9795460 - PROGETTAZIONE INTEGRATA CAD/CAE A - Z
Risultati di apprendimento attesi
Lo studente dovrà acquisire le competenze teorico pratiche nel campo della modellazione solida 3D. Conoscere le attuali tecniche di progettazione assistita dal calcolatore e le metodologie nella modellazione solida parametrica. Saper utilizzare software specifici per la progettazione di componenti meccanici mediante tecniche integrate CAD-FEM, Multibody e CFD.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Conoscenza del Disegno Tecnico Industriale, Algebra lineare e Geometria e delle nozioni di base della meccanica.
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
- Introduzione alla modellazione geometrica delle macchine. Il CAD nel ciclo di progettazione. Confronto tra approccio progettuale convenzionale e quello CAD. Le generazioni dei sistemi CAD ed i sistemi integrati CAD/CAE.
- Le forme parametriche e le curve polinomiali cubiche. Le forme geometriche nello spazio. Metodo di Lagrange e metodo di Hèrmite. Curve interpolanti e curve approssimanti. Le condizioni di continuità.
- Le curve di Bèzier, la cubica di Bèzier. Le Spline, la spline cubica. Le B-Spline, cenni sulle NURBS. Costruzione grafica ed analitica di una curva polinomiale cubica.
- La descrizione matematica delle superfici applicata alla modellazione geometrica. Le superfici rigate. Le superfici bilineari. Le superfici bicubiche. Le superfici di Bèzier. Le superfici B-spline. Uso delle NURBS per la costruzione di una conica. Il vettore torsione.
- Le tecniche di modellazione solida. La modellazione geometrica tridimensionale. Wire-Frame. Dati geometrici e dati topologici. Proprietà degli r-sets. Operazioni sulle primitive. Geometria solida costruttiva. Rappresentazione interna. Solidi di rivoluzione e di estrusione. Bondary evaluation. Modellazione B-Rep. Struttura topologica. Cenni sulle funzioni di modellazione avanzate: blending, lofting, skinning, operazioni locali, shelling, hollowing.
- La geometria associativa. Acquisizione dei vincoli. Approccio parametrico o procedurale, approccio variazionale. Espressione matematica dei vincoli. Sistemi interattivi.
- I modellatori solidi. Variable-driven. Le features e la modellazione feature-based. Funzioni di modellazioni avanzate. Modellatori ibridi.
- La prototipazione virtuale. La simulazione del prodotto. La simulazione dei processi. La gestione elettronica dei dati. Tecniche di modellazione CAD/CAE
- La prototipazione rapida.
- La progettazione integrata CAD/CAE ed il metodo agli elementi finiti applicato nella progettazione di organi meccanici.
- La metodologia multibody.
Testi di riferimento
b) G. Farin, Curves and Surfaces for CAGD, a Practical Guide - Fifth Edition, Morgan Kaufmann Series in Computer Graphics
c) F. Caputo, M. Martorelli, Disegno e progettazione per la gestione industriale, Ed. Scientifiche Italiane.
d) K. Lee, Principles of CAD/CAM/CAE Systems, Addison-Wesley.
f) G. Manfé, R. Pozza, G. Scarato, Disegno Meccanico, Vol.I,II,III, Ed. Principato, Milano.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La prova orale ha lo scopo di verificare che siano state acquisite le conoscenze e competenze teorico pratiche nel campo della modellazione solida 3D e della progettazione integrata CAD-CAE.
La prova pratica è volta a verificare la conoscenza delle tecniche integrate CAD-FEM, Multibody e CFD utilizzando il modellatore PTC Creo.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
1 Forme parametriche e curve polinomiali;
2 Metodo di Lagrange e metodo di Hèrmite;
3 Curve interpolanti e curve approssimanti. Le condizioni di continuità;
4 Le curve di Bèzier;
5 Le curve NURBS;
6 Descrizione matematica delle superfici;
7 Il vettore torsione;
8 Tecniche di modellazione solida;
9 Operazioni sulle primitive;
10 Geometria solida costruttiva;
11 Funzioni di modellazione (blending, lofting, skinning, operazioni locali, shelling, hollowing);
12 Geometria associativa. Approccio parametrico o procedurale, approccio variazionale;
13 I modellatori solidi. Variable-driven. Le features e la modellazione feature-based. Funzioni di modellazioni avanzate;
14 Tecniche di modellazione CAD/CAE;
16 Tecniche di modellazione agli elementi finiti;
17 Tecniche di modellazione multibody;
18 La prototipazione rapida.
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