Ingegneria meccanica e materiali

Questo testo propone un percorso di apprendimento per l'utilizzo della fresatrice universale, e segue in ordine di complessità il libro "Apprendista Tornitore". L'impostazione è la stessa del testo precedente e l'approccio è molto pratico: dopo le necessarie nozioni di base viene dato ampio spazio ad esempi ed esercizi. Come abbiamo già avuto modo di sottolineare nel precedente volume, ancora oggi per varie lavorazioni si utilizzano macchine tradizionali, queste infatti possono costituire un valido ed economico complemento alle macchine utensili CNC, specie quando si debbano realizzare campionature, prototipi, o piccolissime serie. Il libro propone esercizi a vari livelli di complessità, ed è rivolto sia a scuole tecniche e professionali, sia a chi abbia esigenza di iniziare a lavorare con la fresatrice universale e necessiti di una guida di rapida consultazione.

La seconda edizione, aggiornata alle più recenti norme in vigore, fornisce una guida preziosa e completa alla conduzione dei generatori di vapore, con attenzione ai progressi e alle innovazioni tecnologiche. A partire dal Decreto legislativo 81/2008, che delinea poteri e responsabilità per le aziende e i tecnici del settore, il manuale affronta tutte le conoscenze tecnologiche e le pratiche generate dall'esperienza necessarie per gli addetti ai lavori. Il volume costituisce un valido supporto per gli allievi dei corsi di formazione per il conseguimento dell'abilitazione alla conduzione dei generatori di vapore e un utile strumento di consultazione per gli operatori del settore.

Neomateriali 2.0 fa il punto sugli sviluppi più recenti nei processi produttivi e nei materiali che stanno alla base dell'economia circolare. La prima parte del volume si concentra sui "neomateriali circolari", divisi in tre grandi categorie. Si comincia dai "bio-based", materiali di origine vegetale e animale o prodotti ingegnerizzando microrganismi come funghi e batteri. È poi la volta dei "neo-classici", materiali riciclati - acciaio, alluminio, bioplastiche, calcestruzzo, carta, legno, plastica, pneumatici e vetro - che sono oggi alla base di svariati processi produttivi, in cui rientrano al termine di processi sempre più efficienti di riciclo e riutilizzo. Ci sono poi gli "ex novo", ottenuti grazie a processi di valorizzazione dei rifiuti e degli scarti dell'industria alimentare e cosmetica, dai fanghi e dai reflui, dalle scorie degli inceneritori ed estraendo la CO2 dall'atmosfera. La seconda parte presenta, attraverso case studies e storie esemplari di aziende e imprenditori, sia i possibili sviluppi delle filiere produttive più "tradizionali", sia le ricerche pionieristiche portate avanti dalle start-up più innovative del panorama italiano ed estero. Arricchito da un apparato iconografico, il volume fa parte di una serie di testi dedicati all'"innovazione circolare" e legati ai temi della rivista Materia Rinnovabile/Renewable Matter, magazine internazionale che documenta i cambiamenti nei rapporti tra risorse, economia e società.

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone.

Il libro è una guida pratica e strutturata per aiutare i progettisti nelle attività di sviluppo prodotto mediante SolidWorks Motion, nello specifico di macchine industriali. Considerando che oggi l'impiego degli strumenti di simulazione è imprescindibile al fine di supportare l'innovazione e contenere i tempi di sviluppo prodotto, questo manuale ha come obiettivo quello di mostrare il metodo di lavoro e le best practice, prendendo a riferimento numerosi casi studio su cui eseguire delle attività in SolidWorks Motion volte al dimensionamento, alla verifica e validazione del progetto. Nella guida è dedicata particolare attenzione all'impostazione di un corretto flusso di lavoro, ovvero dalla preparazione del modello CAD sino alla lettura critica dei risultati ottenuti. Il libro è pensato per un utente che possiede già quelle conoscenze di base che gli consentono di muoversi all'interno dell'interfaccia di SolidWorks Motion ma non ha ancora le conoscenze necessarie al suo sfruttamento e di conseguenza manca quella sicurezza che gli consentirebbe di adottare SolidWorks Motion come strumento di verifica del proprio lavoro. I contenuti testuali della guida sono fruibili con tutte le versioni del software a partire dalla 2011 di Solidworks. I modelli CAD delle esercitazioni a disposizione per il download sul sito relativo sono utilizzabili a partire dalla versione 2014.

La materia è intelligente. Solitamente pensiamo i materiali che ci circondano come semplici strumenti, passivi e incapaci di interagire con l'ambiente in modo complesso, ma a ben guardare non è affatto così. Numerosi materiali sono in grado di adattarsi agli stimoli che ricevono, di assemblarsi e ripararsi in autonomia e, in alcuni casi, di conservare una memoria del proprio passato. L'intelligenza di questi materiali è, naturalmente, tutt'altra cosa rispetto all'intelligenza umana: se la nostra concezione convenzionale di "intelligenza" è essenzialmente basata su sistemi centralizzati di controllo come il cervello, un materiale possiede un'intelligenza diffusa in tutte le parti che lo compongono. È evidente che questa consapevolezza può cambiare profondamente l'approccio che abbiamo alla scienza e alla tecnologia, e forse anche alla vita stessa. Davanti alle sfide tecnologiche e sociali che ci aspettano, la capacità di ripensare i materiali come una parte attiva della nostra vita e della nostra cultura, sfruttando la loro capacità di interagire in modo intelligente con il proprio ambiente, potrebbe essere la chiave per il futuro della nostra specie.

Ogni trattazione didattica solleva dei dubbi circa l'opportunità di scriverla e pubblicarla, visto che in genere ce ne sono molte all'incirca sugli stessi argomenti che la precedono, e se ne produce qualcuna ad ogni passaggio di generazione di docenti e studenti. A questi dubbi si può dare una risposta immediata e definitiva: i libri didattici - pur nella costanza di molte delle nozioni che essi trasmettono, delle descrizioni che forniscono, delle proprietà degli oggetti che essi trattano - invecchiano, come ogni altra cosa al mondo, nella prospettiva, nel taglio, nella logica, nella scelta degli argomenti da trattare e del tono e del dettaglio in cui vanno esposti, che devono dipendere dal momento storico, dagli obiettivi e dalle necessità della società e dei lavori in cui gli studenti dovranno inserirsi. Non c'è quindi nulla di più naturale che a nuove generazioni di studenti e docenti corrispondano nuove generazioni di libri didattici. Per questo è sembrato del tutto naturale produrre un libro che consentisse uno studio agevole e, secondo le inclinazioni e le necessità personali, un approfondimento sufficiente ad acquisire una migliore comprensione degli argomenti svolti in un corso di Meccanica Razionale mirato alle applicazioni. Il libro è rivolto essenzialmente agli studenti di Ingegneria, ma se ne potranno giovare anche gli studenti dei corsi di laurea in Matematica e Fisica.

"Progetto e costruzione di macchine" è uno strumento indispensabile per gli studenti ma è anche un punto di riferimento per gli ingegneri, in quanto unisce lo sviluppo dei concetti fondamentali con le pratiche operative usate nella progettazione dei componenti. Vengono affrontate le basi della costruzione di macchine, comprendendo il processo di progettazione, l'ingegneria meccanica e dei materiali, l'analisi della rottura dovuta ai carichi sia statici sia variabili e le caratteristiche dei principali tipi di elementi meccanici. Inoltre, l'approccio pratico al progetto meccanico si manifesta attraverso la proposta di un'ampia gamma di applicazioni ed esempi concreti. Il testo incoraggia il lettore a sviluppare il progetto e l'analisi, sfruttando la creatività e le ampie possibilità offerte dalla progettazione meccanica, con particolare enfasi nell'evitare quello che comunemente è chiamato trial and error. Le tecniche fondamentali di teoria e analisi sono usate per fornire le equazioni di progetto che permettono, insieme ai parametri caratteristici, di ottenere una corretta progettazione.

Le macchine a fluido rivestono un ruolo fondamentale nella nostra società, sempre alla ricerca delle tecniche più convenienti per produrre energia meccanica ed elettrica in modo efficiente e pulito. Le troviamo impiegate nelle più svariate applicazioni: produzione di potenza, processi industriali, trazione terrestre, propulsione navale e aeronautica. Il settore delle macchine a fluido in generale rappresenta un ambito molto importante dell'ingegneria, dal punto di vista della progettazione e dell'utilizzo in campo industriale e civile. Questo volume nasce dall'esperienza decennale degli autori nel settore dell'ingegneria industriale. Gli argomenti trattati nel testo lo rendono uno strumento di studio nell'ambito dei corsi di «Macchine» e «Macchine e sistemi energetici». Dopo un'ampia introduzione alle macchine e l'illustrazione dei principi fondamentali, vengono discusse in dettaglio le caratteristiche e le prestazioni delle più diffuse macchine operatrici e motrici, a fluido incomprimibile e termiche: le pompe e le turbine idrauliche, i compressori e le turbine a vapore, le turbine a gas e i motori a combustione interna. Inoltre vengono trattati i principali cicli per la produzione di potenza: il ciclo Rankine a vapore, il ciclo a gas Joule-Brayton e i cicli Otto e Diesel, considerando anche i cicli per applicazioni aeronautiche e combinati, nonché i sistemi per la cogenerazione di calore e lavoro.