Descrizione introduttiva
I sistemi meccanici complessi giocano un ruolo fondamentale in quasi ogni campo dell'ingegneria, come ad esempio nelle applicazioni aerospaziali, automobilistiche, biomediche, ferroviarie, e nell'ingegneria meccanica in generale.
L'analisi e la simulazione di tali meccanismi ha acquisito un ruolo via via di crescente importanza negli ultimi anni, migliorando la comprensione, progettazione ed uso dei sistemi più disparati. Molti problemi di interesse applicativo e industriale sono spesso altamente non-lineari, possono coinvolgere controlli, campi multipli interagenti, flessibilità delle strutture, attrito, rotolamento e impatto, ed altre fenomenologie complesse.
Una conoscenza tecnica approfondita dei modelli matematici e dei metodi numerici è quindi importante per un utilizzo corretto degli strumenti di analisi, per una coerente interpretazione dei risultati e per la soluzione di problemi o difficoltà. Il corso introduce alla tecnica di modellazione di sistemi meccanici complessi mediante l'uso di metodi multicorpo.
Il corso è rivolto a chi si avvicina per la prima volta a questa disciplina, o a chi già usa codici di simulazione multicorpo e vuole acquisire una comprensione più approfondita e completa delle tecniche su cui i codici industriali moderni sono basati.
Vengono presentate le possibili metodologie di modellazione di meccanismi complessi, evidenziandone i pregi, i difetti ed i campi di applicazione più indicati. Vengono inoltre descritte le tecniche numeriche, i limiti e le caratteristiche salienti dei metodi, in maniera da fornire gli opportuni strumenti di valutazione critica agli utenti.
Obiettivi
II corso introduce alla tecnica di modellazione di sistemi meccanici complessi mediante l'uso di metodi multicorpo. Il corso è rivolto a chi si avvicina per la prima volta a questa disciplina, oppure a chi già usa codici di simulazione multicorpo e vuole acquisire una comprensione più approfondita e completa delle tecniche su cui i codici industriali moderni sono basati. Il campo di applicazione di queste tecniche si è enormemente ampliato negli ultimi anni, e metodi multicorpo sono ormai usati in quasi ogni campo della progettazione e simulazione di sistemi meccanici. Molti problemi di interesse applicativo e industriale sono spesso altamente non-lineari, possono coinvolgere controlli, campi multipli interagenti, flessibilità delle strutture, attrito, rotolamento e impatto, ed altre fenomenologie complesse. Una conoscenza tecnica approfondita dei modelli matematici e dei metodi numerici è quindi importante per un utilizzo corretto degli strumenti di analisi, per una coerente interpretazione dei risultati e per la soluzione di problemi o difficoltà.
Contenuti
- Panoramica sulle applicazioni industriali (aerospaziali, automobilistiche, ferroviarie, meccaniche); classificazione delle problematiche e loro impatto sulle formulazioni (real-time/off-line, metodi espliciti/impliciti, topologie arbitrarie/sistemi ad albero, coordinate ridondanti/minimali, metodi modali/metodi geometricamente esatti).
- La rappresentazione delle rotazioni finite.
- Cenni alla formulazione di sistemi elastici nella dinamica dei sistemi multicorpo; formulazioni geometricamente esatte; approcci modali.
- Formulazione dei principali giunti; modellazione di attuatori ed elementi attivi; vincoli olonomi ed anolonomi.
- Trattazione dei vincoli nei sistemi multicorpo; formulazioni ridondanti; formulazioni con moltiplicatori di Lagrange; formulazioni in coordinate minimali.
- Integrazione implicita di sistemi multicorpo; integratori non-lineari e proprietà di conservazione; controllo del passo e adattatività.
- Problemi di contatto-impatto; problemi con attrito, rotolamento e strisciamento;
- Dinamica inversa di sistemi multicorpo; controllo ottimo; tecniche numeriche di simulazione.
- Problemi multi-campo; interazione fluido-struttura; tecniche di avanzamento nel tempo per problemi di interazione.
Testi di riferimento
M. Geradin, A. Cardona, Flexible Multibody Dynamics: A Finite Element Approach, John Wiley & Sons, 2001.F.M.L. Amirouche, Computational Methods in Multibody Dynamics, Prentice Hall, Inc., 1992.
Destinatari
I responsabili tecnici e delle aree di progettazione, che intendono avvicinarsi alle tecniche di simulazione multicorpo per comprenderne e valutarne le potenzialità e le possibilità di applicazione industriale. I progettisti che intendono approfondire la conoscenza delle stesse tecniche, in maniera da applicarle al meglio a problemi complessi, e allo stesso tempo comprenderne i limiti di utilizzo.
Materiale didattico
Copia cartacea dei trasparenti del corso
Costo
Il costo di partecipazione è di Euro 580 (+IVA 20%) - Per i soci NAFEMS è di Euro 465 (+IVA 20%)
Iscrizione e pagamento on-line con carta di credito
Iscrizione e pagamento on-line per i soci Nafems
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