Ingegneria meccanica e materiali

Il Manuale del termotecnico offre una trattazione sistematica ed esaustiva di tutti gli aspetti connessi alla progettazione e alla realizzazione degli impianti di riscaldamento, di condizionamento e di refrigerazione. Tra le caratteristiche distintive dell'opera: rigore e completezza dell'esposizione; aggiornamento ai più recenti progressi tecnologici, in particolare nella realizzazione degli impianti di climatizzazione, nel risparmio energetico e nel settore ecologico-ambientale (qualità dell'aria e benessere termoigrometrico); attenta valutazione del quadro normativo di riferimento; ampio apparato iconografico (881 figure e 405 tabelle).

La terza edizione del Manuale Cremonese è stata ampiamente rinnovata tenendo conto dell'entrata in vigore di nuove normative europee e internazionali, così come degli aggiornamenti scientifici e tecnologici che caratterizzano le discipline tecniche. L'opera è stata inoltre adeguata ai nuovi programmi previsti dal riordino degli Istituti Tecnici del Settore Tecnologico (Legge 169/2008) che prevede nove ampi indirizzi, riferiti alle aree tecnologiche più rappresentative del sistema economico e produttivo del Paese, tra i quali l'indirizzo di Meccanica, Meccatronica ed Energia. Questo indirizzo integra competenze scientifiche e tecnologiche di ambito meccanico, dell'automazione e dell'energia e presenta due articolazioni: Meccanica e Meccatronica che approfondisce, nei diversi contesti produttivi, le tematiche generali connesse a progettazione, realizzazione e gestione di apparati e sistemi e alla relativa organizzazione del lavoro; Energia per l'approfondimento delle specifiche problematiche collegate a conversione e utilizzazione dell'energia, ai relativi sistemi tecnici di controllo e alle normative per la sicurezza e la tutela dell'ambiente. Le materie trattate nel presente volume sono state raccolte in quattro sezioni, che comprendono discipline tra loro omogenee: materiali, tecnologia meccanica, meccanica e costruzione di macchine, energetica.

Pur rimanendo fondamentale l'impiego del Computer Aided Design (CAD) e del Computer Aided Engineering (CAE), per la fase progettuale e del Computer Aided Manufacturing (CAM), per la fase produttiva, risulta sempre più diffusa la sensibilità delle imprese verso gli aspetti gestionali dell'intero sviluppo del prodotto, oggi trattati dai sofisticati programmi di Product Data Management (PDM) integrati con CAD, CAE e CAM. Si è ormai affermata la totale integrazione, in un'unica suite, di tutte le applicazioni software in grado di assistere l'azienda nell'intero ciclo di vita di un prodotto manifatturiero o di processo. Pertanto, appare giustificato l'uso più sintetico e corretto del nuovo acronimo PLM (Product Lifecycle Management) introdotto da IBM nel 1995, che puntualizza lo spostamento della concezione delle applicazioni da una visione puramente tecnica e strumentale a una visione sistemica e globale, coinvolgente tutti gli aspetti del ciclo di vita di un prodotto industriale. Il PLM si focalizza sul processo in cui si sviluppa il ciclo di vita del prodotto, mentre il PDM si focalizza sui dati effettivi del prodotto necessari per il PLM stesso. Questo libro fa parte della collana Ingegneria industriale assistita dal computer, con curatori Luca Nicotra e Francesca Campana. Luca Nicotra. Laurea in Ingegneria Meccanica. Ha svolto attività di ricerca nel campo della trasmissione del calore alla Facoltà d'Ingegneria dell'Università “Sapienza” di Roma e poi come scientist nel settore dei sistemi di guerra elettronica all''Elettronica S.p.A. di Roma. Successivamente ha ricoperto il ruolo di CAD-CAE-CAM Engineer presso la stessa società e di Responsabile Tecnico-Commerciale delle Applicazioni CAD/CAM/CAE/PDM presso Infordata S.p.A. di Roma. Direttore responsabile di diversi periodici e divulgatore scientifico, è autore di circa 450 pubblicazioni tecnico-scientifiche e di 13 libri; è socio onorario di diverse accademie. Riccardo Salvatore. Laurea in Ingegneria Meccanica all'Università “Sapienza” di Roma con una tesi numerico-sperimentale sulle scie vorticose a valle di corpi alari. Ha lavorato come specialista CAD-CAE presso IBM Italia S.p.A. Dal 2004 lavora in Germania come consulente PDM/PLM, prima presso IBM poi presso altre società di consulenza. Ha partecipato a progetti di implementazione di sistemi e processi PDM/ PLM presso clienti dell'industria manifatturiera, in vari settori: aerospazio & difesa, automobilistico, materiale ferroviario, macchinario industriale, apparecchiature biomedicali.

Il Computer Aided Engineering (CAE) rappresenta l'insieme dei codici di simulazione che assistono il progettista durante le fasi di verifica e ottimizzazione del progetto esecutivo. In questo volume si discute in particolare il ruolo dell'analisi strutturale agli elementi finiti nella progettazione, delineando i suoi maggiori campi di applicazione. Dopo una breve introduzione alla teoria matematica degli elementi finiti, si illustrano i fondamenti di alcuni dei più frequenti tipi di analisi strutturale eseguite in campo industriale: la verifica statica in campo lineare, la verifica dinamica e il calcolo a impatto. Questo libro fa parte della collana Ingegneria industriale assistita dal computer, con curatori Luca Nicotra e Francesca Campana.

Nel contesto moderno di produzione industriale le catene robotizzate permettono la realizzazione di prodotti finiti estremamente complessi in ambienti non sempre compatibili con un operatore umano. Sono descritte le tipologie esistenti di robot, le loro caratterizzazioni geometriche e le basi matematiche su cui si basa la loro cinematica. Viene presentato un caso reale di progettazione di una linea automatica robotizzata di assemblaggio nell'ambito della ricerca in fisica astroparticellare. La fabbrica interamente automatizzata o Computer Integrated Manufacturing (CIM) costituisce il culmine ideale dell'informatizzazione e dell'integrazione applicate a tutti i reparti di un'impresa manifatturiera o di processo. L'automazione integrata di tutte le attività dell'impresa aumenta la produttività, la sicurezza sul lavoro e la qualità dei prodotti, con una considerevole diminuzione dei costi di produzione. Viene presentato un modello generale di impresa che, ponendo in evidenza le interconnessioni fra le varie aree funzionali e gli aspetti informatici della loro integrazione, può essere utilizzato come guida per una efficace progettazione dell'architettura dei sistemi informativi del CIM.

Apparentemente, il nostro mondo è fatto di cose che possiamo toccare e sentire, come sedie, libri, tazze di tè. Eppure esiste una classe di materiali invisibili che ci circonda e ci pervade: sono i gas. Ogni giorno una persona media inala dodici chili d'aria, una miscela che non solo ci sostiene, ma rende abitabile il pianeta. Nello spazio, i gas danno vita alle stelle; sulla Terra, influenzano l'umore, la salute e persino il comportamento degli esseri umani: fumi, vapori, umidità, profumi e tossine giocano un ruolo straordinario nelle nostre vite. Tuttavia, per la maggior parte del tempo, trascuriamo le meraviglie dei gas. Con uno stile brillante e inconfondibile, Mark Miodownik ci svela i segreti di queste sostanze antiche e potenti, che hanno plasmato la vita sulla Terra. Dai vapori che i popoli del passato attribuivano agli dèi, alle valvole d'aria che ci hanno regalato biciclette, automobili e scarpe da ginnastica, fino alla crisi climatica alimentata dall'anidride carbonica, questo libro ripercorre la storia dei gas e delle invenzioni che hanno rivoluzionato la modernità. In un viaggio che unisce scienza, storia e curiosità, Miodownik esplora il lato esilarante, terrificante e sorprendente dei gas, ricordandoci che spesso sono proprio le forze più invisibili quelle che danno forma al nostro mondo.

Avevamo lasciato Mark Miodownik seduto al tavolino sul terrazzo della sua casa londinese, da dove ci ha stupito con i racconti incredibili dei materiali meravigliosi di cui è fatto il mondo. In Liquidi, lo ritroviamo ai controlli di sicurezza di un aeroporto pronto a partire, amareggiato per aver dovuto abbandonare parte del suo bagaglio: un tubetto di dentifricio, un vasetto di pesto, del miele e soprattutto una bottiglia di ottimo whisky. È lo spunto scanzonato per iniziare una nuova avventura, questa volta nel mondo della materia allo stato liquido. Come in La sostanza delle cose, Miodownik sceglie la via della quotidianità per raccontarci la composizione chimica e le peculiarità fisiche delle sostanze che via via incontra lungo il suo viaggio. E quindi tocca ovviamente all'acqua, al caffè, alla colla, all'inchiostro delle biro e al cherosene a passare sotto la sua lente, e di volta in volta a stupirci e a divertirci. Perché l'olio appiccica? Come fanno le onde a viaggiare così lontano sulla superficie marina? (e a formare gli tsunami) Come funzionano i liquidi che alimentano le nostre automobili e scorrono nei circuiti degli apparecchi elettronici che usiamo tutti i giorni? Quale strano collante ci permette di attaccare e staccare mille volte i Post-it? Esiste una procedura scientificamente studiata per ottenere la tazza di tè perfetta? Liquidi è divulgazione scientifica allo stato puro, e Mark Miodownik scrive con competenza e contagioso entusiamo trasmettendo tutto il suo amore per questi temi. Si impara molto e ci si diverte.

This Book is the result of a varied experience acquired by the author in the field of fluid mechanics. The goal that we set ourselves for the writing of the book is to provide the reader with all the tools necessary for understanding the topics of computational fluid dynamics starting with brief references to fluid mechanics, showing the difficulties in solving the governing equations, to arrive at the different numerical approaches adopted in the scientific literature, focusing on the finite difference method. To make the exposition of the topics clearer, we wanted to explain some engineering applications developed in the Python environment.