Fondamenti di meccanica teorica e applicata

Prefazione
1 Introduzione
	1.1 La modellazione di un sistema meccanico
	1.2 Analisi e sintesi di un sistema meccanico
	1.3 Contenuti e organizzazione del testo
2 Cinematica del punto e del corpo rigido
	2.1 Cinematica del punto nel piano
	2.2 Cinematica del corpo rigido nel piano
		2.2.1 Definizioni relative al movimento in un corpo
		2.2.2 Definizione di corpo rigido
		2.2.3 Gradi di libertà del corpo rigido nel piano e classificazione dei moti rigidi
		2.2.4 Atto di moto rigido piano
		2.2.5 Velocità e accelerazioni dei punti di un corpo rigido
		2.2.6 Vincoli
	2.3 Cinematica del punto: studio mediante sistemi di riferimento relativi
		2.3.1 Cinematica del punto: teorema dei moti relativi nel piano
		2.3.2 Confronto con l’approccio con i numeri complessi
	Esercizi svolti
3 Cinematica dei sistemi di corpi rigidi
	3.1 Introduzione
		3.1.1 Meccanismi e strutture
		3.1.2 Esempi di sistemi articolati e loro impiego
		3.1.3 Computo dei gradi di libertà di un sistema di corpi rigidi
		3.1.4 Catene cinematiche aperte e chiuse
	3.2 Cinematica del manipolatore piano R–R
	3.3 Manovellismo ordinario centrato
		3.3.1 Approssimazioni del primo e secondo ordine del moto del piede di biella
	3.4 Altri sistemi articolati
		3.4.1 Quadrilatero articolato
		3.4.2 Cinematica del glifo oscillante
	Esercizi svolti
4 Statica dei sistemi di corpi rigidi
	4.1 Statica del punto e del corpo rigido
		4.1.1 Momento di un sistema di forze, forze parallele, coppia
		4.1.2 Sistemi di forze equipollenti
		4.1.3 Effetto dei vincoli sulla statica di un corpo rigido
	4.2 Statica dei sistemi di corpi rigidi
	4.3 Il problema statico per i meccanismi e per le strutture isostatiche
	4.4 Le azioni interne in un sistema di travi
	4.5 Il principio dei lavori virtuali
		4.5.1 Lavoro virtuale di una coppia
5 Geometria delle masse
	5.1 Introduzione
	5.2 Baricentro di massa
		5.2.1 Il baricentro come centro delle forze peso
	5.3 Momento di inerzia di massa
	Esercizi svolti
6 Dinamica dei sistemi di corpi rigidi
	6.1 Principio di D’Alémbert ed equazioni della dinamica
		6.1.1 Punto materiale
		6.1.2 Corpo rigido
		6.1.3 Sistema di corpi rigidi
	6.2 Il principio dei lavori virtuali nella dinamica
	6.3 Equazione del bilancio delle potenze
		6.3.1 Energia cinetica di un corpo rigido
		6.3.2 Teorema dell’energia cinetica
	6.4 Le equazioni di Lagrange
		6.4.1 Forze conservative e seconda forma delle equazioni di Lagrange
		6.4.2 Forze dissipative viscose
	6.5 Cinetostatica e dinamica dei sistemi meccanici
		6.5.1 Analisi cinetostatica di un motore alternativo monocilindrico
	Esercizi svolti
7 Azioni mutue tra elementi di macchine
	7.1 Introduzione
	7.2 Il contatto tra solidi
		7.2.1 Attrito nei solidi a contatto
		7.2.2 Attrito statico (condizione di aderenza)
		7.2.3 Attrito dinamico
		7.2.4 Contatto di rotolamento
		7.2.5 Resistenza al rotolamento (attrito volvente)
	7.3 Critica ai modelli elementari di attrito
	7.4 Usura nel contatto tra solidi
		7.4.1 Un modello elementare di usura
	7.5 Azioni tra solido e fluido
		7.5.1 Azioni fluidodinamiche in condizioni stazionarie
		7.5.2 Azioni fluidodinamiche in condizioni non stazionarie
		7.5.3 Distacco di vortici
		7.5.4 Cenni alla lubrificazione
		7.5.5 La lubrificazione mediata idrodinamica
	Esercizi svolti
8 Dinamica della macchina a un grado di libertà
	8.1 Considerazioni generali
	8.2 Il motore
		8.2.1 Caratteristica meccanica di un motore a combustione interna
		8.2.2 Caratteristica meccanica di un motore elettrico a corrente continua a magneti permanenti
		8.2.3 Caratteristica meccanica di un motore asincrono trifase
		8.2.4 Motore asincrono trifase azionato da inverter
	8.3 L’utilizzatore
		8.3.1 Coppia resistente costante
		8.3.2 Coppia resistente dipendente quadraticamente dalla velocità
		8.3.3 Coppia resistente costante + quadratica
	8.4 La trasmissione
		8.4.1 Espressione della potenza perduta in condizioni di moto diretto
		8.4.2 Espressione della potenza perduta in condizioni di moto retrogrado
		8.4.3 Determinazione del flusso di potenza attraverso la trasmissione
		8.4.4 Trasmissioni in serie
	8.5 Condizioni di funzionamento della macchina
	8.6 Dinamica della macchina a regime e in moto vario
		8.6.1 Condizioni di funzionamento in regime assoluto
	8.7 Studio di un transitorio di avviamento
	8.8 Moto di un impianto di sollevamento carichi
		8.8.1 Funzionamento in salita dell’impianto
		8.8.2 Funzionamento in discesa dell’impianto
	8.9 Dinamica longitudinale di un autoveicolo
		8.9.1 Verifica dell’aderenza tra pneumatici e strada
		8.9.2 Determinazione delle condizioni di regime
		8.9.3 Studio numerico del transitorio di accelerazione
	8.10 Dinamica longitudinale di un convoglio ferroviario
		8.10.1 Espressione della potenza motrice
		8.10.2 Espressione della potenza resistente
		8.10.3 Espressione dell’energia cinetica del convoglio
		8.10.4 Espressione della potenza perduta
		8.10.5 Equazione di moto del convoglio ferroviario in accelerazione
	8.11 La macchina in regime periodico
		8.11.1 Condizioni di funzionamento in regime periodico
		8.11.2 Irregolarità periodica della macchina
	Esercizi svolti
9 Dinamica della macchina alternativa
	9.1 Riduzione delle inerzie della biella a un sistema di masse concentrate
	9.2 Equazione di moto di un motore alternativo
	9.3 La macchina alternativa come esempio di macchina a regime periodico
		9.3.1 Un metodo approssimato per il dimensionamento del volano
	9.4 Cenni sull’equilibramento dei motori alternativi
		9.4.1 Rappresentazione delle forze inerziali sul piede di biella mediante vettori contro-rotanti
		9.4.2 Equilibramento della macchina monocilindrica
		9.4.3 Equilibramento della macchina pluricilindrica
10 Gli elementi delle macchine
	10.1 Sistemi per la trasmissione di potenza
	10.2 Sistemi a rapporto di trasmissione costante
		10.2.1 Ruote di frizione
		10.2.2 Ruote dentate
		10.2.3 Considerazioni sui riduttori a ingranaggi
		10.2.4 Rotismi epicicloidali
		10.2.5 Cinghie piane e trapezoidali
		10.2.6 Cinghie dentate
		10.2.7 Catene
		10.2.8 Funi
		10.2.9 Confronto tra alcuni tipi di trasmissione
	10.3 Giunti
	10.4 Innesti
	10.5 Sistemi d’arresto delle macchine
	10.6 I cuscinetti
11 Vibrazioni meccaniche a un grado di libertà
	11.1 Introduzione
	11.2 Sistemi vibranti a parametri concentrati
	11.3 Scrittura dell’equazione di moto
		11.3.1 Risoluzione con gli equilibri dinamici
		11.3.2 Risoluzione con l’equazione di Lagrange
	11.4 Moto libero di un sistema vibrante a un grado di libertà
		11.4.1 Moto libero non smorzato
		11.4.2 Moto libero smorzato
	11.5 Moto forzato
		11.5.1 Forzante a gradino
		11.5.2 Forzante armonica
		11.5.3 Forzante periodica
		11.5.4 Forzamento prodotto da una massa squilibrata rotante
	11.6 Isolamento delle vibrazioni
		11.6.1 Forzamento prodotto dal moto del vincolo
	11.7 Stabilità dei sistemi a un grado di libertà
		11.7.1 Un esempio di instabilità dinamica
	Esercizi svolti
12 Elementi di controllo e regolazione di sistemi dinamici
	12.1 Stabilità e regolazione di una macchina MTU
		12.1.1 Stabilità del regime della macchina
		12.1.2 Effetti di una variazione della grandezza regolante
		12.1.3 Effetti di una variazione della grandezza regolata
	12.2 Regolazione ad anello chiuso
	12.3 Controllo delle vibrazioni
Bibliografia
Indice analitico
Eserciziario