Tecniche Multibody per la progettazione cinematica e dinamica dei sistemi meccanici

DESCRIZIONE INTRODUTTIVA

La competitività di una moderna azienda si misura nella sua capacità di sviluppare processi produttivi altamente efficienti. Ridurre i costi di produzione, ottenere elevati standard qualitativi e, non ultimo, ridurre significativamente il time-to-market, sono prerogative da cui non è più possibile prescindere.
Per questi motivi è fondamentale dotarsi di impianti ed apparecchiature altamente automatizzate, nelle quali meccanica ed elettronica convivano sinergicamente. Lo studio della cinematica e della dinamica dei sistemi fisici-meccanici rappresenta la via obbligata per comprendere quali prestazioni possono essere raggiunte e quali azionamenti devono essere scelti. Questa analisi deve essere condotta in anticipo rispetto allo sviluppo delle macchine prototipo, in modo da affiancare ed accelerare il lavoro dei progettisti.
Con queste finalità, trovano immediata applicabilità gli strumenti di simulazione multibody, che consentono di riprodurre virtualmente i sistemi meccanici. Si possono così ricavare tutte le informazioni riguardanti il moto e l’interazione degli organi, evidenziando immediatamente criticità e limiti operativi.

OBIETTIVI

Il corso si propone di fornire una visione organica sui moderni metodi e sugli strumenti per la modellazione e la simulazione dei sistemi meccanici, fornendo basi teoriche e consigli pratici per un utilizzo consapevole e corretto dei software multibody.
Il corso affronta le problematiche che più frequentemente si incontrano nella modellazione di sistemi meccanici complessi (quali, ad esempio, quelli impiegati nella automazione della produzione industriale) e durante la simulazione del loro comportamento in esercizio. Vengono illustrati, a tale scopo, gli aspetti principali delle tecniche numeriche di simulazione con lo scopo preciso di evidenziare l’atteggiamento mentale – non convenzionale – che queste richiedono.
Si evidenzieranno le differenze tra problema cinematico e problema dinamico, illustrando per entrambi potenzialità e limiti dell’approccio numerico.

CONTENUTI

Il Corso si articolerà sviluppando le seguenti tematiche:

• Fondamenti dell’approccio numerico nella risoluzione di problemi di cinematica e dinamica dei sistemi meccanici.
• Tecniche per la corretta modellazione multibody di sistemi reali anche complessi.
• Accuratezza delle simulazioni e interpretazione dei risultati.
• Modellazione degli organi flessibili: le principali tecniche disponibili.
• Le camme: comportamento cinematico e dinamico, regole di progettazione (in alternativa la modellazione dei sistemi con attrito secco).
• La sintesi di sistemi articolati con l’utilizzo delle tecniche numeriche di ottimizzazione.

PROGRAMMA 

Prima Giornata
09.30 Benvenuto
09.40 Richiami di meccanica applicata: coppie cinematiche e gradi di libertà. Tecniche multibody per l’analisi cinematica dei sistemi piani e spaziali.
11.15 Pausa caffè
11.30 Metodi numerica nell’analisi cinematica. Il problema delle configurazioni singolari e dei sistemi ipervincolati.
13.00 Pranzo
14.00 Leggi di movimento di camme piane, regole di progettazione (in alternativa: Modellazione dell’attrito secco e simulazione del fenomeno di stick-slip).
16.00 Pausa caffè
16.15 Esempi: Applicazioni reali studiate ed ottimizzate mediante strumenti multibody
17.45 Riepilogo e saluto

Seconda Giornata
9.30 Richiami di meccanica applicata: dinamica dei sistemi a corpi rigidi. Sistemi equivalenti: inerzie e rigidezze ridotte
11.15 Coffee break
11.30 Tecniche multibody per l’analisi dinamica e accuratezza delle simulazioni. Le vibrazioni nei sistemi meccanici
13.00 Pranzo
14.00 Tecniche di modellazione di organi deformabili
16.00 Coffee break
16.15 Esempi: Applicazioni reali studiate ed ottimizzate mediante strumenti multibody
17.45 Conclusione

DESTINATARI

Progettisti che intendano integrare nella loro attività lo strumento della simulazione multibody.Progettisti che già utilizzino strumenti multibody e vogliano approfondire la conoscenza di questi strumenti alla luce dei numerosi esempi trattati. Utilizzatori di sistemi sperimentali che intendano comprendere le possibilità di integrazione fra sperimentazione e simulazione numerica.

PREREQUISITI

Sebbene il corso sia rivolto in particolare a laureati in Ingegneria od altre discipline scientifiche, si ritiene possa essere indicato anche per tecnici diplomati , qualora dispongano delle conoscenze sui concetti fisici di base.

MATERIALE DIDATTICO

Ai partecipanti al corso verrà consegnata una copia delle dispense relative agli argomenti trattati.