CdSINGEGNERIA ENERGETICA
Codice923II
CFU3
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| PROGETTAZIONE MECCANICA COL METODO DEGLI ELEMENTI FINITI | ING-IND/14 | LEZIONI | 30 |
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Al termine del corso lo studente avrà acquisito tutte quelle competenze per avvalersi del Metodo degli Elementi Finiti (MEF) nella progettazione meccanica. Lo studente avrà anche acquisito una sufficiente base teorica per capire i limiti dell’applicazione e la sensibilità agli errori.
The course objective is to provide the student with the knowledge and tools for the development, implementation, and solution of numerical models for the machine design. The student will also have a sufficient theoretical basis to understand the application limits and error sensitivity.
La verifica delle conoscenze sarà basata sulla valutazione di alcuni elaborati scritti e sulla sua loro discussione.
The abovementioned knowledge will be verified through the models presentation by written reports and the discussion of their results during the final examination.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di,
- analizzare problemi strutturali reali e formulare modelli per il loro studio
- implementare e risolvere in ANSYS Workbench i suddetti modelli e valutare la loro validità e accuratezza
- saper fare un'analisi critica di un modello scritto nel linguaggio Ansys APDL
At the end of the course the student will be able to,
- analyse real structural problems and providing models for their study
- implement and solve the aforementioned models in ANSYS Workbench and assess their validity and accuracy
- being able to perform a critical analysis of a model written in the Ansys APDL language
Durante le esercitazioni in laboratorio informatico lo studente verrà messo di fronte a un problema strutturale reale e dovrà proporne un modello per il suo studio, implementarlo e risolverlo utilizzando il software ANSYS Workbench e valutare la validità e l'accuratezza delle previsioni.
Skills development will be verified through the formulation, implementation, and solution of real cases of study during the lab sessions.
Durante le sessioni di laboratorio lo studente potrà acquisire la capacità di lavorare in squadra e di presentare i risultati in modo chiaro e sintetico.
The student will develop team building, networking and communication skills during lab sessions.
Durante le esercitazioni e nella prova finale verranno valutati i comportamenti sopra riportati e in particolare la capacità di presentare in forma scritta e orale le analisi effettuate discutendone in forma critica i risultati ottenuti.
Team working as well as oral and written communication skills will be evaluated during lab sessions and final examination.
Le conoscenze iniziali abbracciano le branche dell’analisi matematica, dell’algebra lineare, della costruzione di macchine e della meccanica dei materiali e dei solidi.
The student must have acquired adequate knowledge of calculus, machine design, and mechanics of materials and solids.
Il corso è operativo ed è basato esclusivamente su esercitazioni svolte in laboratorio informatico durante le quali gli studenti, accompagnati dal docente che propone un determinato problema, sviluppano un modello e lo risolvono utilizzando il metodo degli elementi finiti e il software ANSYS Workbench.
Sebbene non obbligatoria, la frequenza è vivamente consigliata.
Computer lab sessions during which real cases of study are studied through the teacher's involvement with the student.
The course attendance, though not mandatory, is strongly recommended.
Fondamenti del Metodo agli Elementi Finiti (EF) in ambito statico lineare
- formulazioni continua e discreta dell’equazione di equilibrio
- funzioni di forma di un elemento
- determinazione delle matrici di rigidezza dell’elemento e della struttura
- applicazione di vincoli e carichi e determinazione della soluzione
Principali tipi di elemento per analisi strutturali
- elementi monodimensionali strutturali (asta e trave)
- elementi piani per modellazione plane stress, plane strain e assialsimmetrica
- elementi guscio assialsimmetrico e guscio-piastra 3D
- elementi Solidi 3D di forma esaedrica e tetraedrica
Valutazione dell’errore e analisi di convergenza.
Fundamentals of the Finite Element Method (FEM) theory for the static linear analysis:
- continuous and lumped formulation of the equilibrium equation
- element shape function
- element stiffness matrix and stiffness matrix of the whole structure
- boundary conditions and solution evaluation
Main element types for structural analysis
- 1D structural element (Truss and Beam)
- 2D structural element
- Shell elements, axisymmetric and 3D Shell-Plate;
- 3D solid elements with hexahedral and tetrahedral shapes.
Error analysis and mesh convergence study.
- Introduzione al metodo degli elementi finiti 1, F. Cesari, Pitagora Editrice Bologna.
- Finite Element Procedures, K.J. Bathe
- Madenci E., Guven I. “The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS”, Springer 2015.
- Ansys APDL Help and related documentation
- Materiale didattico fornito dal docente
- Finite Element Procedure, K.J. Bathe
- Madenci E., Guven I. “The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS”, Springer 2015.
- Ansys APDL Help and related documentation
- Lecture notes
Nessuna indicazione
None
L'esame consiste in una prova orale durante la quale verrà richiesto allo studente di presentare, avvalendosi del supporto di una relazione scritta e/o di una presentazione, uno o più problemi studiati, i modelli proposti, le ipotesi assunte, le analisi effettuate, e di commentarne i risultati.
The final examination consists of an oral test during which the student must present some models previously assigned by teachers and discuss the results along with the basic assumptions and the performed analyses.