Ingegneria meccanica e materiali

Il trend del futuro delle fabbriche è segnato: progettare sistemi di produzione economicamente ed ecologicamente sostenibili durante l'intero ciclo di vita. Tutte le attività della filiera produttiva sono coinvolte: infrastrutture, macchine, attrezzature, automazione informatica, processi, metodologie e servizi. La parola magica è digitalizzazione. Questo Manuale si propone come una guida alla Fabbrica Digitale (alias Industria 4.0) che sintetizza il concetto di digitalizzazione come valore aggiunto del manifatturiero del futuro, attraverso il collegamento in rete in tempo reale di persone, macchine, dispositivi, attrezzature e oggetti per la gestione intelligente dei sistemi produttivi. Una guida per tutti: imprenditori, manager, tecnici, professionisti e per chiunque abbia un ruolo nelle attività manifatturiere che coinvolgono le catene di fornitura, ovunque localizzate. Una guida verso un percorso obbligatorio già iniziato dalle aziende più avanzate secondo diversi processi ma con un unico obiettivo: utilizzare le tecnologie digitali per ridare competitività a sistemi produttivi obsoleti nel mondo globalizzato e non più adatti a seguire le dinamiche dei mercati. Un percorso obbligatorio anche per le PMI coinvolte nell'attività di terzisti e/o di internazionalizzazione.

Testo a parziale supporto dei contenuti dell'insegnamento di Tecnologia Meccanica e Qualità nell'ambito della Laurea in Ingegneria Gestionale del Politecnico di Milano.

Il testo, rivolto principalmente agli allievi dei corsi di laurea in Ingegneria, fornisce le conoscenze di base sulla struttura e le proprietà dei materiali, con particolare riferimento agli impieghi nel settore energetico. Nel volume si illustrano le relazioni tra le proprietà chimiche, fisiche e meccaniche e la struttura microscopica dei materiali, nonché il comportamento in esercizio e le interazioni con gli ambienti aggressivi e le radiazioni. Contenuti: La chimica delle acque naturali e le caratteristiche delle acque per uso industriale; combustibili e combustione. Struttura e proprietà dei materiali, caratterizzazione e comportamento meccanico; trasformazioni di fase. Materiali metallici: leghe ferro-carbonio: classificazione, trattamenti termici e meccanici; gli acciai legati; metalli non ferrosi; corrosione umida e a secco. Materiali ceramici; argille; porcellane, refrattari; grafite; vetri. Leganti aerei e idraulici; calce, gesso, cementi; calcestruzzo: leganti, aggregati, acqua di impasto, additivi; calcestruzzo armato e precompresso; elementi di mix-design; calcestruzzi leggeri e speciali; degrado e durabilità. Materiali polimerici e compositi: polimeri termoplastici e termoindurenti, matrici e fibre; compositi fibrosi e particellari; materiali scambiatori; vernici e adesivi; legno.

La meccanica dei corpi continui deformabili è un settore ampio della fisica matematica che suggerisce problemi teorici non banali, sia per la loro natura concettuale sia per le difficoltà matematiche che presentano, e fornisce strumenti utili alla progettazione tecnologica. Questo libro introduce il lettore ai temi essenziali della meccanica dei corpi deformabili, con particolare riferimento ai solidi. Si affrontano argomenti di fondamento per la maggior parte classici ma spesso ripensati e presentati da un punto di vista contemporaneo, in modo da preparare il lettore che voglia proseguire il percorso di apprendimento ad affrontare in passi ulteriori le problematiche che emergono nella descrizione della meccanica dei materiali complessi (tra cui troviamo anche quelli biologici, per esempio), quello che è il vasto territorio di confine della ricerca attuale in meccanica dei continui. Numerosi esercizi proposti e sviluppati completano il volume.

La saldatura e i moduli prefabbricati per costruire navi, l’invenzione dell’auto fuoristrada (la mitica Jeep), le condotte sottomarine, i missili che dovevano stravolgere le sorti del conflitto e che ora servono per lanciare in orbita i satelliti sono solo alcune delle innovazioni tecnologiche che abbiamo ereditato dallo sforzo bellico delle nazioni impegnate nella Seconda guerra mondiale. Gli americani sono stati innovativi, i tedeschi maestri di tecnologia aerospaziale e i russi particolarmente efficaci nelle bocche da fuoco e nelle corazze. Questo libro passa in rassegna sette veri e propri capolavori di ingegneria, alcuni pensati per attaccare, altri per difendere, ma tutti straordinari perché hanno avuto notevoli conseguenze nella nostra vita quotidiana.

“Meccanica applicata alle macchine”, ora giunto alla seconda edizione, accompagna lo studente nello studio della disciplina partendo dall’esposizione degli strumenti fondamentali, per arrivare alla descrizione dei meccanismi più comuni e all’illustrazione del loro comportamento attraverso la presentazione di semplici modelli. All’interno del testo si trovano numerosi box che consentono l’approfondimento di specifici argomenti; completa il libro un capitolo, disponibile in versione digitale, dedicato alla meccatronica, alla biomeccanica e alla micro-meccanica. Per supportare questa struttura didattica, gli autori hanno inserito all’interno del testo fondamentali strumenti di apprendimento: per ogni capitolo, infatti, vengono presentati i prerequisiti necessari allo studente per affrontare lo studio, le competenze che dovrà apprendere e batterie di esercizi da svolgere per verificare la propria preparazione. Gli studenti troveranno, inoltre, numerosi esempi svolti, che li aiuteranno a coniugare la teoria con la pratica.

Lo scopo del presente testo è quello di fornire al progettista un metodo di calcolo degli scambiatori di calore che, partendo da criteri noti ma che portano a risultati solo approssimati in varie situazioni, permetta di pervenire correttamente alla realtà dei fenomeni; ciò si ottiene attraverso fattori correttivi, che sono riportati in ben 71 tabelle inserite nel testo; l‘indagine riguarda, come detto, gli scambiatori di calore ma essa è stata estese anche ai serpentini e ai fasci tubieri. Nei tre capitoli in cui è suddiviso il testo si richiamano i criteri di calcolo della trasmissione del calore con fluidi in equicorrente e in controcorrente, si illustra il significato del calcolo di progetto e di quello di verifica e si illustra il significato dell’introduzione dei fattori correttivi; nelle due appendici sono riportate le tabelle relative a questi fattori.