Ingegneria e tecnologie

Il presente volume del testo di Teoria delle Strutture prosegue la trattazione iniziata nel volume precedente, la quale è dedicata agli Stati tensionali e Piastre. Qui, nel secondo libro, il percorso continua fissando l'attenzione su tre argomenti specifici dei gusci non degeneri, ma la prospettiva seguita nella scrittura di questo secondo volume non è mutata. L'unità di impostazione richiede sempre la trattazione unificata di differenti elementi strutturali, descritti da sistemi di equazioni differenziali alle derivate parziali.

Il presente volume tratta alcuni temi di base del calcolo matriciale delle strutture. La materia è strutturata in undici capitoli e due appendici. Ogni capitolo si apre con un breve sommario degli argomenti svolti. Un aspetto peculiare del lavoro riguarda la presentazione delle equazioni dei problemi trattati, che risulteranno sempre disposte secondo due schemi, denominati primale e duale delle teorie fisiche. Detti schemi - che forniscono una visione unitaria dei parametri, delle variabili e delle equazioni dei problemi strutturali e di Meccanica dei solidi - s'incontrano anche nell'analisi elettromagnetica, ni quella termica, oppure nell'analisi dei fluidi, come eccellentemente sottolineato dall'amico Enzo Tonti, professore ordinario di Meccanica Razionale nell'Università di Trieste. Tonti ha studiato le ragioni del presentarsi delle analogie in fisica, mostrando che esse nascono dalla naturale associazione delle grandezze fisiche agli elementi geometrici dello spazio. Da tale osservazione egli ha dedotto uno schema di classificazione delle grandezze e delle equazioni delle teorie fisiche. Nel presente volume, viene mostrato che le equazioni di congruenza, di equilibrio e di legame elastico, nonché l'equazione fondamentale, che insieme intervengono nel metodo degli spostamenti, sono disposte secondo lo schema primale delle teorie fisiche. Le corrispondenti equazioni, che caratterizzano il metodo delle forze, sono disposte, invece, secondo lo schema duale delle teorie fisiche. Particolare rilievo viene dato agli aspetti duali riguardanti: i principi delle forze e degli spostamenti virtuali; * le formulazioni alternative dell'equilibrio e della congruenza; la relazione tra gli operatori di equilibrio e di congruenza; i metodi delle forze e degli spostamenti; l'energia elastica e l'energia complementare elastica; i principi variazionali e i principi variazionali duali. Riguardo al contenuto più specifico del libro, si evidenzia che il primo capitolo rappresenta una specie di compendio dei temi sviluppati nel testo, poiché illustra le equazioni, i teoremi ed i metodi di soluzione, con riferimento ad una struttura modellata come sistema discreto di tre molle e due nodi liberi. L'impiego anche della notazione matriciale permette di estendere.

Il titolo di questo dittico di libri deriva dal nome del corso di «Teoria delle Strutture» che, da alcuni anni, tengo per supplenza presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Bologna. Gli appunti delle lezioni del corso in argomento, che si sono progressivamente sviluppati, prendono ora la forma più stabile che è propria del libro, dopo una loro naturale rielaborazione. II lavoro scaturisce anche dalla necessita di formire agli studenti uno strumento didattico che essi stessi, in varie forme e sempre con grande entusiasmo, hanno contribuito arealizzare. Esso può essere utile per apprendere, in una visione unitaria, i fondamenti della Teoria delle Strutture, e per scoprire anche il fascino che rivela l'armonia della formulazione unificata delle teorie strutturali, ossia degli schemi ideali costituiti sempre da analoghe equazioni che descrivono, in maniera sistematica, comportamenti strutturali diversificati. La metodologia generale, che si sviluppa attorno ai vari temi specifici, consente una trattazione formalizzata e coerente della teoria strutturale in una prospettiva di unificazione. I metodi della Scienza delle Costruzioni vengono impiegati quali strumenti di elaborazione specifica degli argomenti trattati nei due volumi innarrativa. Lo scopo che si intende perseguire è quello di inquadrare proprietà  e formulazioni particolari all'interno di interpretazioni più generali. A tal fine, lo schema delle teorie fisiche costituisce una sorta di principio di unità attorno al quale riannodare i fili del processo di conoscenza del comportamento strutturale.

Questo testo, di carattere prevalentemente didattico, vuole dare delle nozioni di base per gli studenti di Ingegneria Meccanica Magistrale che devono apprendere il funzionamento delle turbomacchine operatrici (compressori assiali e centrifughi). Il testo presenta anche gli elementi utili per capire il controllo di sistemi energetici complessi come i gruppi a vapore e vengono ricavate le principali equazioni in condizioni di funzionamento tempo variante, allo scopo di mettere in evidenza le principali differenze tra un funzionamento isodromico e non del sistema stesso. Rispetto all’edizione precedente, il testo è stato completamente rivisto e modificato dal punto di vista grafico, utilizzando diverse colorazioni ed effetti tridimensionali, al fine di renderlo più comprensibile agli allievi ingegneri Meccanici.

Questa nuova edizione del volume presenta lo sviluppo e la messa a confronto di varie tecniche per la progettazione assistita da calcolatore di sistemi di controllo. Il problema scelto come banco di prova delle varie tecniche di progetto e degli algoritmi che da esse derivano è il controllo della temperatura di uscita di uno scambiatore di calore liquido vapore saturo. Il volume tocca un ampio spettro di temi di maggiore interesse ed attualità per l'automatica, dalla modellistica all'identificazione, dalle tecniche di analisi e sintesi nel dominio delle frequenze ai metodi di controllo adattativo, dai problemi di semplificazione dei modelli al controllo neurale.

Nel testo sono selezionati alcuni degli esercizi che vengono proposti agli allievi di Elementi Costruttivi delle Macchine dell’Università della Calabria e che, nei propositi degli autori, possano essere sia di supporto agli insegnamenti di progettazione svolti nei corsi di laurea di primo livello dell’ingegneria industriale, sia come riferimento metodologico per coloro che operano nell’industria e devono affrontare problematiche legate alla progettazione di componenti meccanici.

Questo libro, di carattere prevalentemente didattico, affronta le principali tematiche relative alle macchine idrauliche motrici ed in particolare le turbine Pelton, Francis e Kaplan. L’approccio, tipico della disciplina delle macchine a fluido, è accompagnato da una parte analitica e integrato da alcuni dati sperimentali e progettuali. Fa da cornice una esposizione grafica a colori che permette una migliore comprensione dei concetti esposti.

Il controllo di base risulta essere ancora un ingranaggio fondamentale dal buon funzionamento del quale dipende l’efficacia di ogni sistema di automazione. Nonostante le moderne tecnologie digitali mettano a disposizione considerevoli risorse di calcolo la regolazione di numerose grandezze fisiche (quali temperature, portate, pressioni, velocità, concentrazioni, etc.) viene svolta da semplici algoritmi che, come un esercito di disciplinate ed operose formiche, fanno sì che le variabili da controllare seguano gli andamenti e mantengano i valori desiderati. Si tratta degli algoritmi di tipo Proporzionale-Integrale-Derivativo, noti come PID, che, grazie a un invidiabile rapporto costi/benefici e alla semplicità con cui possono essere realizzati con diverse tecnologie, sono stati applicati con successo fin dai tempi della rivoluzione industriale.

Questo vademecum raccoglie una serie di schede operative riguardanti gli impianti tecnologici a servizio degli edifici civili ed industriali. L’approccio tenta di coniugare i concetti teorici essenziali, i calcoli strettamente necessari, gli schemi operativi e la documentazione tecnico/commerciale dei costruttori. Costituisce stimolo, per progettisti ed installatori, alla visione progettuale integrata richiesta dalle esigenze dell’attuale momento storico, nonché dalle normative vigenti, si pensi ad esempio ai CAM (Criteri Ambientali Minimi) ma non solo. Obiettivi principali degli impianti tecnici a servizio degli edifici civili ed industriali sono: Prestazionali; Comfort; Sicurezza; Economicità; Efficienza; Facilità manutentiva; Ecosostenibilità.

Impianti di insegna luminosa e LED wall, posti in prossimità di aeroporti ed avio – eli – idrosuperfici, possono costituire un pericolo per la Navigazione Aerea. Questa guida riassume le situazioni in cui è necessario richiedere le autorizzazioni ai vari Enti competenti (ENAC, ENAV, Aeronautica Militare) facendo ricorso ad immagini esemplificative.

Il libro illustra casi di mestieri occorsi nel tempo, oggi resi meno gravi dalle cure di leggi migliorative, di Sindacati, di Opere Pie, di Associazioni Operaie e di Mutuo Soccorso. In un passato recente, non era così e, ancora attualmente, alcune delle categorie qui discusse ‒ meccanici, edili, conciatori, calzolai, panettieri, lavoratori alla giornata, commercianti, marittimi, pastori, mugnai e altri molti ‒ possono trovarsi di fronte a traversie e pericoli del tipo di quelli indicati. Le lunghe giornate di attività, di professioni, sfinitezze fisiche, malanni, crudeltà di orari e di comunicazioni si reperiscono nel ritratto vivo della dispersione dell’uomo nel lavoro.

Questo libro ha come oggetto la qualità dei prodotti biologici. La produzione e il consumo di questi alimenti sono in rapida crescita; l’Unione Europea promuove l’agricoltura biologica e programma di estenderla, perché la considera strategica per il raggiungimento della sostenibilità ambientale. La trattazione ha uno stile divulgativo. Il libro è rivolto ai consumatori desiderosi di approfondire le conoscenze sui prodotti biologici e sul comparto bio; agli operatori, gli esperti e gli appassionati di agricoltura; ai lettori sensibili agli aspetti ambientali del sistema del cibo. Il primo capitolo presenta l’agricoltura biologica e i suoi principali temi e propositi; si passa poi a considerare i prodotti dell’allevamento animale e della coltivazione delle piante. Seguono le preparazioni alimentari e le bevande alcoliche. Il tema degli additivi alimentari e quello dei pesticidi introducono la qualità dei prodotti biologici, vista sia dal punto di vista nutrizionale che della sicurezza alimentare. L’appendice considera il contrasto al cambiamento climatico attraverso l’agricoltura biologica.