MODELING AND SIMULATION OF MECHANICAL SYSTEMS
Anno accademico 2018/2019 - 1° annoCrediti: 9
SSD: ING-IND/13 - Meccanica applicata alle macchine
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 146 di studio individuale, 49 di lezione frontale, 30 di esercitazione
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
Il corso si propone di formare gli allievi ingegneri alla modellazione cinematica e dinamica dei principali sistemi meccanici e delle macchine, lo studio delle vibrazioni di sistemi ad uno o più gradi di libertà, lo studio dei sistemi meccanici robotici.
Durante il corso verranno svolte delle esercitazioni numeriche al computer.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali per 2/3 delle lezioni del corso;
Esercitazioni numeriche per 1/3 delle lezioni del corso.
Prerequisiti richiesti
Conoscenza della Analisi I, Fisica I e Fisica matematica.
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
1. Applied Mechanics
Mechanical vibrations
- Free 1 DoF
- Damped 1 DoF
- Forced 1 DoF
- Applications of forced 1 DoF systems
- Free 2 DoF
- Forced 2 DoF
- The modeling of single dof mechanical sistems
Robotic Mechanical Systems
- Geometry of Serial Decoupled Robots
- Kinetostatics of Serial Robots
- Dynamics of Serial Robotic Manipulators
- Recursive inverse dynamics
- The Normal Orthogonal Complement
- NOC for Planar Manipulators
- Kinematics of Parallel Manipulators
- Dynamics of Parallel Manipulator
Multibody Systems
Matlab
Exercises
Course Project
Testi di riferimento
[1] BELFIORE N., DI BENEDETTO A. PENNESTRÌ E.- Fondamenti di Meccanica Applicata alle Macchine, II edizione, Casa Editrice Ambrosiana.
[2] E. PENNESTRÌ, Dinamica e Tecnica Computazionale, Vol. 1 & 2, CEA.
[3] JORGE ANGELES, Dynamic Response of Linear Mechanical Systems: Modeling, Analysis and Simulation, Springer.
[4] JORGE ANGELES, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems- SPRINGER.
[5] Course notes of the lessons.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Applied Mechanics | [1], [2], [5] |
| 2 | Vibrations of Linear Mechanical Systems | [3], [5] |
| 3 | Fundamentals of Robotic Mechanical Systems | [4], [5] |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
The methods for verifying the learning are obtained through interviews and exercises in the classroom.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
The candidate describes the dynamics of a simple mechanical model
The candidate describes a forced and non-forced mass-spring-damper system
The candidate writes the equations of the kinematics of a simple mechanical system (four bar linkage, slider cranck etc.)
The candidate describes the wear
the candidate writes the friction with an example
The candidate describes the eq of E-L and N-E
The candidate describes the parameters of H-D
The candidate exposes the kinematics of serial / parallel manipulators.
The candidate exposes the dynamics of serial / parallel manipulators.
The candidate describes the dynamic / kinematic optimization methodologies of robotic mechanical systems.