Nei componenti meccanici, i corpi in moto relativo sono soggetti a usura con conseguente danneggiamento superficiale. La presenza di attrito porta a dissipazione di energia con significativa perdita di efficienza nei sistemi di trasmissione di potenza. Il corso fornisce gli strumenti di base per descrivere i fenomeni di contatto, attrito e usura. I sistemi tribologici più comuni vengono descritti attraverso alcuni esempi di applicazioni ingegneristiche, sia tramite simulazioni numeriche che tramite esercitazioni sperimentali in laboratorio.

Comprendere i fenomeni di attrito-usura-lubrificazione e le modalità di manifestazione dei meccanismi tribologici. Comprendere il comportamento di diversi materiali ai fenomeni tribologici. Capacità di analizzare i fenomeni di base con strumenti software. Conoscere i principali metodi di indagine sperimentale per la caratterizzazione tribologica dei materiali.

Conoscenze di base dei materiali metallici, ceramici, polimerici. Proprietà fisiche, meccaniche. Resistenza dei materiali, concetti di tensione e deformazione. Concetti di base sulla lubrificazione.

Meccanica del contatto: contatto cedevole e non cedevole, contatto elastico, contatto elastoplastico, contatto fragile, influenza della rugosità superficiale (area di contatto reale e nominale). Adesione ed energia superficiale, compatibilità tribologica. Usura: meccanismi di usura (adesiva, abrasiva, tribo-ossidativa, fatica superficiale). Equazione di Archard, velocità di usura. Processi di usura (scorrimento, rotolamento, fretting, erosione). Rodaggio e fase stazionaria, usura intensa e moderata. Attrito: attrito statico e dinamico, stick-slip. Modelli di attrito adesivo e abrasivo, fenomeni di trasferimento, effetto di velocità e temperatura (riscaldamento superficiale). Modelli di attrito dinamico (Stribeck, Karnopp, Bristle, Dahal, Lue-Gree, ...). Modelli di attrito dinamico con Matlab. Attrito volvente. Metodi sperimentali per la determinazione di attrito e usura: tribometri standard, banchi prova per componenti (standard e non standard). Comportamento tribologico di materiali e componenti per l'industria: cuscinetti, ingranaggi, guarnizioni Fondamenti di lubrificazione: Lubrificanti, regimi di lubrificazione, equazione di Reynolds, metodi di soluzione numerica. Cuscinetti lubrificati: supporti assiali e radiali. Modelli di cuscinetti lubrificati

circa 40 ore di lezioni frontali e 20 ore di esercitazione (15 al Laib e 5 sperimentali)

G. Straffelini, Friction and Wear. Methodologies for Design and Control - Springer B. Bhushan, Principles and Applications of Tribology – Wiley

Slides;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Written test; Group project;

... L'esame prevede una prova scritta composta da domande a risposta aperta, riguardanti il programma di teoria e di esercitazione. La durata dell'esame è di 1.5 ore. La valutazione massima della prova scritta è pari a 25 punti. E' richiesta una relazione sulle attività di esercitazione, la valutazione massima della relazione è pari a 6 punti. Il voto d'esame è la somma dei punteggi parziali, un punteggio superiore a 30 è valutato 30 e lode.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.