dynamic analysis of systems made of rigid bodies.
Bibliografia e materiale didattico
- Madenci E., Guven I. “The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS”, Springer 2015.
- A. Shabana, Dynamic of multibody systems. Cambridge Univ Press A. Shabana, Computational dynamics.
- Slide e appunti del corso.
Bibliography
- Madenci E., Guven I. “The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS”, Springer 2015.
- A. Shabana, Dynamic of multibody systems. Cambridge Univ Press A. Shabana, Computational dynamics.
- Lectures slides and notes.
Modalità d'esame
- Esame orale finale (per entrambi i moduli)
- Prova scritta finale (per il secondo modulo)
Ulteriori informazioni:
L'esame comprende a) la presentazione di un rapporto su un'analisi ad elementi finiti di un modello di una struttura reale, una relazione sulla classe di laboratorio per il primo modulo, b) l'analisi cinematica e dinamica di un sistema multibody per il secondo modulo, c) alcune domande sul contenuto del corso per entrambi i moduli.
Assessment methods
- Final oral exam (for both modules)
- Final written exam (for the second module)
Further information:
The examination includes a) the presentation of a report on a finite element analysis of a model of a real structure, a report on the lab classwork for the first module, b) the kinematic and dynamic analysis of a multibody system for the second module, c) a few questions on course content for both modules.
Updated: 25/06/2018 10:53
