MECCANICA DELLE VIBRAZIONI

[296MI]
a.a. 2025/2026

1° Anno - Secondo Semestre

Frequenza Non obbligatoria

  • 9 CFU
  • 72 ore
  • ITALIANO
  • Sede di Trieste
  • Obbligatoria
  • Orale
  • SSD ING-IND/13
Curricula: MODELLAZIONE E SIMULAZIONE
Syllabus

L'insegnamento fornisce agli allievi i concetti base ed i metodi per lo studio dei sistemi vibranti sia dal punto di vista numerico che da quello sperimentale.

Il corso intende promuovere la conoscenza e la capacità di comprensione dei problemi tecnici legati alla materia, sviluppare l'autonomia nel giudizio e nell'apprendimento e incrementare le abilità comunicative.

suggeriti: Fisica 1, Analisi 1, Meccanica Razionale, Meccanica Applicata

Sistemi ad un grado di libertà
Modelli matematici
Legge di Newton sistemi parametri concentrati
Principio Lavori Virtuali sistemi parametri concentrati
Principio Lavori Virtuali sistemi parametri distribuiti
Formulazione Modale - Laplace
Vibrazioni Libere
Sistema non smorzato
Sistema smorzato –smorzamento viscoso
Sistema smorzato –smorzamento colombiano
Sistema smorzato – smorzamento isteretico
Vibrazioni Forzate – forzante armonica
Sistema non smorzato
Sistema smorzato
Eccitazione dalla base
Eccitazione dovuta a squilibrio rotante
Misuratori di vibrazioni (Vibrometro ed Accelerometro)
Vibrazioni Forzate – forzante non armonica
Gradino
Impulso rettangolare
Impulso unitario
Vibrazioni Forzate – forzante generica
Integrale di Duhamel
Vibrazioni Forzate – forzante armonica – analisi nel dominio della frequenza

Analisi dei segnali
Classificazione segnali
Trasformate
Serie di Fourier
Integrale di Fourier
Trasformata di Fourier (FFT – DFT)
Teorema di Shannon, Nyquist, Parceval
Aliasing - Leakage
Trasformata di Laplace
Rappresentazione dei segnali
Tempo – Frequenza
Conversione AD-DA
Auto Cross correlazioni
Auto Cross Spettri
Coerenza
Funzione di risposta all’impulso
Funzione di risposta in frequenza
Stime H1 H2 Hv
Eccitazione dei sistemi
Considerazioni sull’eccitazione dei sistemi
Eccitazione random, impulsiva, sinusoidale,..

Sistemi a più gradi di libertà
Modelli matematici
Legge di Newton sistemi parametri concentrati
Equazioni di Lagrange
Formulazione Modale - Laplace
Vibrazioni Libere
Sistema non smorzato
Sistema smorzato – smorzamento viscoso
Vibrazioni forzate –forzante armonica
Sistema non smorzato
Sistema smorzato
Risonanze, Anti-risonanze, Pseudo-risonanze
Accoppiamento coordinate
Esempi
Assorbitori dinamici – Pendolo Centrifugo – Smorzatori Coulombiani e Viscosi
Formulazione modale
Modello di risposta
Funzioni di risposta all’impulso
Funzioni di risposta in frequenza
Problema agli auto-valori
Forme modali
Scalaggio delle forme modali
Residui –Coefficienti di partecipazione modale
Generalità Identificazione
Tecniche ad un grado di libertà
Uso dei parametri modali
Calcolo risposte forzate
Modifiche strutturali
Assemblaggio sistemi
Component mode synthesis
Modal updating

Sistemi Continui
Cenni

Sistemi Non Lineari
Cenni

Controllo attivo delle vibrazioni e del rumore
Cenni

Effetto delle vibrazioni sull’uomo
Cenni

Noise and Vibration Analysis - Anders Brandt - Wiley
Structural
Dynamics - Roy Craig - Wiley
Modal Analysi Theory and testing - Ward Heylen et al - KUL
Analog and digital signal processing - Ashok Ambradar -
Vibration based condition monitoring - Robert Randall - Wiley

Sistemi ad un grado di libertà
Modelli matematici
Legge di Newton sistemi parametri concentrati
Principio Lavori Virtuali sistemi parametri concentrati
Principio Lavori Virtuali sistemi parametri distribuiti
Formulazione Modale - Laplace
Vibrazioni Libere
Sistema non smorzato
Sistema smorzato –smorzamento viscoso
Sistema smorzato –smorzamento colombiano
Sistema smorzato – smorzamento isteretico
Vibrazioni Forzate – forzante armonica
Sistema non smorzato
Sistema smorzato
Eccitazione dalla base
Eccitazione dovuta a squilibrio rotante
Misuratori di vibrazioni (Vibrometro ed Accelerometro)
Vibrazioni Forzate – forzante non armonica
Gradino
Impulso rettangolare
Impulso unitario
Vibrazioni Forzate – forzante generica
Integrale di Duhamel
Vibrazioni Forzate – forzante armonica – analisi nel dominio della frequenza

Analisi dei segnali
Classificazione segnali
Trasformate
Serie di Fourier
Integrale di Fourier
Trasformata di Fourier (FFT – DFT)
Teorema di Shannon, Nyquist, Parceval
Aliasing - Leakage
Trasformata di Laplace
Rappresentazione dei segnali
Tempo – Frequenza
Conversione AD-DA
Auto Cross correlazioni
Auto Cross Spettri
Coerenza
Funzione di risposta all’impulso
Funzione di risposta in frequenza
Stime H1 H2 Hv
Eccitazione dei sistemi
Considerazioni sull’eccitazione dei sistemi
Eccitazione random, impulsiva, sinusoidale,..

Sistemi a più gradi di libertà
Modelli matematici
Legge di Newton sistemi parametri concentrati
Equazioni di Lagrange
Formulazione Modale - Laplace
Vibrazioni Libere
Sistema non smorzato
Sistema smorzato – smorzamento viscoso
Vibrazioni forzate –forzante armonica
Sistema non smorzato
Sistema smorzato
Risonanze, Anti-risonanze, Pseudo-risonanze
Accoppiamento coordinate
Esempi
Assorbitori dinamici – Pendolo Centrifugo – Smorzatori Coulombiani e Viscosi
Formulazione modale
Modello di risposta
Funzioni di risposta all’impulso
Funzioni di risposta in frequenza
Problema agli auto-valori
Forme modali
Scalaggio delle forme modali
Residui –Coefficienti di partecipazione modale
Generalità Identificazione
Tecniche ad un grado di libertà
Uso dei parametri modali
Calcolo risposte forzate
Modifiche strutturali
Assemblaggio sistemi
Component mode synthesis
Modal updating

Sistemi Continui
Cenni

Sistemi Non Lineari
Cenni

Controllo attivo delle vibrazioni e del rumore
Cenni

Effetto delle vibrazioni sull’uomo
Cenni

Lezioni frontali, attività di laboratorio, attività personale

Si suggerisce fortemente di utilizzare estesamente il sw Matlab e Ansys Workbench, ee Dewesoft disponibili con licenza di ateneo, per l'apprendimento delle materie del corso

Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Esame orale, previa consegna elaborato scritto
L'esame intende valutare la capacità di applicare a problemi reali quanto inseganto durante le lezioni del corso.

Per svolgere l'esame è necessario presentare all'atto dell'iscrizione, un elaborato scritto cconcordato con il docente
(tematiche a scelta dello studente su simulazioni numeriche, prove sperimentali, correlazioni tra modelli numerici e misure..)
L'esame consiste in un esercizio, la discussione dell'elaborato e domande sulla teoria del corso.

L'esercizio può avere tre esiti:
Corretta esecuzione, corretta elaborazione numerica> il candidato procede nell'esame potendo raggiungere il voto di 30/30 e L
Corretta esecuzione, errata elaborazione numerica > il candidato procede nell'esame potendo raggiungere al massimo il voto di 27/30
Errata elaborazione numerica > il candidato non procede nell'esame e si può riprsentare all'appello successivo

L'elaborato vale al massimo 5 punti,
2,5 punti per il metodo,
1,5 punti pe ri risultati ottenuti,
1 punto per la qualità della ricerca bibliografica.

Le domande di teoria valgono al massimo 7 punti
2 punti per la comprensione delle domande,
4 punti per la conoscenza della materia e la capacità di applicare quanto appreso,
1 punto peer le capacità coomunicative.

La Lode viene assegnata quando il candidato dimostra di aver padronanza della materia ed essere ingrado di esplicitarla.

Gli studneti possono ritirarsi dall'esame, non rifiutare la valutazione

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite

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