Ingegneria meccanica e materiali

Da un testo di successo internazionale del professor Hibbeler, una nuova edizione italiana, con circa 200 esempi svolti e 500 problemi, presenta la Meccanica dei Solidi e delle Strutture in modo aggiornato, efficace e adeguato agli insegnamenti e alla normativa del nostro Paese.

Questo testo di Fondamenti di Costruzione di Macchine presenta una introduzione alla meccanica del continuo ed alla teoria della trave. In anni dominati dall'uso massiccio degli Elementi Finiti strutturali, l'impiego di strumenti analitici per l'analisi delle tensioni, quali quelli qui presentati, tipici della Scienza delle Costruzioni, appare quasi anacronistico. Invece, l'autore ritiene che, per interpretare correttamente l'output tensionale degli Elementi Finiti evitando di limitarsi ad un impiego puramente “meccanico” di tale strumento di calcolo, bisogna possedere nozioni di teoria dell'elasticità e di teoria della trave, ed occorre conoscere i teoremi più importanti utili per la soluzione di strutture iperstatiche. Il testo comprende capitoli che riguardano i fondamenti della teoria dell'elasticità e della teoria della trave, la nozione di struttura iperstatica e la sua risoluzione tramite il Principio dei Lavori Virtuali, il teorema di Castigliano, ed il teorema di Mohr. Si accenna anche al teorema di Betti. Concludono il libro due capitoli applicativi, che mostrano come tracciare con sicurezza il diagramma del momento flettente in una trave, e come prevedere la deformata qualitativa di un portale. Tali capitoli costituiscono un ponte dal mondo teorico della Scienza delle Costruzioni verso il campo più applicativo della Costruzione di Macchine, e regalano allo studente il colpo d'occhio per individuare velocemente le incongruenze tra un diagramma del momento flettente ed i carichi applicati alla struttura, e per scoprire gli errori presenti nella deformata di un portale. Il contenuto conferisce ai temi e metodi classici della Scienza delle Costruzioni un particolare respiro capace di catturare l'attenzione degli allievi meccanici, illustrando l'utilità di tali metodi tramite varie analisi di strutture tipicamente meccaniche. Vengono così esaminati analiticamente il piede e la testa di biella, il cappello, lo spinotto, e diverse applicazioni industriali. In particolare, viene illustrata in dettaglio la genesi di alcune formule ancora oggi proficuamente impiegate nel dimensionamento iniziale della biella e dello spinotto. Il volume è corredato di circa 100 esercizi svolti e di 200 esercizi proposti, e di circa 500 figure chiarificatrici.

Il manuale Idraulica per i concorsi pubblici nasce per venire incontro alle esigenze di chi intende partecipare ai sempre più frequenti concorsi nella Pubblica Amministrazione, per i profili tecnici, ed e stato costruito sulla base degli argomenti maggiormente richiesti nei bandi. Il testo riporta le nozioni fondamentali della materia, suddivise in queste tre macro-aree: Fluidi; Fluidostatica e Idrostatica; Fluidodinamica e Idrodinamica. In particolare, sono analizzate le seguenti tematiche: le proprietà e il comportamento dei fluidi, dal punto di vista «statico» e «dinamico»; le grandezze che caratterizzano i fluidi, ovvero volume, densità, pressione, tensione superficiale, capillarità, viscosità, portata…; i campi di applicazione della meccanica dei fluidi; le principali leggi della fluidostatica, vale a dire il paradosso idrostatico, la legge di Stevino, la legge di Pascal, il principio dei vasi comunicanti, il principio di Archimede…; i principi fondamentali della fluidodinamica, ossia l’equazione di continuità, l’equazione di Bernoulli, l’effetto Magnus, l’effetto Venturi, la legge di Torricelli, il numero di Reynolds, la legge di Poiseuille, la legge di Stokes, la legge di Jurin…; le applicazioni concrete delle intuizioni dei più grandi studiosi; il moto, «laminare» e «turbolento», dei fluidi all’interno di un condotto; le perdite di carico, «distribuite» e «concentrate», a cui è soggetto un fluido che scorre dentro una tubazione; gli strumenti e i metodi di misura negli ambiti della «fluidostatica» e della «fluidodinamica». L’intera trattazione è corredata da una nutrita serie di esempi, schemi, tabelle e immagini. A completamento del libro, è riportata una batteria di quiz a risposta multipla sui contenuti affrontati, ai fini di una corretta autovalutazione. Il manuale, per le peculiarità descritte, è particolarmente consigliato per la preparazione ai concorsi negli enti locali, nei Ministeri e nei Vigili del Fuoco, in quanto costituisce: sia un ottimo strumento di ripasso per chi già possiede consolidate basi nella disciplina; sia un supporto per chi studia questi argomenti per la prima volta e non possiede ancora competenze specifiche.

Meccanica applicata alle macchine, ora giunto alla terza 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 acquisire 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.

La termofluidodinamica è un ramo senza dubbio affascinante della termodinamica, specie nella modellistica collegata e nelle sue innumerevoli applicazioni sperimentali. La misura delle grandezze termofluidodinamiche (in particolare della temperatura e umidità e della portata nei condotti chiusi) è particolarmente complessa per il suo carattere sperimentale in continua evoluzione, anche attraverso lo sviluppo e l'aggiornamento di veri e propri "artifici" meccanici e fluidodinamici atti a realizzare campi di moto (linee di flusso) in cui la continua interazione tra moti macroscopici ordinati e molecolari è finalizzata a quantificare campi di pressione, temperatura e velocità (grandezze misurabili) necessari ad esempio a caratterizzare i flussi di energia e le condizioni di benessere ambientale, fondamentali nella vita di ogni giorno.

Testo per la preparazione all'esame EASA PART-66 Modulo 8 che è parte dei moduli formativi necessari al fine del conseguimento della licenza di manutentore aeronautico. Il testo contiene anche alcune esercitazioni di calcolo ed è dotato di appendici con alcuni diagrammi sperimentali. Per completezza è stata aggiunta anche l'aerodinamica supersonica.

Il Quaderno di impianti termotecnici nasce dall'idea degli autori di produrre un documento consultabile ed utile allo studio dei concetti di base utili ai futuri ingegneri ed architetti che approcciano la progettazione degli impianti termotecnici. Il testo vuole proporre un giusto compromesso fra le varie esigenze formative e gli schemi logici che servono per dare al tecnico che approccia le problematiche, uno strumento di consultazione utile e concreto per poter avviare una progettazione impiantistica. Le pagine del testo hanno un approccio molto schematico e didattico il cui obiettivo è quello di dare in modo sintetico le nozioni più utili e concrete al tecnico o futuro tecnico arrivando a diventare un comodo strumento di consultazione. I capitoli sono corredati di numerose figure che possono soddisfare l'esigenza, di illustrare i concetti in modo tangibile e visuale. Sono anche disponibili numerose tabelle di calcolo che possono risultare utili nella preparazione degli elaborati di progetto.

La scienza dei materiali è una disciplina affascinante e misteriosa. Capire di cosa sono fatte le sostanze che ci circondano, quale sia la loro struttura chimico-fisica e la tecnologia che le produce è un’avventura appassionante. Esiste poi un’intera classe di materiali del tutto speciale: sono quelli che inseriamo nei nostri corpi per vivere meglio. In alcuni casi, proprio per poter continuare a vivere. Li chiamiamo biomateriali e hanno una storia peculiare, fatta di ricerche pionieristiche e visionarie, di svolte scientifiche inaspettate, esperimenti eroici e, in più di un caso, di sfacciata fortuna. I nostri tessuti, normalmente, non amano i corpi estranei, ma i biomateriali aggirano le difese dell’organismo ed è proprio a loro che è dedicato questo libro. Con uno stile avvincente e grande competenza, “Materiali per la vita” racconta le vicende di queste sostanze, i protagonisti che le hanno studiate e il travagliato percorso che infine ne ha consacrato l’uso. Scopriremo perché il titanio è così straordinario, di cosa è fatta l’amalgama che ripara i nostri denti, che uso facciamo del silicone, del collagene e dell’acido ialuronico e che legame c’è tra un coraggioso pilota della Royal Air Force della Seconda guerra mondiale e i cristallini artificiali che oggi donano la vista a tante persone che altrimenti l’avrebbero perduta. Scopriremo anche i segreti degli stent coronarici e la struttura delle leghe a memoria di forma, per giungere all’ultima frontiera dei biomateriali: le tecnologie al servizio dell’ingegneria tissutale, capace di rigenerare i tessuti malati dove e quando serve. Forse non siamo ancora dei cyborg, metà umani e metà artificiali, ma certamente negli ultimi decenni stiamo diventando creature sempre più ibride proprio grazie ai biomateriali, che in maniera crescente ci stanno garantendo un’esistenza più sana, più lunga e migliore.

Il concetto che un materiale, costituente un corpo solido o un fluido, è un mezzo continuo è l’ipotesi di base della Meccanica del Continuo. D’altra parte, la materia è intrinsecamente discontinua, composta da molecole. Le teorie sviluppate sui mezzi continui sono di tipo “fenomenologico”, nel senso che descrivono matematicamente la risposta fisica osservata senza tenere conto direttamente della struttura discreta della materia. I diversi materiali naturali o artificiali, costituenti: rocce e terreni, fluidi, mezzi porosi, conglomerati cementizi, parti di organi meccanici, elementi strutturali di costruzioni, presentano caratteristiche meccaniche differenti fra loro. Nell’ambito della Meccanica del Continuo, queste caratteristiche sono ricondotte alla modellizzazione delle equazioni costitutive che legano la risposta deformativa del materiale alle azioni sollecitanti.

Nuova edizione di un classico della cultura ingegneristica: l'opera è stata interamente rivista e rinnovata, nei contenuti e nell’impostazione grafica, a seguito delle molte metodiche di progettazione diventate obsolete per effetto della straordinaria evoluzione tecnologica che investe profondamente anche le materie di base. L’intero manuale, aggiornato alla normativa vigente e alle tecniche attuali, contiene intere nuove sezioni dedicate alla progettazione aeronautica, ferroviaria e navale. Il mercato di riferimento è quello degli studenti neolaureati in Ingegneria meccanica e industriale per l'abilitazione alla professione, e degli studi professionali (uffici tecnici di aziende, enti e pubblica amministrazione).

Il testo è rivolto agli studenti che frequentano uno degli insegnamenti di base della Meccanica Applicata, presenti nei diversi Corsi di Laurea in Ingegneria. Si articola nei seguenti capitoli: Cinematica, Forze agenti negli organi di macchine, Dinamica, Trasmissione del moto, Componenti dei sistemi di trasmissione del moto, Ingranaggi e rotismi, Componenti meccanici ad attrito, Vibrazioni meccaniche.