B6377 - VIBRAZIONI MECCANICHE LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce le conoscenze fondamentali riguardo alle vibrazioni meccaniche. Conosce le principali tecniche di analisi del segnale e le relative problematiche. Conosce i principali metodi per misurare le vibrazioni e le basi dell’analisi modale sperimentale. Conosce le principali soluzioni tecniche per la riduzione e isolamento delle vibrazioni, al fine di migliorare il comfort a bordo.

Contenuti

Insegnamento ACUSTICA LM

1. Nozioni fondamentali di acustica fisica e psicoacustica
Principali grandezze acustiche (pressione, velocità di particella, velocità del suono, intensità, ecc.) Impedenze acustiche ed analogia elettrica. Equazione delle onde acustiche e sue soluzioni.
Cenni al funzionamento del sistema uditivo umano. Cenni di psicoacustica.

2. Introduzione all’analisi dei segnali acustici
Caratteristiche dei segnali sonori. Scala dei decibel. Introduzione all’analisi in frequenza. Spettri. Filtri. Curve di ponderazione. Misura dei livelli sonori. ISO 2923. Parametri di Sound Quality ISO 532-1.

3. Strumentazione per misure acustiche
Catene di misura calibrate, incertezza di misura (ISO/IEC Guide 98-3:2008). Catene di misura non calibrate: intensimetro, beamforming (cenni).

4. Interazione suono-materiali
Assorbimento acustico: leggi fondamentali e meccanismi di controllo. Isolamento acustico: leggi fondamentali e meccanismi di controllo. Materiali per l’acustica: materiali porosi, risonatori a membrana ed a cavità, microforati, metamateriali acustici.

5. Controllo del rumore nelle imbarcazioni
Identificazione e caratterizzazione delle sorgenti di rumore: rumore di propulsione e di scarico, rumore idrodinamico e aerodinamico, Source-Path-Receiver modeling. Metodi predittivi. Modellazione numerica (cenni).
Soluzioni per il controllo del rumore nelle imbarcazioni.
Guidelines for comfort (IMO A458, MLC, ABS, RINA, BV, DNV GL, LR).

 

Insegnamento VIBRAZIONI MECCANICHE LM

1. Le vibrazioni meccaniche
Fondamenti di meccanica delle vibrazioni. Vibrazioni libere e vibrazioni forzate. Risonanze. Smorzamento viscoso, coulombiano e isteretico. Sistemi ad un grado di libertà. Sistemi a due gradi di libertà. Sistemi a N gradi di libertà. Sistemi continui: modelli mono e bi-dimensionali. Metodi approssimati (Rayleigh e Rayleigh-Ritz).

2. Analisi del segnale
Campionamento di segnali analogici. Teorema di Shannon. Aliasing. Quantizzazione. Trasformata Finita di Fourier. Fenomeno del leakage. Auto-spettro e cross-spettro. Stima della Funzione Risposta in Frequenza (FRF). Coerenza.

3. Misura di vibrazioni e analisi modale
La catena di misura. I principali trasduttori di vibrazione. Definizione dei parametri di acquisizione. Introduzione all’analisi modale sperimentale. Eccitazione dei sistemi: random, impulsiva, sinusoidale.

4. Riduzione e isolamento delle vibrazioni per il comfort di bordo
Principali sorgenti di vibrazione a bordo. Normative (cenni). Isolamento delle vibrazioni. Smorzatore dinamico. Soluzioni per il controllo passivo delle vibrazioni.

Testi/Bibliografia

Insegnamento ACUSTICA LM

Dispense fornite dal docente su https://virtuale.unibo.it

Eventuali approfondimenti: Fisher, Boroditsky: “Noise and Vibration Control on Ships. Understanding and Cutting Through the Noise”, Springer, 2024

 

Insegnamento VIBRAZIONI MECCANICHE LM

Le slides delle lezioni vengono messe a disposizione su https://virtuale.unibo.it/, unitamente a figure e/o animazioni.
Testi per l’approfondimento:

Rao S.S., Mechanical vibrations, Sixth edition, Pearson Education, 2018.
Inman D.J., Engineering Vibration, 4th edition, Pearson Education, 2014.

Metodi didattici

Insegnamento ACUSTICA LM

Lezione frontale, prove di laboratorio, eventuali misure in opera.

 

Insegnamento VIBRAZIONI MECCANICHE LM

Il corso è basato su lezioni frontali, durante le quali verranno trattati gli aspetti teorici degli argomenti in programma e saranno proposti esempi applicativi.
La frequenza delle lezioni, pur non obbligatoria, gioca un ruolo fondamentale nel processo di apprendimento e in quello di valutazione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova finale d’esame è orale e prevede domande che mirano a verificare l’acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso e a valutare il raggiungimento degli obiettivi formativi.

In accordo con l’Art. 16 del vigente Regolamento Didattico di Ateneo, una valutazione negativa non comporta l'attribuzione di un voto. In caso di esito positivo il voto potrà essere rifiutato al più una sola volta.

Strumenti a supporto della didattica

Insegnamento ACUSTICA LM

Lavagna, PC, proiettore.

 

Insegnamento VIBRAZIONI MECCANICHE LM

Lavagna, PC, proiettore.
Il materiale didattico utilizzato a lezione verrà messo a disposizione degli studenti in anticipo su https://virtuale.unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Rivola