ALLEGATO 2
PIANO DEGLI STUDI
PIANO DEGLI STUDI PER GLI ALLIEVI
DEL CORPO DEL GENIO NAVALE
___________________________________________________________________
| PRIMA CLASSE |
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| Analisi di Matematica I |
| Geometria |
| Fisica I |
| Chimica |
| Disegno Tecnico Navale |
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| SECONDA CLASSE |
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| Analisi Matematica II |
| Fisica I |
| Meccanica Razionale |
| Scienza e Tecnologia dei Materiali (ex chimica applicata) |
| Geometria dei Galleggianti |
| Fondamenti di Informatica |
|___________________________________________________________________|
___________________________________________________________________
| TERZA CLASSE |
|___________________________________________________________________|
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| Scienza delle Costruzioni |
| Meccanica Applicata alle Macchine |
| Elettrotecnica |
| Fisica Tecnica |
|___________________________________________________________________|
___________________________________________________________________
| QUARTA CLASSE |
|___________________________________________________________________|
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| Tecnologia Generale dei Materiali |
| Sistemi Elettrici di Bordo |
| Macchine Marine |
| Economia ed Organizzazione Aziendale |
| Idrodinamica |
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PROGRAMMI DEGLI
INSEGNAMENTI
PROGRAMMA DI
ANALISI MATEMATICA I
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
PROGRAMMA (142 periodi)
Nozioni introduttive: Richiami sugli insiemi. Relazioni e
applicazioni. Numeri reali. Insiemi di numeri reali. Proprieta'
topologiche di R. Teorema di Bolzano Weierstrass.
Successioni in R, limiti: Estremo inferiore ed estremo superiore
di una successione. Successioni monotone. Limite di una successione.
Successioni regolari. Limiti di successioni monotone, successioni non
regolari. Massimo e minimo limite e relative proprieta'. Teoremi sui
limiti. Successioni di Cauchy. Regole di Cesaro. Successioni
infinitesime ed infinite.
Serie: Definizioni. Serie convergenti, divergenti, indeterminate.
Criterio generale di convergenza. Raggruppamento e riordinamento di
una serie. Convergenza assoluta. Operazioni sulle serie.
Incondizionata convergenza. Criteri di convergenza assoluta
(confronto, ordine di infinitesimo, radice, Kummer, rapporto, Raabe).
Criteri di convergenza non assoluta. Serie a termine di segno
alternato; criterio di convergenza.
Funzioni, limiti: Estremo inferiore ed estremo superiore di una
funzione. Massimo e minimo di una funzione. Teorema di Bolzano
Weierstrass. Funzioni composte, monotone, inverse. Proprieta' locali
delle funzioni, crescenza e decrescenza in un punto, massimi e minimi
relativi, limiti di funzioni. Teorema di Cauchy. Teoremi sui limiti.
Limiti delle funzioni composte e delle funzioni monotone. Casi di
indecisione. Limiti notevoli. Infinitesimi, infiniti e relativi
principi di sostituzione. Funzioni continue. Funzioni composte con
funzioni continue. Vari tipi di discontinuita'. Continuita' uniforme.
Teoremi sulle funzioni continue. Funzioni continue invertibili.
La derivata: definizione di derivata e significato geometrico,
differenziabilita', derivata generalizzata. Regole di derivazione,
derivate e differenziali successivi. Derivate di funzioni composte e
di funzione inversa. Teorema di Rolle, Cauchy, Lagrange e
conseguenze. I teoremi di L'Hospital. Polinomi e formule di Taylor.
La derivata per lo studio di proprieta' di funzioni definite in un
intervallo. Funzioni monotone, convesse, concave. Asintoti. La
derivata per lo studio locale di funzioni.
L'integrale: Integrale inferiore ed integrale superiore.
Definizione di integrale. Teorema di Riemann. Condizione necessaria
per l'integrabilita'. Proprieta' dell'integrale. Teorema della media.
La funzione integrale e relative proprieta'. Funzioni primitive.
Integrale indefinito. Calcolo degli integrali definiti. Teorema
fondamentale. Metodi di integrazione. Integrali impropri. Assoluta
integrabilita'. Criteri per l'esistenza di un integrale improprio.
PROGRAMMA DI
GEOMETRIA
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
PROGRAMMA (132 periodi)
a. - Richiami di geometria e trigonometria piana
b. - Algebra lineare
Definizione delle strutture di gruppo, di anello e di corpo.
Spazi vettoriali: basi e dimensione. Applicazioni lineari e matrici
associate. Spazio vettoriale delle matrici di tipo assegnato.
Composizione di applicazioni lineari: prodotto di matrici.
Determinante di una matrice quadrata. Rango di una matrice e relativi
teoremi. Matrici invertibili, matrici ortogonali. Sistemi lineari:
teorema di Cramer, teorema di Rouche'-Capelli. Endomorfismi di uno
spazio vettoriale: autovalori ed autovettori Polinomio caratteristico
e radici caratteristiche di un endomorfismo. Autospazi, condizioni di
diagonalizzabilita' di un endomorfismo.
Il corpo complesso C come prolungamento del corpo reale. Piano
di Gauss. Forma trigonometrica. Radici n-sime.
c. - Geometria analitica del piano e dello spazio
Lo spazio vettoriale dei vettori geometrici. Prodotto scalare,
prodotto vettoriale, prodotto misto. Proprieta' lineari del piano:
condizioni di allineamento di tre punti ed equazione cartesiana della
retta. Fasci di rette.
Proprieta' lineari dello spazio: condizione di complanarita' di
quattro punti ed equazione cartesiana del piano. Rappresentazione
cartesiana della retta nello spazio. Problemi relativi alla mutua
posizione di rette, di piani, di retta e piano.
Proprieta' metriche del piano e dello spazio. Coseni direttori
di una retta orientata. Questioni angolari.
d. - Le coniche e le quadriche
Lo spazio ampliato e lo spazio complesso: elementi impropri,
elementi immaginari. Rapporto semplice e birapporto. Gruppi armonici.
Le coniche come luoghi geometrici. Definizione analitica di conica.
Polarita' rispetto ad una conica. Le tre specie di coniche: diametri,
assi, centro, asintoti. Riduzione a forma canonica dell'equazione di
una conica. Invarianti rispetto a trasformazioni di coordinate
ortogonali. Fasci di coniche e relativi problemi.
Definizione analitica di quadrica, quadriche specializzate. Pia-
no tangente ad una quadrica in un suo punto: punti ellittici,
parabolici, iperbolici. Polarita' rispetto ad una quadrica: piani
diametrali e centro di una quadrica, diametri. Equazioni delle
quadriche rispetto a particolari sistemi di riferimento: equazioni
canoniche delle quadriche.
PROGRAMMA DI "FISICA I"
Calcolo vettoriale, il punto materiale, vincoli. Vettori velocita'
ed accelerazione. Velocita' ed accelerazione angolari. Concetto di
forza, forze fondamentali, campi di forze. Azioni e reazioni.
Statica del punto materiale. Leggi di Newton, inerzia e massa. Forze
apparenti. Impulso e quantita' di moto. Lavoro ed energia cinetica.
Terzo principio della dinamica. Forze conservative, energia
potenziale. Sistemi discreti di punti materiali. Prima e seconda
equazione cardinale. Energia dei sistemi, teorema di Koenig. Atomi e
molecole, urti molecolari. Sistemi continui. Lo stato fluido,
compressibilita' e viscosita'. Statica dei fluidi. Solidi, trazione e
torsione.
Attrito radente, resistenza del mezzo. Corpi rigidi. Statica dei
corpi rigidi appoggiati, galleggianti, girevoli. Moti traslatori.
Moti rettilinei (uniformi, uniformemente vari, armonici). Moto
parabolico, pendolo semplice. Moto oscillatorio, smorzato e forzato.
Composizione e sovrapposizione dei moti armonici. Moto circolare
uniforme ed uniformemente accelerato. Momento di inerzia. Moti
rotatori (uniformi, uniformemente vari, armonici).
Moto di rotolamento, attrito volvente. Onde elastiche
unidimensionali, potenza trasportata. Onde nei fluidi. Onde
stazionarie. Effetto Doppler. Elementi di teoria cinetica dei gas.
Energia cinetica e temperatura. Equilibrio statistico e distribuzione
di Boltzmann delle velocita' molecolari.
Temperatura e termometri. Dilatazioni termiche. Conduzione,
convezione irragiamento. Corpo nero. Il postulato di Clausius.
Calorimetria. Calori latenti, specifici, molari. Sistemi
termodinamici, trasformazioni quasi statiche. Sistemi p, V, T.
Isoterme reali. Primo principio della termodinamica. Equazioni di
Poisson-Laplace. Postulato di Lord Kelvin. Cicli con due sorgenti.
Campi, calcolo per configurazioni semplici. Il potenziale. Forza di
Lorentz. Moto di cariche in campo elettrico, in campo magnetico e
sottoposte ad onde elettromagnetiche.
PROGRAMMA DI
CHIMICA
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
PROGRAMMA
a. - La struttura dell'atomo
Elettrone, nucleo, numero atomico, massa atomica. Atomo di
Thomson, di Rutherford e di Bohr. Completamenti alla quantizzazione
di Bohr. Spettri di emissione. Natura ondulatoria degli elettroni.
Gli orbitali. Energia e forma degli orbitali. Costruzione ideale
degli atomi e sistema periodico. Dimensioni atomiche. Energia di
ionizzazione. Affinita' elettronica.
b. - Legami chimici
Legame covalente omeopolare ed eteropolare. Elettronegativita' e
legame ionico. Legame dativo. Legami ibridi e geometria molecolare.
Legami dipolari. Legame ad idrogeno. Legame ad elettroni
delocalizzati. Risonanza. Legame metallico.
c. - Stechiometria
Peso atomico. Peso molecolare. Peso formula. Le formule chimiche
e la nomenclatura. Grammoatomo. Grammomolecola. Grammoformula. Mole.
Numero di ossidazione.
d. - Lo stato gassoso
Leggi di Boyle, di Charles e di Gay-Lussac. Equazioni di stato
dei gas ideali. Leggi di Dalton e di Amagat. Principio di Avogadro.
Teoria cinetica dei gas. Gas reali ed equazione di Van der Waals.
Effetto Joule-Thomson e liquefazione dei gas. Temperatura e pressione
critica.
e. - Stati condensati della materia
Lo stato solido. Tipi di solidi. Lo stato liquido. Tensione
superficiale e viscosita'. Pressione di vapore. Temperatura di
ebollizione e calore di evaporazione. Passaggi di stato. Curve di
riscaldamento e di raffreddamento. Equazione di Clausius-Clapeyron.
Diagrammi di stato.
f. - Richiami di termodinamica e termochimica
Concetti di base. Primo principio della termodinamica.
Trasformazioni reversibili e irreversibili. Entalpia e sue
applicazioni in chimica (legge di Hess). Probabilita' termodinamica
di stato ed entropia. Secondo e terzo principio della termodinamica.
Energia libera.
g. - Soluzioni
Tipi di soluzioni e meccanismo di solubilizzazione. Solubilita'
ed entalpia di miscelamento. Modi di esprimere le concentrazioni.
Definizione di peso equivalente. Soluzioni ideali e soluzioni reali.
Separazione dei componenti. Soluzioni di soluti non volatili e
problematiche relative. Proprieta' colligative. Solubilita' di gas
nei liquidi.
h. - Equilibri chimici
Equilibri nei sistemi omogenei ed in sistemi eterogenei.
Fattori che influenzano l'equilibrio. Energia libera e costanti di
equilibrio. Equazione di Van't Hoff. Prodotto ionico dell'acqua. Il
pH. elettroliti forti e deboli in acqua. Acidi e basi: teoria di
Arrhenius, Bronstead-Lowry e Lewis. I sali. Idrolisi salina.
Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Gli indicatori di pH.
Prodotto di solubilita' e problematiche relative. Proprieta'
colligative. Solubilita' di gas nei liquidi. Le fasi in un sistema
eterogeneo e la varianza del sistema. Regole delle fasi. Gli
essiccanti.
i. - Cinetica chimica
Meccanismo di reazione e velocita' di reazione. Ordine e
molecolarita'. Costante di equilibrio e costanti di velocita'.
Equazione di Arrhenius. I catalizzatori: cenni sulla catalisi
omogenea ed eterogenea.
l. - Soluzioni di elettroliti ed elementi di elettrochimica
Dissociazione elettrolitica e proprieta' delle soluzioni.
Conducibilita' elettrica e sua misura. Legge sulla migrazione
indipendente degli ioni. Cenni sul coefficiente di attivita'. Le pile
ed il potenziale di elettrodo. Derivazione termodinamica
dell'equazione di Nemst. Elettrodi di prima e seconda specie,
elettrodi redox, elettrodi a gas, elettrodi di riferimento.
Potenziali standard. Pile chimiche e pile a concentrazione. Misura
potenziometrica del pH. Esempi di pile commerciali: Leclanche', Ruben
Mallory, Weston. Cenni sulle pile a combustibile.
m. Elettrolisi
Polarizzazione degli elettrodi e tensione di decomposizione.
Sovratensione. Legge di Faraday. Rendimento di corrente. Rendimento
energetico. Esempi di elettrolisi: dell'acqua, di soluzioni di sali
(NaCl, ZnSO4) di sali fusi. Cenni sulla raffinazione elettrolitica
del rame e sulla preparazione dell'alluminio. Accumulatori.
n. - Corrosione
Corrosione chimica e corrosione elettrochimica dei metalli.
Cenni sui sistemi di protezione.
o. - Materiali per l'elettronica
Generalita' sui semiconduttori. Semiconduttori intrinseci ed
estrinseci di tipo p e tipo n. Produzione di silicio di grado
elettronico. Drogaggio. Crescita epitassiale.
p. - Elementi di chimica organica
Concetti generali su: idrocarburi saturi, insaturi ed
idrocarburi aromatici. Gruppi funzionali: alcoolico, aldeidico,
chetonico, acido amminico, immidico. Eteri ed esteri (nitroglicerina
e grassi). Esercitazioni. Esercitazioni numeriche di stechiometria
relative ai vari argomenti trattati nel corso.
PROGRAMMA DI DISEGNO TECNICO NAVALE
(1 Classe CT)
a - Nozioni generali
Normazione; scale di rappresentazione; tipi di linee; fogli da
disegno; strumenti.
b - Rappresentazione grafica convenzionale
Metodo delle proiezioni ortogonali; intersezioni di solidi;
sezioni; convenzioni e norme particolari di rappresentazione;
disegno di complessivi.
c - Quotatura
Normativa; sistemi di quotatura; scelta dei riferimenti: livelli.
d - Tolleranze di lavorazione e rugosita' delle superfici
Sistema di tolleranze ISO; accoppiamenti; sistemi foro base ed
albero base; tolleranze generali: tolleranze di forma; rugosita'
superficiale.
e - Filettature
Principali tipi di filettature unificate; rappresentazione
convenzionale di elementi filettati.
f - Collegamenti smontabili
Collegamenti con elementi filettati (prigionieri, viti, dadi,
dispositivi antisvitamento ...); collegamenti albero-mozzo
(chiavette, linguette, profili scanalati ...); anelli elastici.
g - Collegamenti fissi
Collegamenti forzati; rappresentazione schematica e quotatura
delle saldature; chiodi e ribattini.
h - Cuscinetti
Cuscinetti di strisciamento; cuscinetti volventi (tipi unificati,
piano dimensionale, tolleranze, montaggio).
i - Ruote dentate
Ruote dentate cilindriche e coniche (cenni); dentiera di
riferimento; rappresentazione convenzionale e quotatura di ruote
dentate.
l - Materiali metallici
Caratteristiche meccaniche (cenni); designazione convenzionale
delle leghe ferrose, del rame, dell'alluminio; cenni su
procedimenti tecnologici di lavorazione e trattamenti termici.
PROGRAMMA DI "ANALISI MATEMATICA II"
a) Funzioni in Rw
Lo spazio Rw. Funzioni di punto. Applicazioni vettoriali.
Funzioni composte. Derivate parziali e derivata direzionale.
Derivate successive. Teorema di Schwarz. Il differenziale. Il
gradiente. Derivata e differenziale delle funzioni composte.
Funzioni omogenee. Forme quadratiche. Formula di Taylor. Massimi e
minimi relativi. Funzioni implicite. Teorema del Dini. Applicazioni
invertibili. Massimi e minimi vincolati.
b) Calcolo integrale
Misura di Jordan in Rw. definizione di integrale per funzioni di
piu' variabili. Integrali dipendenti da parametri. I teoremi di
riduzione. Cambiamento di coordinate per il calcolo di integrali
multipli. Integrali generalizzate e funzioni sommabili.
c) Integrali curvilinei e superficiali
Curve semplici, regolari e generalmente regolari. Curve
rettificabili. Lunghezza di una curva. Definizione di integrale
curvilineo. Forme differenziali. Formule di Gauss-Green. Superficie
regolare. Definizione di integrale di superficie. Formule di Gauss-
Green. Teorema di Stokes.
d) Successioni e serie di funzioni
Convergenza puntuale ed uniforme di una successione di funzioni.
Continuita', derivabilita' e integrabilita' di una funzione limite.
Serie di funzioni. Serie di Taylor. Serie di potenze. Serie di
Fourier.
e) Equazioni differenziali
Problema di Cauchy. Equazioni a variabili separabili. Esatte.
Manfredi. Lineari del I ordine. Bernoulli. Equazioni lineari di
ordine n. Integrazione per serie.
PROGRAMMA DI
FISICA II
(Per la 2 Classe Genio Navale)
La carica elettrica e le sue proprieta'. Legge di Coulomb e teorema
di Gauss. Potenziale elettrostatico. Densita' di energia del campo
elettrostatico nel vuoto. L'elettrostatica in presenza di conduttori.
I condensatori. L'elettrostatica in presenza di dielettrici.
Meccanismi di polarizzazione.
Correnti elettriche stazionarie. Legge di Ohm e principi di Kirchoff.
Legge di Joule. Circuiti RC. Il campo magnetico di una corrente
stazionaria. Il vettore induzione magnetica B e il vettore intensita'
di campo magnetico H: legge di Ampere e teorema di Gauss. Moto di
cariche in campo magnetico.
Campo magnetico nella materia: meccanismi di polarizzazione
magnetica. Circuiti magnetici.
Induzione elettromagnetica: legge di Faraday-Neumann e legge di Lenz.
Auto e mutua induzione. Densita' di energia del campo magnetico.
Circuiti RCL. La corrente di spostamento.
Le quattro equazioni di Maxwell. Onde piane: equazione delle onde.
Energia e quantita' di moto. Il vettore di Poynting.
Riflessione e rifrazione. Interferenza. Diffrazione.
Esercitazioni
Comprendono esercizi numerici di applicazione sui vari argomenti del
programma ed esercitazioni pratiche di laboratorio. (Misura di
grandezze fisiche con valutazione dell'errore)
PROGRAMMA DI
MECCANICA RAZIONALE
(Per la 2 Classe Genio Navale)
- PROGRAMMA
a. - Algebra vettoriale
Spazio euclideo tridimensionale; spazio delle traslazioni;
spazio dei tensori; equivalenza tra sistemi di vettori
applicati; teoremi di riduzione.
b. - Analisi vettoriale
Vettori dipendenti da un parametro; proprieta' differenziali
delle curve; formule di Frenet-Serret. Cinematica relativa:
osservatore; cambiamento d'osservatore; formule di Poisson.
c. - Cinematica del punto
Moti con traiettoria prestabilita; moti centrali.
d. - Cinematica dei sistemi discreti
Vincoli olonomi; coordinate lagrangiane; spostamenti virtuali.
e. - Cinematica dei sistemi rigidi
Angoli di Eulero; precessioni.
f. - Caratteristiche cinetiche dei sistemi
Quantita' di moto; momento della quantita' di moto; energia
cinetica; lavoro e potenza.
f. - Caratteristiche di inerzia dei sistemi
Massa; baricentro; momenti di inerzia; tensori di inerzia.
h. - Principi della dinamica
Principi di Newton; equazioni cardinali.
i. - Meccanica celeste
Moto di un campo centrale; problema di Keplero; problema dei
due corpi
l. - Dinamica generale dei sistemi
Vincoli perfetti; equazioni di Lagrange.
m. - Dinamica dei sistemi rigidi
Equazioni di Eulero; moti alla Poinsott; giroscopio.
n. - Equilibrio e stabilita'
Equilibrio dei sistemi rigidi; teorema di Lagrange-Dirichlett;
teoremi di instabilita'.
o. - Principi variazionali
Principi dei lavori virtuali; principio di Hamilton; integrali
primi.
PROGRAMMA DI
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
(per la 2 Classe Genio Navale)
(ex Chimica Applicata)
PROGRAMMA
a. - La combustione
Aria teorica ed effettiva per la combustione; metodi di calcolo
e rendimento termico. Potere calorifico inferiore e superiore;
metodi di calcolo e di misura. Temperatura di accensione,
autoaccensione, combustione. Temperatura teorica di combustione
e metodi di calcolo. Effetto pirometrico; pirometria e
pirometri. Temperatura di infiammabilita'; limite inferiore e
superiore di esplosivita'. Velocita' di combustione. Il
principio dell'inertizzazione. Sistemi d'inertizzazione e
sicurezza.
b. - I combustibili
I combustibili solidi naturali: I principali combustibili
solidi. Umidita', ceneri, zolfo, materie volatili e coke; loro
valutazione quantitativa e conseguenze tecniche. I combustibili
solidi artificiali: I principali prodotti della distillazione
pirogenica. Il coke metallurgico. I combustibili liquidi
naturali: Il petrolio grezzo; formazione, estrazione,
classificazione dei grezzi. I costituenti principali dei
petroli. Metodi di standardizzazione delle prove di controllo
dei combustibili liquidi. Limiti di distillazione. Temperatura
di infiammabilita' e di combustione in funzione della sicurezza.
Viscosita' assoluta, dinamica e cinematica; viscosita' relative
Saybolt, Engler, Redwood. Temperatura di congelamento e
scorrimento. Potere antidetonante; numero di ottano e metodi di
misura; additivazione dei carburanti e supercarburanti. Ritardo
di accensione; numero di cetano ed indice Diesel. Acqua, zolfo,
gomme e residui carboniosi nei combustibili liquidi. I
principali processi di lavorazione dei petroli: Trattamenti
preliminari. La distillazione frazionata a pressione atmosferica
ed a pressione ridotta. La raffinazione. Processi di cracking,
di reforming. Benzine di polimerizzazione e di alchilazione.
Benzine di idrogenazione e di sintesi. Conversione catalitica
del metano. I combustibili liquidi artificiali: Benzine normali
e super, benzine avio. Indici di prestazione. Petrolio e
combustibili per turboreattori. I JP e loro prestazioni. Gasoli
per piccoli e grandi motori Diesel. Olii combustibili per forni
e caldaie. I combustibili gassosi naturali: Gas naturali. Il
metano. I combustibili gassosi artificiali: Gas illuminante. Gas
di gasogeno; gas d'aria, gas d'acqua e gas misto. Gas di
petrolio e GPL. Classificazione a scopo chimico.
c. - I lubrificanti
Lubrificanti e lubrificazione: Viscosita' ed indice di
viscosita'. Lubrificanti liquidi: Classificazione SAE; metodi di
controllo. Additivazione degli olii lubrificanti; additivi.
Stabilizzanti della viscosita' ed olii multigrado;
anticongelanti, antiossidanti, disperdenti e detergenti. Olii
sintetici. Lubrificanti semisolidi: Grassi lubrificanti; agenti
inspessenti; agenti stabilizzanti. Lubrificanti solidi: Grafite;
disolfuro di molibdeno; azoturo di boro. -
Politetrafluoroetilene e sistemi autolubrificanti.
d. - I propellenti
Propellenti chimici ad alta energia: Impulso specifico. Sistemi
propellenti a uno o piu' componenti. Radicalizzazione e radicali
liberi. Propulsione radicalica. I propellenti solidi e gli
esplosivi: Velocita' di reazione; onda d'urto. Gli esplosivi;
gruppi esplosofori ed auxoplosi. I principali esplosivi di
scoppio, di lancio e di innesco. Propellenti solidi omogenei;
propellenti solidi compositi e loro caratteristiche fisiche e
chimiche. I propellenti liquidi: criogenici e non criogenici.
Ipergolici e ibridi. Sistemi liquidi mono, bi e
pluripropellenti. Sistemi propellenti ad alta energia.
e. - Materiali antincendio
Gli incendi: Tipi di incendio. Tecniche di spegnimento. Agenti e
mezzi di estinzione: Estintori idrici, chimici e meccanici.
Schiume chimiche e meccaniche. Anidride carbonica. Tetracloruro
di carbonio e fluobrene. Polveri estinguenti e bombe pirofughe.
f. - Le acque
Le principali sostanze presenti nelle acque; sali di calcio e di
magnesio. Durezza e metodi di determinazione. Alcanilita' e gas
disciolti. Le acque naturali, le acque meteoriche, e le acque
marine. Le acque per caldaie: incrostazioni; inibitori e
disincrostanti. Corrosioni: corrosione secca e corrosione umida.
Processi elettrochimici della corrosione umida. Protezione
catodica. Attacco acido; attacco per ossigeno; attacco caustico.
Trattamento delle acque. Dissalazione: evaporazione,
congelamento, osmosi inversa, elettrodialisi. Dolcificazione:
con calce e soda, con fosfato sodico, con scambiatori di ioni.
Deionizzazione: resine anioniche e cationiche. Capacita' di
scambio. Processi a letto misto e polistadio. Le acque potabili.
Trattamenti di potabilizzazione: filtrazione, coagulazione e
flocculazione; sterilizzazione.
g. - I metalli da costruzione
Le proprieta' dei metalli: Lo stato metallico. Il legame
metallico. Cristalli e strutture cristalline. Polimorfismo e
allotropia. I costituenti delle leghe: Metallo base e metalli
allegati. Soluzioni solide; di sostituzione ordinate e
disordinate; interstiziali. Composti intermetallici a valenza
normale e non normale. Leggi di Hume Rothery. Componenti di
durezza e componenti di plasticita'. Lo studio chimico fisico
delle leghe: meccanismo della solidificazione; grani e germi
cristallini; dendriti. La regola delle fasi. L'analisi termica.
I diagrammi di equilibrio: miscibilita' allo stato solido
totale, parziale e nulla. Diffusione ed omogeneizzazione allo
stato solido; grado di eterogeneita'. Regola della leva.
Diagrammi di miscibilita' parziale con trasformazione
peritettica. Trasformazioni del solido. Leghe polinarie. Le
proprieta' delle leghe: Proprieta' specifiche e diagramma di
equilibrio. Trattamenti termici; tempra, ricottura,
rinvenimento, normalizzazione. Trattamenti meccanici. I
materiali ferrosi: Il ferro e i minerali del ferro. Diagramma
delle leghe ferro-carbonio. Diagramma ferro-grafite e ferro-
cementite. Leghe industriali ferro-carbonio; ghise e acciai.
Ghise comuni e speciali; ghise sferoidali e malleabili. Acciai
comuni. I principali processi siderurgici; fabbricazione della
ghisa all'alto forno, trasformazione della ghisa in acciaio,
processi al convertitore, al Marten-Siemens, al forno elettrico.
I trattamenti termici degli acciai: Cicli termici. Punti di
trasformazione. Acciai austenitici, martensitici, troostitici,
sorbitici, perlitici. Gli acciai speciali: Classificazione degli
acciai speciali. I principali acciai terziari; al nichel, al
cromo, al manganese, al silicio. I principali acciai quaternari;
al nichel-cromo, cromo-tungsteno, al molibdeno-vanadio. I
principali acciai polinari. Trattamenti superficiali:
Cementazione; nitrurazione; calorizzazione; berilliatura; tempra
a induzione e alla fiamma.
h. - I metalli non ferrosi
Il rame e le sue leghe: Proprieta' del rame; tipi di rame in
commercio; i minerali del rame. Cenni sulla raffinazione
elettrolitica. Ottoni comuni e speciali. Bronzi comuni e
speciali. Bronzi all'alluminio e al berillio. Metalli bianchi.
Leghe cupro-nichel per l'elettrotecnica. Alluminio e sue leghe:
Alluminio industriale. Cenni sulla metallurgia dell'alluminio;
forni elettrolitici. Leghe leggere ed ultraleggere. Leghe
bonificabili e bonificazione. Leghe elektron, magnalio,
duralluminio e anticorodal. Leghe al silicio per fonderia. Leghe
rame-alluminio. Leghe al berillio ed all'antimonio. Leghe
alluminio-litio.
i. - Le materie plastiche
Gli alti polimeri naturali e sintetici. Gli alti polimeri
amorfi, parzialmente cristallini, isotattici. Strutture e
proprieta' fisiche. Lo stato viscoelastico. Metodi di
polimerizzazione. Resine viniliche, acriliche, amminiche,
cellulosiche, fenoliche, poliestere, epossidiche, siliconiche.
Alti polimeri contenenti fluoro. Elastomeri naturali e
sintetici.
l. - I materiali compositi
Classificazione dei materiali compositi. Materiali compositi a
singolo strato. Materiali compositi fibrosi. Le fibre: di vetro,
di carbonio, di boro; fibre polimeriche, ceramiche, metalliche;
i whiskers. le matrici: matrici organiche, metalliche,
ceramiche, vetrose. Materiali compositi a matrice organica.
Materiali compositi a matrice metallica. Materiali compositi
multistrato. Materiali compositi particolati. Proprieta'
fisiche e meccaniche dei materiali compositi. Metodi di
fabbricazione. Applicazioni industriali.
m. - I materiali isolanti
Gli isolanti termici ed elettrici. La costante dielettrica. Gli
isolanti acustici.
ALLEGATO 2
PROGRAMMA DI
GEOMETRIA DEI GALLEGGIANTI
(Per la 2 Classe Genio Navale)
1. - SCOPO DELL'INSEGNAMENTO
Fare acquisire agli allievi, nello spirito dell'equiparazione
universitaria, le basi di conoscenza necessarie per poter
adeguatamente affrontare i successivi impegni del Corso di laurea in
ingegneria navale.
2. - PROGRAMMA
Suddivisione dei mezzi navali e seconda del servizio o del
sostentamento.
Definizione delle principali grandezze lineari caratterizzanti
la nave e la carena. Dislocamenti, portate e stazze. Piano di
costruzione. Rapporti caratteristici, coefficienti di finezza e
coefficienti di forma della carena. Scelta della carena. Serie
sistematiche di carena: loro elaborazione ed utilizzazione.
Metodi di quadratura approssimata, uso del planimetro.
Principio di Archimede, concetto di galleggiante. Posizione di
equilibro e stabilita' dell'equilibrio. Prometacentro, metacentro,
momenti agenti su un galleggiante. Individuazione del piano di
galleggiamento comunque inclinato.
Baricentro e formule baricentriche. Determinazione delle
grandezze relative alla figura di galleggiamento. Determinazioni del
volume di carena e delle coordinate del centro di carena. Casi
particolari: carene dritte, carene inclinate solo trasversalmente,
carene inclinate solo longitudinalmente. Galleggiante cilindrico:
definizione e proprieta'. Isocarene di un galleggiante cilindrico,
curva dei centri di carena, proiezione della stessa sui tre piani
coordinati. Carene associate ad una direttrice: definizione e
proprieta'. Casi particolari di carene di navi associate a specifiche
direttrici.
Principali convenzioni d'uso nel campo della costruzione e
dell'architettura navale.
Principali tavole necessarie alla rappresentazione della nave,
piano di costruzione, piani generali e di capacita', disegni
strutturali, piani e schemi. Criteri e simbologie di rappresentazione
dei disegni strutturali.
Nomenclatura. Materiali impiegati, lamiere e profilati.
Rinforzi ordinari e primari del fondo, dei fianchi e dei ponti.
Paratie trasversali e longitudinali. Strutture di estremita'. Piani
dei ferri. Sezioni maestre tipiche. Cenni sui criteri di
proporzionamento. Particolari costruttivi.
PROGRAMMA DI
FONDAMENTI DI INFORMATICA
STRUTTURA DEL CALCOLATORE E AMBIENTI OPERATIVI. Il modello di Von
Neumann. Organizzazione di un calcolatore elettronico. Linguaggi
macchina, simbolici, ad alto livello. Sistemi operativi e programmi
di supporto: compilatori, interpreti, editori, caricatori e debugger.
Il sistema operativo DOS.
RAPPRESENTAZIONE DELL'INFORMAZIONE. Rappresentazione delle
informazioni numeriche e alfanumeriche. Le basi di numerazione.
Rappresentazioni in base due e principali operazioni. Conversioni di
base.
INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE E LINGUAGGIO PASCAL. Il concetto di
Algoritmo. Algoritmi espressi con diagrammi di flusso. Sintassi e
semantica dei linguaggi. Forma di Backus-Naur.. Tipi di dato
semplici: predefiniti, definiti per intervallo e per enumerazione.
Comandi elementari e strutturali. Procedure e funzioni. Tipi di dato
strutturati: array, record, file, set. I tipi di dato puntatore e le
variabili riferite. Liste semplici e multiple.
ALGORITMI E STRUTTURE DATI. Ordinamento di vettori. di file e di
liste. Ricerca completa, logaritmica, hash. Pile e code. Alberi e
alberi binari. Grafi. Tabelle.
IL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE FORTRAN. I comandi del Fortran e i
loro equivalenti in Pascal. Subroutine e modularita'. Passaggio dei
parametri e regole di visibilita'. Il costrutto COMMON.
BASI DI DATI. Funzioni di un DBMS (Data Base Management System).
Modello relazionale ed algebra relazionale. Linguaggio di definizione
e manipolazione SQL.
ESERCITAZIONI. Esercitazioni sul sistema operativo DOS, sui linguaggi
di programmazione PASCAL e FORTRAN, su un linguaggio per basi di dati
tipo SQL.
PROGRAMMA DI
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
(per la 3 Classe Genio Navale)
PROGRAMMA
a.- Statica dei sistemi rigidi
Sistemi continui articolati. Aspetto geometrico e aspetto
statico. Risoluzione esterna dei sistemi continui piani di travi:
caratteristiche della sollecitazione. Risoluzione esterna dei
sistemi articolati piani di travi: Computo dei vincoli. Equazioni
ausiliarie. Travature reticolari: Problema geometrico. Condizioni
di ipostaticita'. Problema statico: Sforzi nelle aste. Metodi di
Cremona, di Culman e di Ritter.
b.- Geometria delle masse
Baricentri e momenti statici di sistemi piani di masse.
Baricentri e momenti statici di figure piane. Momenti del secondo
ordine per sistemi piani di masse: trattazione analitica. Teorema
di trasposizione: rappresentazione dello stato di inerzia. Centro
relativo ad un asse. Teorema di reciprocita'. Polarita' ed
antipolarita' di inerzia. Ellisse centrale di inerzia.
c.- Teoria dell'elasticita'
Premessa alla meccanica dei corpi deformabili. Analisi della
deformazione: Tensore di deformazione. Equazioni di congruenza e
di vincolo. Dilatazioni e direzioni principali. Dilatazione
cubica. Analisi dello stato di tensione: Tensore degli sforzi.
Equazioni indefinite ed ai limiti. Rappresentazione generale
dello stato di tensione. Tensioni e direzioni principali. Circoli
di Mohr. Il teorema dei lavori virtuali. Generalita' sulle
equazioni costitutive. I legami costitutivi di tipo elastico
secondo Cauchy e secondo Green. Teoremi sull'equilibrio elastico:
Menabra, Betti, Maxwell. Equazioni costitutive per i solidi
elastici omogenei e isotropi: equazioni di Lame'. Introduzione
dei moduli di elasticita' normale e tangenziale e del
coefficiente di Poisson e loro correlazione con le costanti di
lame'. Equazioni di Naviev e di Beltrami.
d.- Problema di De Saint-Venant
Equazioni di condizione e generali. Caratteristiche della
sollecitazione in una sezione. Analisi della deformazione, dello
stato di tensione e lavoro di deformazione per i casi semplici di
sollecitazione: forza normale, flessione semplice, torsione e
flessione composta. Trattazione approssimata del taglio.
Analogie e metodi approssimati per la torsione. Casi composti di
sollecitazione. Studio diretto della forza normale eccentrica.
e. - Teoria delle travi
Classificazioni delle travi: teoremi fondamentali sulle travi.
Estensione del problema di De Saint-Venant. Travi inflesse. Linea
elastica e sue discontinuita'. Diagrammi delle caratteristiche.
Il metodo di Mohr. Risoluzione analitica delle travi inflesse di
una sola campata.
f.- Resistenza dei materiali e criteri di sicurezza
Prove sui materiali: trazione, compressione, flessione, durezza.
Cenni sulla resilienza e sulla fatica. Criteri di resistenza:
generalita', ipotesi di Guest, di Beltrami e di Von Mises.
Condizioni di sicurezza.
g.- Metodi energetici applicabili alle travature
Il principio dei lavori virtuali per le travature a parete piena
e reticolari. Ricerca delle incognite iperstatiche e delle
deformazioni. Le equazioni di Muller-Breslau ed i coefficienti di
influenza. Ricerca delle deformazioni delle travature reticolari.
Travature reticolari iperstatiche. Stati di coazione elatica.
h.- Instabilita' elastica
La trave rigida a costanti elastiche concentrate. La trave
caricata parallelamente all'asse. La trave caricata di punta in
campo elastico ed in campo plastico: le teorie di Eulero, di
Engesser-Karman e di Stanley. Il metodo energetico.
PROGRAMMA DI
MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
(per la 3 Classe Genio Navale)
PROGRAMMA
a.- Composizione dei meccanismi
Macchine e meccanismi-Coppie cinematiche, catene cinematiche,
meccanismi. Tipi di contatto tra elementi cinematici. Gradi di
liberta' delle coppie cinematiche e dei meccanismi.
b.- Forze agenti sulle macchine; forze di contatto tra solidi
Forze agenti sulle macchine-forze interne. Lavoro di attrito.
Rendimento, moto retogrado. Forze di contatto fra solidi-contatto
di strisciamento. Attrito di strisciamento e sue leggi.
Applicazione alle coppie elementari; la coppia rotoidale; la
coppia elicolidale. L'usura e l'ipotesi del Reye: apllicazioni
alla coppia prismatica; alla coppia rotoidale di spinta; al
contatto tra ceppo e puleggia. Contatto di rotolamento. I
cuscinetti di rotolamento. Comportamento delle ruote nella
locomozione.
c.- Le coppie cinematiche lubrificate
Coppie cinematiche lubrificate-teoria della lubrificazione
fluidodinamica. Meati limitati da pareti piane; meati limitati da
pareti di larghezza finita; apllicazioni. Coppia rotoidale
lubrificata: la coppia rotoidale di lunghezza finita. La
lubrificazione fluidostatica; cuscinetti reggispinta e cuscinetti
portanti.
d.- Cinematica del corpo rigido; applicazioni ai meccanismi; sistemi
articolati
Cinematica del corpo rigido-richiami di cinematica del corpo
rigido nel piano; centro di istantanea rotazione; polari;
rollette; la circonferenza dei flessi; profili coniugati e loro
tracciamento. Accelerazione di punti di un corpo rigido nel pi-
ano. Richiami di cinematica del corpo rigido nel moto sferico.
Richiami di cinematica del corpo rigido nel moto generale.
Sistemi articolati-quadrilateri articolati piani; applicazioni.
Problemi di analisi e di sintesi. Trasmissione di forze.
Manovellismi di spinta. Sistemi articolati nello spazio. Il
giunto di cardano.
e.- Meccanismi con camme
Meccanismi con sagome e camme-meccanismi con sagoma e punteria,
con camma e punteria, con camma e bilanciere. Comportamento
statico delle camme.
f.- Ruote dentate-rotismi
Ruote dentate-ruote dentate cilindriche ad evolvente.
Proporzionamento delle ruote dentate cilindriche. Linea di
contatto, arco d'azione; condizione di non interferenza. La
correzione delle ruote dentate cilindriche. Rendimento delle
ruote dentate cilindriche a denti dritti. Ruote dentate
cilindriche a denti elicoidali. Trasmissione del moto tra assi
concorrenti con ruote dentate. Trasmissione del moto tra assi
sghembi; ruote iperboliche; coppia rocchetto conico-ruota
ipoidale. Trasmissione del moto tra assi sghembi con ruote
elicoidali. Trasmissione del moto tra assi sghembi con la coppia
vite senza fine-ruota elicoidale. Rotismi-rotismi ordinari.
Rotismi epicicloidali. Problemi meccanici dei rotismi.
g.- Applicazioni degli organi flessibili
Applicazioni degli organi flessibili; macchine di sollevamento-
rigidezza degli organi flessibili. Puleggie fisse e mobili.
Paranchi. Applicazioni degli organi flessibili; trasmissione del
moto tra due alberi-trasmissione del moto tra due alberi con
cinghie piatte e con cinghie trapezoidali. Montaggio,
proporzionamento e rendimento delle trasmissioni a cinghia. Freni
a nastro.
h.- Dinamica delle macchine; dinamica del manovellismo di spinta;
dinamica degli impianti funzionanti in condizioni di regime
periodico. Dinamica dei rotori.
Dinamica delle macchine-richiami di dinamica: forze di inerzia,
energia cinetica, equazioni fondamentali della dinamica delle
macchine. Masse di sostituzione. Dinamica delle macchine alterna-
tive: equilibrio dinamico di una macchina alternativa.
Compensazione delle forze di inerzia. Energia cinetica di una
macchina alternativa. Dinamica del quadrilatero articolato.
Dinamica degli impianti funzionanti in condizioni di regime
periodico: grado di irregolarita'; calcolo del grado di
irregolarita' e del volano. Equilibratura degli alberi rotanti
rigidi: squilibrio statico e dinamico: metodi per effettuare
l'equilibratura.
i.- Vibrazioni di sistemi a uno, a due e a moltigradi di liberta'
Moto oscillatori-oscillazioni libere e forzate di sistemi ad un
grado di liberta'. Isolamento delle oscillazioni. Oscillazioni
libere e forzate a due gradi di liberta'. Oscillazioni libere e
forzate di sistemi a "n" gradi di liberta'.
l.- Regolazione della velocita' angolare
Regolazione della velocita' angolare-equazioni del moto
dell'impianto regolato. Il tachimetro; comportamento del
tachimetro in condizioni di moto perturbato. L'accelerometro.
L'attuatore idraulico. Schemi di regolatori. L'anello di
regolazione.
m.- Esercitazioni
Le esercitazioni consistono in esercizi e applicazioni su tutte
le parti del Corso. Tali applicazioni riguarderanno vari
argomenti, quali: meccanismi (sintesi, analisi, trasmissione di
forze); coppie cinematiche lubrificate, rotismi; macchine alter-
native; moti oscillatori.
PROGRAMMA DI
ELETTROTECNICA
a.- Richiami di elettrologia
Definizione di corrente elettrica, potenziale, campo elettrico e
resistenza di un conduttore. Elementi lineari. Potenza di
energia. Legge di Kirchoff. Teoremi fondamentali dei circuiti
lineari.
b.- Richiami di elettrostatica
Condensatori. Definizione di flusso. Espressione della capacita'
dei tipi piu' comuni di condensatori. Energia di carica di un
condensatore.
c.- Magnetismo ed elettromagnetismo
Relazione tra induzione e campo magnetico. Curva di
magnetizzazione, ciclo di isteresi. Legge della circuitazione,
leggi di Biot-Savart. Legge dei circuiti magnetici. Legge
dell'induzione elettromagnetica.
d.- Correnti alternate
Definizioni di grandezze periodiche, alternative e sinusoidali.
Rappresentazione analitica, grafica e simbolica di grandezze
sinusoidali. Generazione di f.e.m. e correnti alternate. Potenza
istantanea, attiva, reattiva ed apparente. Risonanza e
rifasamento. Collegamento a stella e triangolo. Potenza di un
sistema trifase e sua misura.
e.- Cenni sui componenti simmetrici
Teorema di Fortescue
f.- Macchine elettriche
Trasformatore: Perdite e rendimento. Trasformatori trifase.
Macchine ad induzione. Motore trifase e sua caratteristica
meccanica. Motore asincrono trifase a doppia gabbia:
caratteristica meccanica. Motore asincrono monofase. Macchine
sincrone. Cenni sul funzionamento del motore. Parallelo di
macchine sincrone; ripartizione del carico attivo e reattivo.
Macchine in corrente continua: sistemi di eccitazione,
caratteristiche esterne, caratteristiche meccaniche e problemi di
avviamento.
PROGRAMMA DI
FISICA TECNICA
(per la 3 Classe Genio Navale)
- PROGRAMMA
a.- Sistemi termodinamici
Grandezze termodinamiche. Stati di equilibrio. Trasformazioni.
Scambi energetici: lavoro e calore.
b.- I principi della termodinamica per sistemi chiusi
Primo principio: esistenza della funzione di stato "energia
interna"; calcolo delle sue variazioni conseguenti agli scambi;
conservativita' dell'energia. Secondo principio: esistenza della
funzione di stato "entropia"; calcolo delle sue variazioni sulle
trasformazioni reversibili; principio dell'aumento dell'entropia
per i sistemi isolati; produzione di entropia in un processo
termodinamico.
c.- Il fluido termodinamico
Funzioni caratteristiche o potenziali termodinamici in fluido.
Equazioni fondamentali. Equazioni di stato. Calori specifici.
Energia interna, entaipia, entropia in funzione di una qualunque
coppia di variabili termodinamiche. Modello del gas perfetto:
variazioni della sua energia interna, entalpia, entropia. Le
trasformazioni politropiche: calcolo degli scambi
d.- I principi della termodinamica per i sistemi aperti
Equazione di bilancio per un sistema aperto a bocche. In
particolare: equazione di bilancio per la massa, per l'entropia,
per l'energia. Modelli di comportamento evolutivo di un fluido:
modello (CEI); modello (MR); modello (AEI). Equazioni di bilancio
per l'energia. Energia del fluido, in particolare del gas
perfetto.
e.- Cambiamenti di stato: I vapori
Diagrammi (P, T) - (P, V) - (T, S) - (I, S) etc... per gli stati
di un fluido. Calcolo delle variazioni delle funzioni di stato e
degli scambi energetici.
f.- Stato igrometrico dell'aria
Umidita' relativa e assoluta. Diagrammi (T - X) e (I - X) per
l'aria umida. Descrizione di alcune semplici operazioni per il
condizionamento dell'aria.
g.- I termofluosistemi e i loro organi
Organi di scambio di potenza meccanica: compressori ed espansori.
Organi di compressione ed espansione dinamica: diffusori ed
ugelli. Organi di scambio di potenza termica: gli scambiatori.
h.- Le macchine termiche e i loro cicli
Macchine di potenza a vapore e a gas. Cicli di riferimento per i
motori a combustione interna. Macchine frigorifere a vapore e a
gas. Pompe di calore. Frigoriferi e assorbimento.
i.- Trasmissione del calore
Conduzione, convezione e irraggiamento. L'equazione di Fourier.
Trasmissione del calore in regime permanente e in assenza di
sorgenti. Dipendenza della conducibilita' dalla temperatura.
Analogia elettrica: concetto di resistenza termica. Trasmissione
del calore in presenza di sorgenti. Qualche problema di
trasmissione tecnica in regime variabile: transitori termici.
Soluzione approssimata della sbarra scaldata ad un estremo.
Raffreddamento con alette.
l.- La Convezione
La legge di Newton. Cenni sugli stati limite idrodinamico e
termico. Analisi dimensionale di un processo convettivo.
Significato fisico dei parametri adimensionali. Correlazione fra
i dati sperimentali tramite il principio di similitudine. Formule
sperimentali per la convezione in diversi casi concreti.
m.- Irraggiamento termico
Le leggi. Intensita' della radiazione e leggi di Lambert: il
corpo grigio. Scambi di calore tra due superfici. Scambio di
calore in cavita' grigie e lambertiane: analogie elettriche.
TECNOLOGIE GENERALI DEI MATERIALI
Programma (108 periodi)
a) Cicli di lavorazione, cadenza, lotti, tipi
b) Materiali metallici, prove e controlli, proprieta'
meccaniche, prove meccaniche. Cenni sulle macchine di prova.
Proprieta' fondamentali. Richiami sulla struttura cristallina
dei materiali metallici. Principi dei trattamenti termici e
delle lavorazioni a freddo e a caldo
c) Metalli industriali e loro leghe. Sorgenti di calore. Il
ferro e le sue leghe. Trattamenti termici leghe Fe-C. Prova
Jominy. Lavorabilita' all'utensile. Acciai comuni e speciali.
Le ghise. Il rame e le sue leghe.
d) Metallurgia del ferro. Metodi di produzione della ghisa e
degli acciai.
e) Procedimenti di trasformazione. Lavorazione per fusione.
Processi moderni di fusione. Disegno dei pezzi. Lavorazione per
sinterizzazione, macchinari. Deformazione plastica. Fucinatura a
freddo ed a caldo. Trafilatura, estrusione, costruzione dei
tubi. Lavorazione delle lamiere. Lavorazione per saldatura.
Procedimenti speciali. Lavorazione per asportazione di truciolo.
Strumenti di misura. Scelta degli utensili. Descrizioni e
caratteristiche delle macchine utensili.
f) Lavorazioni speciali. Azione chimica, elettrochimica,
elettroerosiva, ultrasonica, elettronica, laser. Controllo
numerico.
g) Taglio dei materiali in superficie e subacqueo
i) Materiali compositi e loro tecnologie
PROGRAMMA DI
SISTEMI ELETTRICI DI BORDO
PROGRAMMA
a.- Generalita'
Coefficiente di elettrificazione. Affidabilita' e continuita' di
servizio. Classificazione.
b.- Generazione
Bilanci elettrici. Tipi di centrali elettriche e loro ubicazione.
Quadri e collegamenti tra centrali. Presa da terra. Gli
alternatori di bordo.
c.- Distribuzione
Sistemi di distribuzione in corrente continua e corrente
alternata. Schemi di distribuzione in corrente alternata.
Impianti di fortuna. Classificazione degli utenti. I fusibili, i
rele'. Protezione selettiva. I cavi elettrici navali.
d.- Utilizzazione
I commutatori. Avviamento e protezione dei motori. regolazione
della velocita' I motori ausiliari di scafo, di coperta, di
macchina. Illuminazione a bordo.
e.- Impianti di corrente continua
Caratteristiche dei generatori e dei motori. Eccitazione e
regolazione di tensione. Avviatori e regolatori di velocita' dei
motori.
f.- Propulsione Elettrica
Propulsione in corrente continua e in corrente alternata. I
sommergibili e propulsione convenzionale Diesel-Elettrica
g.- Impianti Speciali
Girobussole. Solcometro. Avvisatori di incendio.
Termoscrutatori. Pirometri. Analizzatori di gas combusti.
Torsiometri. Sistemi per la teletrasmissione e telericezione dei
dati in corrente alternata (sincro).
h.- Regolatori di tensioni e di frequenze impiegati a bordo
Componenti. Diodi Zener. Amplificatori Magnetici. Sistemi
antipendolanti. Sistemi ad eccitazione indipendente e da
autoeccitazione. Regolatori di frequenza con circuiti risonanti.
i.- Conversione
Sistemi di conversione statica. Raddrizzatori monofase e polifase
a semiconduttori ed a transistori. Conversione da corrente
continua a corrente alternata.
l.- S.A.C.I.E.
Sistema Automatico Controllo Impianti Elettrici
PROGRAMMA DI
MACCHINE MARINE
(per la 4 Classe Genio Navale)
1.- SCOPO DELL'INSEGNAMENTO
Far acquisire ai frequentatori con particolare riferimento
alle realizzazioni in campo navale:
- le cognizioni generali sugli impianti motori e sulle macchine
motrici ed operatrici a fluido;
- le conoscenze teorico-pratiche delle turbomacchine a vapore dei
generatori di vapore dei condensatori e degli altri componenti
di un impianto a vapore;
- le cognizioni generali sulle Turbine a gas, sui componenti e le
apparecchiature ausiliare degli impianti di propulsione con
motori endotermici alternativi e a turbine a gas;
- le cognizioni generali sui motori endotermici alternativi, le
loro caratteristiche costruttive e di funzionamento;
- le conoscenze generali sul moto dei fluidi e le pompe.
2.- PROGRAMMA (168 periodi)
a.- Macchine a fluido
Presentazione del corso. Sistema internazionale delle misure.
Richiami di termodinamica: trasformazioni, primo e secondo
principio della termodinamica, entropia ed entalpia,
diagrammi entropici ed entalpici. Macchine a fluido:
funzione, classificazione e nomenclatura delle macchine a
fluido. Macchine motrici ed operatrici. Macchine volumetriche
e dinamiche. Le macchine a fluido e gli impianti motori.
Fonti energetiche.
b.- Fluidodinamica delle turbomacchine
Richiami di fluidodinamica fondamentale e studio di
particolari trasformazioni termodinamiche. L'interazione
fluido-macchina e determinazione delle caratteristiche dei
condotti a cio' preposti. Determinazione della formula di
Eulero per le turbomacchine motrici ed operatrici. Scambi di
energia e concetto di stadio.
c.- Turbomacchine a vapore
Il diagramma entalpico del vapore d'acqua. Ciclo di Rankine
semplice. Provvedimenti per ottimizzare il ciclo. Potere dei
combustibili, la combustione, calcolo dell'aria comburente.
Caratteristiche ed evoluzione delle caldaie a vapore per gli
impianti navali. La caldaia Foster Wheeler, caratteristiche
di funzionamento, rendimenti, accessori interni ed esterni.
Circuiti a vapore: principale, desurriscaldato, scarichi,
circuito estrazione, alimento. Circuiti combustibili e
lubrificanti. Le turbine a vapore: descrizione, rendimenti.
Turbine assiali ad azione e reazione. Calcolo lavoro e
rendimenti in condizioni ideali e reali. Turbine multiple,
fattore di recupero. Confronti fra tipi di turbine. Diagrammi
della portata. La regolazione di potenza per parzializzazione
e laminazione. Inversione di marcia. Riduttori. Linee
d'assi. Descrizione apparati M.M.. Approntamento al moto,
condotta, essiccamento. Cenni sulla propulsione nucleare.
Cenni sulla teoria bidimensionali delle turbomacchine.
Teorema di Kutta Jukowski. Effetto schiera. Dimensionamento
delle palettature.
d.- Le turbine a gas
Generalita' e classificazione delle TAG. Il ciclo semplice,
rendimento ideale, limite utile. Il calcolo del lavoro
massico. Ciclo semplice rigenerativo, rendimento ideale,
utile. Modalita' ed efficacia della rigenerazione. Cicli
complessi e rigenerativi, funzionamento reale. La
regolazione. Controllo a temperatura max costante, variabile,
asse tagliato, densita' variabile. Descrizione impianto a
circuito aperto e chiuso. Le camere di combustione:
evoluzione e problemi. Le turbine: modello tridimensionale e
disegno delle palette. Particolarita' costruttive. Resistenza
dei materiali. Palettature refrigerate. Descrizione TAG LM
2500.
e.- Macchine motrici idrauliche
Cenni sulle turbine idrauliche ad azione e a reazione:
classificazione. Caratteristiche costruttive e funzionali.
f.- Turbomacchine operatrici
Moto dei liquidi perfetti. Equazione di Bernoulli. Moto dei
liquidi reali. Numero di Reynolds. Equazione di Bernoulli per
i liquidi reali. Generalita' sulle pompe. Calcolo prevalenza
manumetrica di una pompa. Altezza massima di aspirazione
N.P.S.H.. Potenza, rendimenti, perdite di carico. Metodo di
Moody. Le pompe centrifughe, determinazione della prevalenza,
curve caratteristiche. Punto di funzionamento. Pompe in serie
e parallelo: regolazione pompe inserite in circuito. Pompe ad
elica: caratteristiche. Pompe volumetriche alternative e
rotative. Compressori assiali: principio di funzionamento.
Lo stallo, il pompaggio, curve caratteristiche. Compressori
centrifughi: principio di funzionamento.
g.- Motori a combustione interna
Classificazione dei motori. Cicli operanti. Cicli ideali,
limiti indicati. I cicli teorici. Sabathe' Otto, Diesel e
rendimenti. Diagrammi indicati, diagrammi delle pressioni e
pressione media. Diagrammi circolari della distribuzione.
Caratteristiche dei combustibili: gasoli, benzine, additivi.
Cenni sul raffreddamento dei motori. La distribuzione:
valvole, eccentrici, punterie. Motori ad accensione
comandata. La combustione, velocita' di reazione e del fronte
di fiamma. Angolo di anticipo. Accensioni anomale:
autoaccensione, preaccensione, detonazione. Cenni sui sistemi
di accensione. Calcolo della potenza, curve caratteristiche.
Consumi specifici. Motori ad accensione spontanea. La
combustione, ritardo all'accensione. La regolazione.
Iniezione meccanica. Apparati di iniezione. La dosatura del
combustibile. Pompa a stantuffo rotante. Iniettori.
Autoregolatore Woodward. Prestazioni, curve caratteristiche,
consumi specifici. Sistemi di avviamento ed inversione di
marcia. Sistemi di lavaggio di un motore a due tempi.
Principi della sovralimentazione. Sistemi di
sovralimentazione. Aspetti termodinamici. Turbocompressori ad
impulsi e a pressione costante. La sovralimentazione del
motore a due tempi. Motori sovralimentati a basso rapporto di
compressione. Sistema "Miller".
ECONOMIA ED ORGANIZZAZIONE AZIENDALE
Programma (108 periodi)
I principali concetti della teoria della domanda e della
utilita'. La determinazione dei prezzi, l'analisi dei costi,
l'equilibrio del massimo profitto visti in ambiente concorrenziale,
monopolistico e di concorrenza imperfetta. I metodi per determinare
il reddito ed il prodotto nazionale, metri complessivi dell'attivita'
economica nonche' i principali sistemi per controllarne le
fluttuazioni.
Esame della concreta organizzazione delle imprese, sulla base dei
piu' importanti concetti economici teorici, sia dal punto di vista
del controllo e pianificazione manageriale dell'insieme delle
attivita' sia dal punto di vista del controllo diretto di quelle
stesse attivita'. Punti di contatto con la strategia e
l'organizzazione militare.
Calcolo, controllo e riduzione dei costi dell'impresa, sulla
analisi del prodotto e sulla programmazione della produzione delle
imprese che lavorano su commessa per lotti limitati. Le nuove
tematiche per impostare e gestire un programma - qualita' e
l'esposizione di un caso concreto.
PROGRAMMA DI
IDRODINAMICA
(per la 4 Classe Genio Navale)
PROGRAMMA
a.- Proprieta' e caratteristiche fisiche dell'acqua e dei liquidi in
genere
b.- Fondamenti teorici dell'idraulica
Sforzi nei sistemi continui. Equazione indefinita dei sistemi
continui. Applicazione al moto dei fluidi. Variabili di Eulero e
di Lagrange: Equazione di continuita'. Condizioni ai limiti.
Campi conservativi.
c.- Idrostatica
Condizioni generali per l'equilibrio dei liquidi. Equazioni
dell'idrostatica. Problemi di equilibrio relativo. Spinta
idrostatica su superfici piane e curve. Centro di spinta.
Equilibrio dei corpi galleggianti.
d.- Idrodinamica dei liquidi perfetti
Linee di flusso e traiettorie. Tubi di flusso. Portata e
velocita' media di un tubo di flusso in una sezione. Equazione di
continuita' riferita agli elementi di un tubo di flusso.
Equazione di Eulero. Moto di un liquido pesante lungo una
traiettoria. Teorema di Bernoulli. Significato geometrico e
dinamico del teorema di Bernoulli. Estensione del teorema di
Bernouilli. Teorema delle quantita' di moto. Forma globale delle
equazioni di moto. Resistenze al moto di un corpo immerso. Spinte
dinamiche di correnti permanenti sopra superfici solide in quiete
e in movimento: basi del calcolo dei motori idraulici rotativi e
delle turbo-eliche. Moti irrotazionali e con potenziale di
velocita'.
e.- Foronomia
Luci a battente in parete sottile. Luci a battente con tubi
addizionali. Foronomia a livello variabile. Tempi di vuotamento e
riempimento di bacini di carenaggio e di conche di navigazione.
f. - Idrodinamica dei liquidi reali (moto viscoso e idraulico)
Considerazioni generali. Equazioni di Navier. Moto regolare entro
un condotto cilindrico indefinito a sezione circolare. Equazioni
di Poiseuille. Applicazioni. Moto turbolento. Deduzione
sperimentale delle leggi del moto uniforme.
g.- Correnti di pressione
Correnti uniformi entro condotte circolari. Caratteri generali e
formule pratiche. Moto permanente delle correnti in pressione.
Perdite di carico localizzate: saracinesche, gomiti, valvole,
etc..., inserite nella condotta. Variazioni graduali di sezione.
Condotti conici convergenti: venturimetro. Condotti conici
divergenti. Problemi pratici relativi a condotte e reti di
condotte. Lunghe condotte. Condotte funzionanti a pressione
inferiore all'atmosfera. Sifoni. Condotta a diametro costante
con erogazione uniforme lungo il percorso di estremita'. Sistemi
di condotte: reti.
h.- Il colpo d'ariete
Considerazioni generali. Moto vario di un liquido elastico in un
condotto deformabile. Osservazioni sull'arresto brusco di una
corrente. Equazioni differenziali del movimento. Determinazione
della funzione f (t). Integrale delle equazioni del movimento.
Fase di colpo diretto e contraccolpo. Costruzione grafica.
Manovre lineari dell'otturatore. Colpo d'ariete massimo. Formula
di Michaud. Dispositivi per attuare il colpo d'ariete.
i.- Elementi di idrometria
Misura della pressione unitaria. Misura di velocita' e di portata
nelle condotte in pressione nei campi aperti. Leggi di
similitudine: teorema di Buckingam.