Diagnostica dei sistemi meccanici - (4 cfu)
| Prof. Marco Amabili | Tel. 905896 - Fax. 9905705 |
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Finalità
Il corso fornisce agli studenti le nozioni necessarie alla diagnostica delle macchine, all’analisi del segnale ed alla misura sperimentale delle vibrazioni.
Programma
1. Introduzione su danneggiamento, diagnostica e prevenzione dei guasti, manutenzione preventiva e predittiva dei sistemi meccanici.
2. Sistemi lineari, l’integrale di convoluzione e la risposta impulsiva. Trasformate integrali (Fourier e Laplace). Funzione di trasferimento. La serie di Fourier. Risposta di un sistema smorzato ad un grado di libertà ad un ingresso generico.
3. Trasformata discreta di Fourier. Teorema di Shannon. Introduzione alla FFT. Aliasing, leakage e finestre temporali.
4. Densità spettrale di energia. Autospettro ed autocorrelazione. Cross-spettro e cross-correlazione. Medie. Funzione di Risposta in Frequenza (H1, H2 ed HV). Coerenza. Cepstrum. Cenni su problemi nonlineari: sistemi hardening e sistemi softening.
5. Diagnostica delle macchine mediante misura di vibrazione. Applicazione alle macchine rotanti: problemi di sbilanciamento, disallineamento, eccentricità, giochi, risonanze. Danneggimento nei riduttori e nei cuscinetti.
6. Esperienze di laboratorio su misure di vibrazione. Acquisizione di segnali nel dominio del tempo, autospettro, FRF, coerenza. Strumentazione: accelerometri, trasduttori di forza, martello strumentato, eccitatore elettrodinamico, amplificatori di potenza, amplificatori di carica, front-end, software. Allestimento del set-up sperimentale. Nodi.
Attività d'esercitazione
Esercitazioni pratiche di laboratorio su misure di vibrazione, autospettro, coerenza FRF ed analisi modale sperimentale.
Modalità d'esame
L’esame consta di una prova orale su argomenti del programma cui si affiancano relazioni (consigliate) sulle esperienze di laboratorio e su eventuali argomenti specifici proposti dal docente.
Propedeuticità
Geometria, Analisi Matematica AB e C, e Meccanica Applicata alle Macchine AB
Testi consigliati
R. GARZIERA 1998, Introduzione alla diagnostica dei sistemi meccanici, dispensa relativa alla prima parte del corso.
P. SAS (editore), 1992, Course on Modal Analysis, Theory and Practice, Vol. 1 e 2, Katholieke Universiteit Leuven.
E. O. BRIGHAM, 1974, The Fast Fourier Transform, Prentice-Hall.
M. ANGELO, 1987, Vibration monitoring of machines, Brüel & Kjær Technical Review No. 1.
Testi d'approfondimento
D. J. EVINS, 2000, Modal Testing 2: Theory and Practice and Application, 2nd edition, Research Studies Press.
L. MEIROVITCH, 1986, Elements of Vibration Analysis, 2nd edition, McGraw Hill.
Ultimo aggiornamento: 02-07-2003