SYSTEMS ECO-FRIENDLY DESIGN FOR INNOVATIVE PROCESSES
Anno accademico 2021/2022 - 2° annoCrediti: 9
SSD: ING-IND/14 - PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre: 2°
Obiettivi formativi
L'obbiettivo del corso è:
Progettare e analizzare linee per il trasporto di fluidi (pericolosi e non), studiandone i componenti presenti utilizzano alcuni metodi teorico-sperimentali per compiere l'analisi e la sintesi dei medesimi. Il corso è anche finalizzato affinchè lo studente raggiunga delle buone conoscenze del quadro normativo italiano, direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).
•
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Le lezioni teorico-dimostrative si alterneranno a lezioni dedicate all'impostazione dei progetti che, gli studenti dovranno completare al fine del conseguimento dell'esame finale.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Prerequisiti richiesti
Costruzioni 1; Metallurgia
Frequenza lezioni
Le lezioni si svolgeranno trisettimanalmente nel secondo semestre del secondo anno, verranno svolti, inoltre, esercizi di calcolo e progetto bisettimanalmente.
Contenuti del corso
Tensioni ideali per materiali fragili e duttili,
• Cedimento sotto carico costante.
• Scorrimento viscoso ad alta temperatura, curve di creep, progettazione di componenti che lavorano ad alta temperatura: uso delle relazioni di Larson – Miller,
• Curve di propagazione instabile della cricca, coefficienti di sicurezza per componenti che lavorano ad alta temperatura.
• Cedimento sotto carico ciclico (fatica) in presenza alte temperatura e agenti aggressivi.
• Nucleazione e propagazione della cricca, fino alla frattura, stima della durata di un componente e sistemi di controlli sperimentali.
• Progettazione di componenti per l’industria chimica e requisiti ambientali.
Lettura di “Piping and Instrumentation Diagram”
Progetto di linee per il trasporto di fluidi (pericolosi e non)
• collegamenti mediante flange,
• collegamenti mediante saldatura,
• valvole, scelta di valvole e sistemi di sicurezza.
• Uso di metodi tradizionali e di codici di calcolo dedicati per la progettazione di linee
• Problematiche per il controllo dello stato di sicurezza delle linee in esercizio, sistemi di controllo e analisi non distruttive.
. CND/NDT
• Valutazioni sul ripristino di parti di linea e completa sostituzione. Tensioni ideali per materiali fragili e duttili,
• Cedimento sotto carico costante.
• Recipienti e parti di elevato spessore: teoria generale, stati di sollecitazione dovuti alla pressione e alla temperatura, soluzioni costruttive per alte pressioni (forzamento, autofrettaggio).
• Progetto Recipienti secondo quadro normativo italiano, direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).
• Accettazione di componenti di corredo
- API regulations on the use and maintenance of plants.
- Development and study of materials in the field of sustainability.
- Methodologies to counter corrosion.
- RBI Risk Based Inspection Studium
Testi di riferimento
Giovannozzi 2 ; Appunti Prof Bruno Atzori.
direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi).
Materials and Sustainable Development Michael F. Ashby BH
Slide del corso
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
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1 | • collegamenti mediante flange, • collegamenti mediante saldatura, • valvole, scelta di valvole e sistemi di sicurezza. | Slide |
2 | Uso di metodi tradizionali e di codici di calcolo dedicati per la progettazione di linee • Calcolo delle frequenze proprie di vibrazione di linee o di parti di linee. • Problematiche per il controllo dello stato di sicurezza delle linee in esercizio, sistemi di controllo e analisi non distruttive. • Valutazioni sul ripristino di parti di linea e completa sostituzione. | slide |
3 | • Comportamento membranale dei gusci assialsimmetrici. • Cenni sull'instabilità dei cilindri soggetti a pressione esterna e sui fondi piani e curvi. • Effetti di bordo (guscio cilindrico): compatibilità delle deformazioni, tensioni aggiuntive. • Recipienti e parti di elevato spessore: teoria generale, stati di sollecitazione dovuti alla pressione e alla temperatura, soluzioni costruttive per alte pressioni (forzamento, autofrettaggio). | Appunti di costruzione di macchine di Bruno Atzori e slide del corso |
4 | direttiva europea 97/23 PED sulle attrezzature a pressione, norma armonizzata EN 13445 (calcoli mediante logiche tradizionali e codici di calcolo FEM con confronto dei risultati, modelli solidi). | Normativa PED |
5 | Normativa API | Normativa API /Slides |
6 | metodologie per contrastare la corrosione | Slides / appunti |
7 | RBI analysis | Slides / appunti |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Una prova in itinere per ogni modulo trattato nel corso. Two project
Chi non farà le prove in itinere dovrà fare l’esame completo.
Prove in itinere – domande a risposta aperta e a risposta multipla - Open-ended and multiple-choice questions
A test for each module of the course
For those who do not do the tests on the road, the oral examination on the contents of the course and the project performed is provided
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Tipi di propagazione della cricca,
diagrammi di fatica
calcolo flange
calcolo di una particolare tipologia di valvola; tipologie CND (NDT); metodologie per la corrosione; fenomeni di fatica nelle saldature.