Ingegneria meccanica e materiali

Questo testo entra nel merito dell’affascinante mondo dei turbogas senza avere affatto la presunzione di essere esaustivo dell’argomento. Questo è il primo di una serie di tre volumi dedicati ai turbogas.

Questo è il secondo volume della serie dedicata allo studio delle turbine a gas. Esso si occupa di quanto attiene alla Manutenzione di questi apparati complessi. Vengono considerati sia apparati usati per applicazioni aeronautiche sia per applicazioni terrestri ed eventualmente navali.

Nel Palazzo Reale di Torino è stato recentemente recuperato un manufatto eccezionale: l’orologio solare a camera oscura disposto sul pavimento del Salone delle Guardie Svizzere per una lunghezza complessiva di circa dodici metri. L’opera è poco nota in quanto andata perduta nel corso del tempo. Il volume raccoglie i risultati delle ricerche storiche e scientifiche condotte sul raro strumento astronomico. Nei saggi, redatti da architetti, storici dell’arte e archivisti, viene ricostruito l’iter progettuale che ha portato alla realizzazione di una riproduzione temporanea della linea meridiana. L’opera è stata recuperata nell’ambito dei lavori di restauro della facciata principale verso Piazza Castello ed è qui illustrata nelle sue caratteristiche tecniche.

Questa monografia tratta della propagazione di onde in condizioni di acque basse, argomento trattato nel Corso di Idrodinamica dell'Università di Padova (Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile). Lo scopo di questi appunti, che per semplicità si limitano alla trattazione unidimensionale, è quello di presentare una panoramica dei diversi problemi che si incontrano nell'ambito della dinamica delle onde in acque basse, focalizzando l'attenzione sugli aspetti fenomenologici e sull'importanza relativa dei termini che compongono le equazioni del moto attraverso la valutazione e la discussione degli effetti determinati dal diverso modo di semplificare o riorganizzare queste equazioni. Sono riportati esempi applicativi e alcuni confronti tra le soluzioni fornite dalle diverse teorie illustrate. Trattandosi di appunti per la didattica, negli sviluppi matematici, sono stati mantenuti molti dei passaggi intermedi così da facilitare la comprensione.

La seconda edizione di "Idraulica" offre tutte le nozioni di base della disciplina necessarie a chi studia Ingegneria, integrando la trattazione matematica con applicazioni ed esercizi risolti. Gli undici capitoli di cui si compone affrontano statica, cinematica e dinamica dei fluidi, modellistica fisica idraulica, moto permanente e vario delle condotte in pressione e, introdotti in questa seconda edizione, moti a potenziale, moti esterni ai corpi, moti di filtrazione e cenni di trasporto solido nelle correnti a pelo libero. Le oltre 600 figure a colori che accompagnano la dimostrazione dei teoremi e lo svolgimento degli esercizi sono fondamentali per l’apprendimento, così come i frequenti approfondimenti (osservazioni, esempi, curiosità), gli esercizi risolti alla fine di ogni capitolo e gli esercizi proposti, le cui soluzioni sono disponibili in formato digitale, insieme a esercizi supplementari e video. Le quattro Appendici sono dedicate, rispettivamente, alle proprietà dei fluidi, alle nozioni di base di algebra e geometria delle masse, indispensabili per affrontare questa disciplina, al teorema del trasporto di Reynolds e all’equazione globale del momento della quantità di moto. Gli autori hanno voluto salvaguardare alcuni aspetti propri dell’approccio classico dell’idraulica italiana, ben consolidati a livello internazionale, rendendo l’opera anche un testo di riferimento per chi esercita un’attività professionale in un ambito ingegneristico, geologico o di altro tipo, che richieda di conoscere leggi e casi pratici dell’idraulica.

È possibile approcciare l'FMEA in maniera "scientifica"? È possibile, ad esempio, elaborare un modello concettuale, preciso e rigoroso, sulla cui solida base formale si possano poi conseguentemente sviluppare procedure operative per una D-FMEA e una P-FMEA altrettanto precise e rigorose? Questa è esattamente la proposta che faccio in questo mio secondo testo sull'FMEA, portando in profondità osservazioni e riflessioni sullo standard tedesco VDA e avvalendomi del software tedesco APIS come corrispondente, insostituibile strumento di lavoro. Qui trovate descritti, spiegati e motivati gli oggetti (esattamente 9), le proprietà e le interazioni che danno vita al modello. Qui trovate, poi, le due procedure operative complete (FMEA di Design e di Processo) costruite su quella solida base, oltre a una trattazione specifica sull'interfaccia design/process (lo snodo logico che intercorre tra una D-FMEA e la corrispondente P-FMEA). Qui ritrovate, infine, il modello matematico per la valutazione non tabellare (cioè, non fondata sulle classiche tabelle di valutazione) dei parametri di rischio "O" (Occurence) e "D" (Detection), modello che già proposi nel mio primo libro. In questa sede lo ritrovate come anello conclusivo di una stringente catena logica univoca, interamente sviluppata sull'idea di fondo iniziale del modello concettuale.

La meccanica applicata alle macchine è un campo di studi che si colloca tra le scienze di base e le discipline applicate, tipiche dell’ingegneria. È un insegnamento vario e complesso, che parte dalle basi matematiche, passa per le evidenze sperimentali, e porta a sviluppare, tramite la modellistica, l’intuito meccanico e la competenza necessari a ideare soluzioni costruttive. Fondamenti di meccanica applicata alle macchine è un testo completo, che tratta tutti gli argomenti ricercando il perché della loro essenza, dal punto di vista matematico e fisico. Fornisce a chi studia un percorso guidato, perché presenta i diversi argomenti – topologia, cinematica, dinamica, vibrazioni e tribologia – mantenendo un approccio unitario, esemplificato in applicazioni quali organi di trasmissione, freni e meccanismi per il settore automobilistico, l’energia e l’industria. La novità più rilevante di questa terza edizione è l’inserimento della meccanica delle vibrazioni, alla quale sono destinati gli ultimi 6 capitoli, che trattano dei modelli lineari a un grado, due gradi e più gradi di libertà, delle vibrazioni longitudinali e trasversali di travi e della dinamica dei rotori. Questa integrazione, unita a un aggiornamento generale del testo, completa il quadro degli argomenti principali, così che l’opera possa continuare a essere un testo di riferimento per chi studia o fa ricerca, e da consultare per l’attività professionale.

La nuova edizione italiana si propone come il manuale più completo per i corsi di Ingegneria sia delle lauree triennali sia delle lauree specialistiche. Facendo proprio l'approccio concreto, i frequenti riferimenti normativi e i tanti esempi costruttivi del testo originale americano, la versione italiana del libro si caratterizza per una propria vitalità e un'autonomia culturale europea (e italiana in particolare) nel modo in cui sono presentati e discussi i tanti temi trattati nell'ambito della moderna ingegneria meccanica. Nel testo vengono affrontate le basi della costruzione di macchine, comprendendo il processo di progettazione, l'ingegneria meccanica e dei materiali, l'analisi della rottura dovuta ai carichi sia statici sia variabili e le caratteristiche dei principali tipi di elementi meccanici. Le tecniche fondamentali di teoria e analisi sono usate per fornire le equazioni di progetto che permettono, insieme ai parametri caratteristici, di ottenere una corretta progettazione. Il manuale, così, incoraggia il lettore a sviluppare il progetto e l'analisi, sfruttando la creatività e le ampie possibilità offerte dalla progettazione meccanica. Nella nuova edizione è stata ampliata la parte di modellazione costitutiva elasto-plastica, sono state dettagliate maggiormente le analisi di recipienti in pareti sottili e pareti spesse ed è stato aggiunto l'effetto della fatica sul diagramma triangolare di una bullonatura. Inoltre, la trattazione degli ingranaggi è stata ampliata con l'importante tematica dei profili a evolvente con "spostamento". In generale in tutta la trattazione si è uniformato lo stile delle formule e l'utilizzo del sistema internazionale.

Il volume si rivolge a tutti gli studenti dei corsi di laurea in Ingegneria e, in particolare, a quelli delle classi di Ingegneria industriale e di Ingegneria civile e ambientale. Tra gli obiettivi principali degli autori, attraverso un linguaggio semplice ma rigoroso, c'è la comprensione intuitiva dei principi fondamentali della meccanica dei fluidi, anche attraverso l'uso di immagini che aiutino a comprenderli. Particolare attenzione è posta agli aspetti fisici di ogni argomento, in aggiunta alle relazioni matematiche e alla loro manipolazione, affinché lo studente possa sviluppare una sensibilità nei confronti dei meccanismi fisici fondamentali e acquisire una padronanza nella risoluzione dei problemi. Perciò, sono presenti numerosi esempi svolti di applicazioni pratiche per illustrare come la meccanica dei fluidi venga usata nella pratica ingegneristica, oltre a un corposo numero di esercizi. In questa nuova edizione è stato inserito nel Capitolo 13 un nuovo paragrafo sui moti di filtrazione, ovvero i moti che avvengono attraverso i mezzi porosi come quelli che riguardano le falde acquifere.

Questo libro è rivolto principalmente agli studenti del settore dell'Ingegneria dell'Informazione. In particolare, esso è stato concepito per coprire il programma del corso Sistemi e Modelli, tenuto al terzo anno del corso di Studi in Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Padova. Contiene inoltre argomenti più avanzati sui sistemi dinamici e di controllo, includendo anche elementi di teoria della realizzazione, permettendo così il suo uso anche in insegnamenti per Lauree Magistrali. Il libro tratta dei cosiddetti modelli di stato, indispensabili per descrivere i sistemi dinamici, concetto molto generale che si applica ad un'estrema varietà di fenomeni, ad esempio di natura fisica, biologica o economica. Questo rende estremamente ampio il campo di applicazione della corrispondente teoria. Nella prima parte i modelli di stato vengono analizzati in un contesto deterministico, mentre nella seconda in un contesto stocastico, fondamentale per risolvere problemi di estremo interesse pratico, quali la stima di parametri incogniti e l'identificazione dei sistemi. All'interno del libro, un ruolo importante viene svolto dalla comprensione intuitiva delle motivazioni alla base dello studio dei vari problemi. Le formulazioni teoriche astratte sono illustrate tramite svariati esempi numerici, che talvolta precedono le dimostrazioni dei vari teoremi. Quest'ultime sono state a volte volutamente semplificate, allo scopo di renderle più facilmente comprensibili, ma senza rinunciare al necessario rigore matematico. Ogni capitolo termina proponendo vari esercizi, con soluzione, in modo da rendere più semplice la preparazione dell'esame.