Ingegneria Meccanica

(CC1) La conoscenza dei principi matematici e la comprensione del ruolo delle scienze matematiche come strumento di analisi e risoluzione di problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale ed in particolare dell'ingegneria meccanica. La conoscenza dei principi dell’informatica e dell’approccio algoritmico e numerico ai problemi.
(CA1) La capacità di applicare metodi matematici – con particolare riferimento ai problemi differenziali, all'algebra lineare per problemi di grandi dimensioni, alla risoluzione di sistemi non lineari di grandi dimensioni - per modellare, analizzare e risolvere problemi di tipo ingegneristico, anche con l’ausilio di strumenti informatici.
(CT3) Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
(CT7) Rispettare impegni e tempi

Metodi diretti per sistemi lineari di grandi dimensioni. Metodi iterativi per sistemi di equazioni non lineari.
Metodi numerici per il problema di Cauchy. Metodi numerici per problemi ai limiti. Metodi numerici per equazioni alle derivate parziali.

(CC1, CA1) La verifica dell'apprendimento sarà svolta con una prova orale in cui saranno discussi e approfonditi metodi numerici oggetto del corso
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri, Matematica numerica, Springer–Verlag.
A. Quarteroni, Modellistica Numerica per problemi differenziali, Springer
J. Epperson, Introduzione all'analisi numerica,Teoria, metodi, algoritmi, Mc-Graw Hill.
G. D. Smith, Numerical solution of partial differential equations: Finite difference methods, Clarendon Press, Oxford
T. Davis, Direct Methods for Sparse Linear Systems, SIAM

Gli obbiettivi generali del corso sono:
fornire le conoscenze e le capacità di comprensione
nell'ambito della analisi dei dati derivanti da una sperimentazione su
macchine, strutture e prodotti e processi industriali. In particolare, il
corso permette allo studente di acquisire le conoscenze su :

• differenza tra misure statiche e dinamiche;
• problematiche relative alla conversione analogico/digitale;
• catena di misura per effettuare misure dinamiche; caratterizzazione
  dinamica dei sensori e della catena di misura
  -pre elaborazione dei dati ;
  -analisi numerica dei segnali nel dominio del tempo, della frequenza e nel
  tempo-frequenza.
  Conoscenza e capacità di comprensione applicate
  Attraverso le attività pratiche di laboratorio, il corso si pone l'obbiettivo
  di accrescere la capacità di applicare le conoscenze sopra elencate e la
  comprensione, in particolare:
• nell'acquisizione con diverse catene di misura di segnali variabili nel
  tempo;
• nella gestione della strumentazione e della analisi dei dati e dei segnali
  con software dedicato (Labview);
• nell'estrazione delle informazioni relative a fenomeni fisici, macchinari,
  strutture al fine di verificare le prestazioni e migliorare i sistemi, innovare
  i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di
  misura e controllo, nell’ambito dell’ingegneria meccanica.
  Autonomia di giudizio.
  Lo studente acquisirà una autonomia nel giudicare la bontà dei metodi e dei risultati conseguiti in una sperimentazione, così come la capacità di scegliere l’approccio migliore per ottenere le informazioni necessarie sul fenomeno sotto osservazione.
  Abilità comunicative
  Attraverso la stesura di un elaborato (relazione tecnica della sperimentazione) lo studente maturerà anche la capacità di comunicare il risultato del proprio lavoro sperimentale, che si compendia in una relazione tecnica in cui vengono esposti i vincoli,i metodi adottati, le condiizoni al contorno, i risultati ottenuti e una discussione critica su tali risultati.
  Capacità di apprendere
  Ulteriore obbiettivo è quello di far raggiungere una preparazione adeguata e la capacità di svolgere in autonomia un percorso di apprendimento su tematiche specifiche, per poter accedere al terzo livello degli studi universitari
  (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo
  da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della
  ricerca.

Modalità di acquisizione e digitalizzazione dei segnali variabili nel tempo;
tecniche di pre processamento dei segnali ; tecniche di analisi dei
segnali, nel dominio della frequenza e del tempo. Analisi nel dominio
tempo-frequenza e tecniche di estrazioni delle informazioni dai segnali

A titolo volontario si prevede l'esecuzione di una sperimentazione ed
elaborazione dei dati in laboratorio e relativo elaborato, da svolgere
normalmente in gruppo.
In questo caso l'elaborato è oggetto di discussione durante la verifica
orale finale che si articola nelle seguenti parti:
1) presentazione e discussione dell'eventuale elaborato (10-15 minuti)
2)Successivo esame orale 30-40minuti , con due domande ""teoriche""
prese dal programma e la applicazione delle conoscenze erogate alla
risoluzione di un caso pratico di misura.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

"Teoria dei segnali" M. Luise, G. Vitetta - MC Graw-Hill
"Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis", Julius S.
Bendat, Allan G. Piersol.
"Introduction to discrete-time signal and systems" R.I. Damper, Chapman
& Hall

CA01: La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi.
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
CA04: La capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base fino all’implementazione.
CA06: La capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all’ingegneria meccanica ed energetica.
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CA11: La capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, definendo le specifiche, vincoli tecnici, sociali, ambientali e commerciali.
CA13: La capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria energetica ed elettrica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC03: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria energetica.
CC04: La conoscenza dei metodi per ideare, pianificare, progettare e gestire sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi.
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti.
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG02: La Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
AG03: La capacità di lavorare in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo.
AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze.
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
AP03: Apprendimento Basato su Progetti e Problemi (Problem Based Learning PBL): capacità di apprendere attraverso metodi didattici basati su progetti e risoluzione di problemi reali.

1) Richiami di Meccanica delle Vibrazioni
2) Vibrazioni laterali: risposta libera
3) Vibrazioni laterali: risposta forzata
4) Vibrazioni torsionali
5) Vibrazioni assiali
6) Modelli 3D di rotori flessibili
7) Bilanciamento
9) Norme API
10) Seminari Nuovo Pignone
11) Visita ai Laboratori Nuovo Pignone

La valutazione dello studente prevede lo svolgimento di una prova orale (CA01, CA02, CA04, CA06, CA08, CA09, CA11, CA13, CC01, CC02, CC03, CC04, CC06, CC07). L'esame orale verterà sui vari argomenti spiegati a lezione.
--------------
Per il superamento dell'esame è necessaria una buona conoscenza degli argomenti trattati durante il corso (CA01, CA02, CA04, CA06, CA08, CA09, CA11, CA13, CC01, CC02, CC03, CC04, CC06, CC07). Lo studente deve inoltre dimostrare di aver acquisito un'adeguata conoscenza degli strumenti per la modellazione a disposizione del progettista (CA01, CA02, CA04, CA06, CA08, CA09, CA11, CA13, CC01, CC02, CC03, CC04, CC06, CC07).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

BIBLIOGRAFIA
-Dynamics of Rotating Machines, Michael I. Friswell and John E. T. Penny, Cambridge Aerospace Series, 2010.
-Rotating machinery vibration, M. L. Adams, Marcel Dekker Ed., 2001.
-Dara W. Childs, Turbomachinery Rotordynamics with Case Studies, Mintel Spring Ed., 2013.
-Agnieszka Muszynska, Rotordynamics, CRC Press, 2005.
-Michel Lalanne and Guy Ferraris, Rotordynamics Prediction in Engineering, Wiley, 1998.
-Giancarlo Genta. Dynamics of Rotating Systems, Springer, 2005.
-http://www.api.org/
-Giancarlo Genta, Vibration Dynamics and Control, Springer, 2009.
-D. J. Ewans, Modal testing, Research Studies Press, 2000.
-C. M. Harris, Shock and Vibration Handbook, Mc Graw-Hill, 2009.
-Bolzern, Scattolini e Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, Mc Graw-Hill Italia, 2008.

• G. Marro, Controlli automatici, Zanichelli, 2004.
  -Joel L. Schiff, The Laplace Transform: Theory and Applications, Springer-Verlag, 2013.
  -J. F. James, A Student's Guide to Fourier Transforms: With Applications in Physics and Engineering Cambridge University Press, 2011.
  -Eric W. Hansen, Fourier Transforms: Principles and Applications, John Wiley & Sons, 2014.
  -Hassan K. Khalil , Nonlinear Systems, Prentice Hall, 2002.
  -B. J. Hamrock, Fundamentals of fluid film lubrication, Mc Graw Hill, 2012.
  -E. Meli, Dispense del corso di Meccanica Applicata: teoria della lubrificazione, 2012.
  -L. Sciavicco, B. Siciliano, Robotica industriale, Mc Graw Hill, 2008.
  -F. Cheli, E. Pennestrì, Cinematica e dinamica dei sistemi multibody, Casa Editrice Ambrosiana, 2010.
  -E. Pennestrì, Meccanica applicata alle macchine, Casa Editrice Ambrosiana, 2010.
  -E. Meli, Dispense del corso di Meccanica Applicata: richiami di dinamica, 2012.
  -G. Dhatt, G. Touzot, The finite element method displayed, Wiley & Sons, 1985.
  -G. Dhatt, G. Touzot, The finite element method, Wiley & Sons, 2012.
  -O. C. Zienkiewicz, The finite element method, Butterwoth & Heinemann, 2000.

CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
CA06: La capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all’ingegneria meccanica ed energetica.
CA07: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità.
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti.
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG02: La Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
CA06: La capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all’ingegneria meccanica ed energetica.
CA07: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità.
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti.
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG02: La Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.

Fondamenti di analisi armonica. Problematiche della conversione A/D Studio di sistemi lineari SDOF e MDOF a parametri concentrati tempoinvarianti. Isolamento ed efficacia delle sospensioni. Metodo degli elementi finiti. Tecniche di riduzione. Elementi di vibrazioni nei sistemi non lineari.

L'esame orale mira a verificare almeno l'acquisizione di CA06, CA08 e CC06 e CC7 a livello buono, e di CA02, CA07 e CA09 a livello almeno sufficiente. Più nel dettaglio: 1) La valutazione dello studente prevede un esame orale in cui vengono proposte, in generale, n.3 domande sull'intero programma del Corso. 2) Lo studente dovrà dimostrare una conoscenza almeno di base degli argomenti trattati nel corso. Deve essere in grado di dimostrare di avere un minimo di consapevolezza riguardo al comportamento dinamico libero e forzato dei sistemi meccanici. Durante l’esame orale, verranno testate e valutate, oltre alle competenze specifiche, anche le abilità comunicative, l'autonomia di giudizio e la capacità di apprendimento di cui al punto "Obiettivi Formativi".
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Testi consigliati (non obbligatori): E. Funaioli ed altri, "Meccanica applicata alle macchine", vol. II, Ed. Patron Bologna D.J. Ewins, "Modal Testing - Theory, Practice and Application", Second Edition, Research Studies Press LTD. G. Genta, "Vibration of Structures and Machines - Practical Aspects", Second Edition, Springer-Verlag Cyril M. Harris, "Shock and Vibration Handbook", Fourth Edition, Mc.GRAW-HILL Balakumar Balachandran, Edward B. Magrab, "Vibrations - 3rd Edition", Cambridge University Press Dispense fornite dal docente reperibili presso la sezione e-learning dell'Università di Firenze (http://e-l.unifi.it/) Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca

cc1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving., cc8: La conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo gli aspetti strutturali delle varie tipologie di veicoli. La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
ca1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare e realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati;
ca3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CT1 Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali)
CT2 Lavoro in gruppo in modalità coordinata
CT3 Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
CT4 Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
CT6 Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)
CT7 Rispettare impegni e tempi
CT8 Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web.

1) Richiami di cinematica e dinamica dei sistemi multibody
2) Geometria di sala e binario
3) Modelli di contatto ruota-rotaia
4) Modelli multibody di veicoli ferroviari
5) Conicità e moto del veicolo ferroviario in rettilineo
6) Moto del veicolo ferroviario in curva
7) L’ambiente software Simpack
8) Le norme in ambito ferroviario
9) Visita alle officine di Hitachi Rail Italy (HRI) e/o Ferrovie dello Stato

Discussione dell'elaborato finale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

-Railroad Vehicle Dynamics, H. Sugiyama, A. Shabana, Taylor & Francis.
-Handbook of Railway Vehicle Dynamics, S. Iwnicki, CRC Press , Taylor & Francis.
-Rolling Contact Phenomena, J.J. Kalker, Springer Verlag.
-Wheel-rail Interface Handbook, R. Lewis, CRC Press , Taylor & Francis.

Il corso si propone di fornire gli elementi di base per la comprensione delle moderne tecniche di fluidodinamica computazionale (CFD) con particolare riferimento alle applicazioni di tipo industriale.
Per il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (B071) vale:
CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA8: La capacità di interpretare in maniera appropriata i risultati dei test sperimentali, dei calcoli di verifica, nonché dei processi di simulazione teorica complessa, tramite l’uso del calcolatore, dando applicazione alle basi, sperimentali, modellistiche, matematiche ed informatiche acquisite.
CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, etc. etc.)
CT7: Rispettare impegni e tempi
Per il Corso di Laurea in Ingegneria Energetica (B068) vale:
CA2: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico
CC2: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)
CT7: Rispettare impegni e tempi

Il corso si propone di fornire gli elementi di base per la comprensione delle moderne tecniche di fluidodinamica computazionale (CFD) con particolare riferimento metodologie specifiche per la conduzione di simulazioni di tipo multifisico Per il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (B071) vale: CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni. CA8: La capacità di interpretare in maniera appropriata i risultati dei test sperimentali, dei calcoli di verifica, nonché dei processi di simulazione teorica complessa, tramite l’uso del calcolatore, dando applicazione alle basi, sperimentali, modellistiche, matematiche ed informatiche acquisite. CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette. CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese. CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca. CT2: Lavoro in gruppo in modalità coordinata CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, etc. etc.) CT7: Rispettare impegni e tempi CT8: Comunicazioni attraverso presentazioni e siti web Per il Corso di Laurea in Ingegneria Energetica (B068) vale: CA2: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico CA4: Realizzare la progettazione termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base (0D) fino all’implementazione CFD CC2: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi CC5: Fluidodinamica applicata e macchine: componenti di macchine e sistemi di conversione dell’energia, propulsivi e principi di progettazione: dall’approccio 0D base alla CFD per la progettazione avanzata (ottimizzazione). CT2: Lavoro in gruppo in modalità coordinata CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.) CT7: Rispettare impegni e tempi CT8: Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web

Equazioni di Navier-Stokes
Griglie strutturate
Discretizzazione ai volumi finiti
Discretizzazione temporale, Algoritmi di soluzione di tipo esplicito, Algoritmi di soluzione di tipo implicito,
Boundary conditions e termini sorgenti,
Discretizzazione termini convettivi
Discretizzazione su griglie non strutturate
Algoritmi di soluzione per flussi incomprimibili o a basso Mach.
Modellistica della turbolenza: Modelli Eddy-Viscosity, Trattamento a parete
Large Eddy Simulation: SGS closures
Cenni al calcolo parallelo.
Best practice per modellazione CFD e reportistica risultati

Large Eddy Simulation: Hybrid RANS-LES Soluzione di reti fluide 1D Elementi di base modelli di combustione turbolenta Elementi di base modellazione flussi bifasici Cenni ai problemi generali nella modellazione di problemi multiscala e multifisici Scambio termico coniugato Interazione fluido struttura - Aeroelasticità Lezioni pratiche sull’utilizzo del codice Ansys Fluent e dell’ambiente Ansys Workbench Lezioni pratiche sull’utilizzo del codice OpenFOAM

La valutazione dello studente prevede una verifica orale nella quale vengono poste una o piu' domande al fine di valutare la preparazione dello studente e la sua comprensione degli argomenti trattati durante il corso.
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito un'adeguata conoscenza dei metodi numerici per la modellazione fluidodinamica a disposizione del progettista (ENM-cc2, ENM-cc5) per impostare analisi adeguate al fine di ottenere risultati allo stato dell'arte della simulazione fluidodinamica e ricavarne informazioni al fine di risolvere problemi di progettazione di interesse industriale (ENM-ca2, ENM-ca4).

La valutazione dello studente prevede lo svolgimento di un'esercitazione della quale si richiede di presentare l'elaborato al momento dell'esame. Le esercitazioni richiedono lo svolgimento di analisi tramite codici CFD su casi test disponibili in letteratura (CT6), vengono svolte in un gruppo di studenti in modo da favorire il lavoro coordinato (CT2) e devono essere presentate all'atto della prova orale (CT7) in forma di relazione scritta che riporta una discussione critica dei risultati ottenuti in forma numerica e grafica (CT3, CT4, CT8). Lo studente deve dimostrare di aver acquisito un'adeguata conoscenza dei metodi numerici per la modellazione fluidodinamica a disposizione del progettista (ENM-cc2, ENM-cc5) per impostare analisi adeguate al fine di ottenere risultati allo stato dell'arte della simulazione fluidodinamica e ricavarne informazioni al fine di risolvere problemi di progettazione di interesse industriale (ENM-ca2, ENM-ca4).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Slide del corso

Il corso si propone di fornire gli elementi di base per la comprensione delle moderne tecniche di fluidodinamica computazionale (CFD) con particolare riferimento alle applicazioni di tipo industriale.
Per il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (B071) vale:
CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA8: La capacità di interpretare in maniera appropriata i risultati dei test sperimentali, dei calcoli di verifica, nonché dei processi di simulazione teorica complessa, tramite l’uso del calcolatore, dando applicazione alle basi, sperimentali, modellistiche, matematiche ed informatiche acquisite.
CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, etc. etc.)
CT7: Rispettare impegni e tempi
Per il Corso di Laurea in Ingegneria Energetica (B068) vale:
CA2: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico
CC2: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)
CT7: Rispettare impegni e tempi

Equazioni di Navier-Stokes
Griglie strutturate
Discretizzazione ai volumi finiti
Discretizzazione temporale, Algoritmi di soluzione di tipo esplicito, Algoritmi di soluzione di tipo implicito,
Boundary conditions e termini sorgenti,
Discretizzazione termini convettivi
Discretizzazione su griglie non strutturate
Algoritmi di soluzione per flussi incomprimibili o a basso Mach.
Modellistica della turbolenza: Modelli Eddy-Viscosity, Trattamento a parete
Large Eddy Simulation: SGS closures
Cenni al calcolo parallelo.
Best practice per modellazione CFD e reportistica risultati

La valutazione dello studente prevede una verifica orale nella quale vengono poste una o piu' domande al fine di valutare la preparazione dello studente e la sua comprensione degli argomenti trattati durante il corso.
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito un'adeguata conoscenza dei metodi numerici per la modellazione fluidodinamica a disposizione del progettista (ENM-cc2, ENM-cc5) per impostare analisi adeguate al fine di ottenere risultati allo stato dell'arte della simulazione fluidodinamica e ricavarne informazioni al fine di risolvere problemi di progettazione di interesse industriale (ENM-ca2, ENM-ca4).

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L’insegnamento è denominato “Fondamenti di Automatica” (9 CFU) nei CdS B307, B309 e B412 o “Elementi di Automatica” (6 CFU) nel CdS B309, B336 e B412. Introduce i fondamenti della modellazione, dell’analisi e del controllo dei sistemi dinamici, con particolare riferimento ai sistemi lineari tempo-invarianti e ai sistemi in retroazione. Gli obiettivi formativi generali sono comuni; nel corso da 6 CFU sono perseguiti con un’estensione ridotta. Gli obiettivi o gli argomenti contrassegnati come “solo 9 CFU” non fanno parte del programma di Elementi di Automatica. Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Codici delle matrici di tuning: B307–ETL: CC18, CC19; B309–MEL: CC5; B412–MEM: CC01, CC02, CC03, CC16; B336–RAM: CC3.

• descrivere le principali rappresentazioni matematiche dei sistemi dinamici a tempo continuo;
• descrivere i modelli e le proprietà fondamentali dei sistemi a dati campionati; [solo 9 CFU]
• spiegare il comportamento dinamico, la stabilità e le prestazioni dei sistemi lineari tempo-invarianti;
• illustrare il funzionamento dei sistemi di controllo in retroazione e i principali criteri per il progetto di semplici sistemi di regolazione.
  CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
  Codici delle matrici di tuning: B307–ETL: CA23, CA28, CA29, CA33, CA35; B309–MEL: CA5; B412–MEM: CA01, CA03, CA06, CA07, CA08, CA09; B336–RAM: CA1, CA7.
• ricavare modelli di stato e ingresso–uscita di semplici sistemi fisici e analizzarne la risposta;
• applicare la trasformata di Laplace e i metodi nel dominio del tempo e della frequenza per lo studio di sistemi LTI;
• valutare stabilità e prestazioni mediante il criterio di Routh–Hurwitz e i diagrammi di Bode;
• applicare i diagrammi e il criterio di Nyquist e il luogo delle radici; [solo 9 CFU]
• simulare sistemi dinamici e sistemi di controllo con MATLAB/Simulink, confrontando risultati analitici e numerici;
• progettare semplici controllori PID e reti compensatrici in presenza di specifiche statiche e dinamiche;
• analizzare e progettare semplici sistemi di controllo a tempo discreto; [solo 9 CFU]
• consultare e utilizzare testi, dispense, manuali e documentazione tecnica; pianificare, portare a termine e documentare in forma chiara una procedura di analisi o di sintesi.
  AUTONOMIA DI GIUDIZIO
  Codici delle matrici di tuning: B307–ETL: AG1; B309–MEL: AG1, AG4, AG5; B412–MEM: AG01, AG05; B336–RAM: AG1.
• selezionare il metodo di analisi o di progetto più appropriato rispetto al problema assegnato;
• interpretare criticamente i risultati, verificarne la coerenza e discutere limiti e ipotesi delle soluzioni adottate.
  ABILITÀ COMUNICATIVE
  Codici delle matrici di tuning: B307–ETL: AC1; B309–MEL: AC1, AC2, AC3; B412–MEM: AC01, AC02; B336–RAM: AC3.
• presentare in forma scritta e orale lo svolgimento di problemi di analisi e progetto, utilizzando correttamente il lessico tecnico;
• organizzare autonomamente il proprio lavoro individuale e discutere in modo efficace esercizi e casi di studio, in forma scritta e orale.
  CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
  Codici delle matrici di tuning: B307–ETL: AP2; B309–MEL: AP1, AP2, AP3; B412–MEM: AP01; B336–RAM: AP3.
• utilizzare in autonomia le risorse didattiche e la documentazione software per consolidare o approfondire gli argomenti del corso;
• collegare le conoscenze acquisite a insegnamenti avanzati di controlli, automazione e robotica.

Contenuti comuni (6 e 9 CFU): modellazione e simulazione; analisi nel tempo e in frequenza di sistemi LTI continui; stabilità mediante Routh–Hurwitz; diagrammi di Bode; sistemi in retroazione; progetto di controllori PID e reti anticipatrici/attenuatrici.
Contenuti riservati al corso da 9 CFU: diagrammi e criterio di Nyquist; luogo delle radici; analisi e sintesi dei sistemi a tempo discreto.

La struttura della verifica dell’apprendimento, la durata delle prove, i punteggi, i criteri di valutazione e le regole per la determinazione del voto finale sono identici per tutti i Corsi di Studio che usufruiscono dell’insegnamento in mutuazione. L’estensione dei contenuti verificati è coerente con il numero di crediti: nella traccia sono esplicitamente indicate le domande o sottoparti riservate a Fondamenti di Automatica (9 CFU). L’accertamento avviene mediante una prova scritta obbligatoria e una prova orale. La prova orale comprende la discussione obbligatoria degli esercizi svolti nello scritto e, su richiesta dello studente, un colloquio completo opzionale. Le prove verificano in modo integrato conoscenze teoriche, capacità di applicazione, autonomia nelle scelte metodologiche e chiarezza della comunicazione tecnica.
PROVA SCRITTA
La prova, della durata di 2 ore, è articolata in tre sezioni:
1. Conoscenze teoriche e comprensione concettuale: quesiti a scelta multipla su definizioni, proprietà e concetti fondamentali relativi ai sistemi dinamici a tempo continuo. Punteggio massimo: 7 punti (soglia minima: 0). Per gli studenti frequentanti, il quiz può essere sostituito da una prova di esonero, il cui risultato è valido fino alla conclusione della sessione estiva e può essere utilizzato in sostituzione del quiz in una sola prova scritta. Dopo l’utilizzo o la scadenza, lo studente sostiene il quiz ordinario.
2. Capacità di analisi: esercizio su un sistema LTI in retroazione, con impiego di diagrammi di Bode e/o del criterio di Routh–Hurwitz. Le parti relative ai diagrammi e al criterio di Nyquist e al luogo delle radici sono riservate al corso da 9 CFU. Punteggio massimo: 12 punti.
3. Capacità di progetto e problem solving: esercizio di sintesi di un sistema di controllo in retroazione mediante reti compensatrici e/o controllori PID, nel rispetto di specifiche statiche e dinamiche. Eventuali parti di analisi o sintesi relative a sistemi a tempo discreto sono riservate al corso da 9 CFU. Punteggio massimo: 12 punti.
Nella traccia, le domande o sottoparti su diagrammi e criterio di Nyquist, luogo delle radici e analisi o sintesi dei sistemi a tempo discreto sono contrassegnate come “solo 9 CFU”. Gli studenti di Elementi di Automatica (6 CFU) svolgono esclusivamente le parti riferite al proprio programma.
Per entrambi gli insegnamenti, il punteggio grezzo massimo delle tre sezioni è 31 punti; ai fini della valutazione, il voto della prova scritta è comunque limitato a 30/30.
Durante la prova sono ammessi: fogli bianchi, carta millimetrata logaritmica, grafici delle reti forniti su Moodle, un formulario personale in formato A4 fronte-retro, righello e calcolatrice scientifica non programmabile. Per gli studenti con esigenze specifiche si applicano le misure previste dalla normativa e dai servizi di Ateneo.
PROVA ORALE
La discussione degli esercizi svolti nella prova scritta è obbligatoria per tutti gli studenti e ha funzione di verifica e conferma dell’apprendimento. Essa accerta la consapevolezza del procedimento seguito, la capacità di riconoscere e correggere eventuali errori, l’autonomia di giudizio e l’uso appropriato del linguaggio tecnico. Il voto della prova scritta viene stabilito solo al termine del colloquio.
Su richiesta dello studente, purché il punteggio della prova scritta sia almeno 14/30, è possibile sostenere un colloquio completo opzionale, comprendente:

• domande aperte sugli aspetti teorici e metodologici fondamentali compresi nel programma del proprio insegnamento;
• analisi e argomentazione di scelte progettuali e di possibili soluzioni alternative.
  DETERMINAZIONE DEL VOTO E CRITERI DI VALUTAZIONE
  In assenza del colloquio completo opzionale, il voto finale coincide con il voto della prova scritta, dopo la discussione obbligatoria degli esercizi. Il colloquio completo opzionale può modificare il voto dello scritto di un valore compreso tra -5/30 e +5/30, in relazione alla padronanza dei contenuti, alla consapevolezza metodologica, all’autonomia di giudizio e alla qualità dell’esposizione. Il voto finale è espresso in trentesimi ed è limitato a 30/30; un esito inferiore a 18/30 è insufficiente. La lode può essere attribuita a una prestazione corrispondente ai criteri della fascia più elevata della tabella docimologica.
  Sono valutati in particolare:
• correttezza dei risultati e dei procedimenti;
• completezza dell’analisi e coerenza tra ipotesi, metodo e risultati;
• capacità di scegliere e applicare strumenti appropriati;
• capacità di interpretare criticamente i risultati e argomentare le scelte progettuali;
• chiarezza espositiva, ordine dello svolgimento e uso del lessico tecnico.
  TABELLA DOCIMOLOGICA
  Insufficiente – Gravi errori concettuali; comprensione frammentaria o assente; incapacità di applicare le conoscenze; lacune rilevanti e mancanza di autonomia.
  18–22 – Conoscenza essenziale degli argomenti; presenza di alcuni errori; capacità di affrontare compiti semplici o guidati; autonomia di base.
  23–25 – Comprensione soddisfacente; corretta applicazione delle conoscenze in contesti noti; svolgimento autonomo con alcune imprecisioni; soddisfacente competenza operativa.
  26–28 – Solida comprensione teorica; capacità di collegare concetti, risolvere problemi e formulare analisi critiche; svolgimento autonomo, preciso ed efficace di compiti anche complessi.
  29–30 e Lode – Conoscenze complete, approfondite e ben strutturate; capacità di operare in modo autonomo e flessibile anche in contesti nuovi; linguaggio disciplinare preciso; rigore, capacità critica e originalità. La lode è attribuita a prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità oltre le attese curricolari.

• Basso, Chisci, Falugi: Fondamenti di automatica, CittàStudi, 2007.
  https://onesearch.unifi.it:443/39UFI_V1:AllResources:39sbart_almap7151292630003302
• Bolzern, Scattolini e Schiavoni: Fondamenti di controlli automatici, 5a edizione, Mc Graw-Hill Italia, Milano, 2025.
  https://onesearch.unifi.it/primo-explore/fulldisplay?docid=39sbart_almap7157940290003302&context=L&vid=39UFI_V1
  Altro materiale:
• Appunti del docente
• Link a testi su Matlab/Simulink:
  https://it.mathworks.com/academia/books/search.html?q=&fq%5B%5D=book-category%3Ausing-matlab-and-simulink&page=1

CT2: Lavoro in Gruppo in modalità coordinata
CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
CT5: Comprensione di norme tecniche
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifiche, ecc.).
CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CC14: La conoscenza dell'organizzazione aziendale (cultura d'impresa) e dell'etica professionale.

Il corso offre una panoramica sulla gestione della proprietà industriale, con particolare attenzione ai brevetti. Ottenere un brevetto è, oggi, di cruciale importanza per chi intende investire nell'innovazione (spin-off della ricerca e/o start-up innovative). Interverranno esperti esterni, specializzati in licensing brevettuale, oltre docenti della Scuola d’Ingegneria che porteranno in classe la loro esperienza come “inventori”. Saranno illustrati anche real cases brevettuali in classe.

Gli studenti frequentanti potranno sostenere l'esame sugli appunti delle lezioni & sul testo "Brevetti e Proprietà Intellettuale" di DEL RE C. e ROTINI F., Ed. Pacini Giuridica. Gli studenti non frequentanti dovranno basarsi sui 2 testi di riferimento: "Brevetti e Proprietà Intellettuale" di DEL RE C.e ROTINI F. Ed. Pacini Giuridica & "I contratti di licenza di trasferimento tecnologico in ambito accademico" di DEL RE C., Il Mulino (Capitolo I -parr. 1,4,5-; Capitolo II, Capitolo III, Capitolo IV).
Per l'attribuzione del voto, si terranno in debito conto i seguenti criteri: la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza; le capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato; la qualità dell’esposizione; la conoscenza dell'organizzazione aziendale (cultura d'impresa) e dell'etica professionale, anche desunta a mezzo fonti di lingua inglese.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Frequentanti:
Appunti dalle lezioni e slides fornite da esperti del settore
"Brevetti e Proprietà intellettuale", di C. Del Re e F. Rotini, Pacini Giuridica, II edizione, 2026 (copertina blu) | pagg. 1-193
Non frequentanti:
"Brevetti e Proprietà intellettuale", di C. Del Re e F. Rotini, Pacini Giuridica, II edizione, 2026 (copertina blu) | pagg. 1-193
"I contratti di licenza di trasferimento tecnologico in ambito accademico", di C. Del Re, Il Mulino, 2016 | pagg. 09-15, 37-83, 85-104, 231-247.

Il corso si propone di accompagnare gli studenti alla scoperta del mondo dei materiali polimerici, partendo dalla conoscenza delle principali famiglie di polimeri e delle loro caratteristiche fondamentali. Verranno analizzate in modo approfondito le relazioni tra struttura e proprietà. Una parte sarà dedicata alle tecnologie di trasformazione, sia per materiali termoplastici che per termoindurenti. Il corso introdurrà inoltre i materiali compositi a matrice polimerica. Accanto agli aspetti teorici saranno affrontate le principali prove sperimentali utilizzate per caratterizzare i polimeri, dalle prove meccaniche a quelle termiche e reologiche, con l’obiettivo di interpretare i risultati e collegarli alle reali prestazioni del materiale. Non mancherà infine una riflessione sui temi della sostenibilità, analizzando processi di riciclo, fenomeni di degrado, valutazione del ciclo di vita e i polimeri biodegradabili.
CC: Conoscenza e capacità di comprensione
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC12: La conoscenza dei materiali per l’ingegneria meccanica, dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale e dei metodi per la caratterizzazione del loro comportamento
CC13: La conoscenza approfondita dei sistemi e delle tecnologie di produzione, inclusi vantaggi e limiti di tecnologie e scelte di processo nei diversi contesti di applicazione
CA: Capacità di applicare conoscenza e comprensione
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca
AC: Abilità comunicative
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
AG: Autonomia di giudizio
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali
AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AP: Capacità di apprendimento
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)

Introduzione ai polimeri.
Sintesi dei polimeri
Proprietà termiche dei polimeri. Tecnologie di lavorazione dei polimeri. Proprietà meccaniche-fisiche dei polimeri
Tecniche di caratterizzazione dei materiali plastici. Riciclo delle materie plastiche. Polimeri biodegradabili. Materiali compositi a matrice polimerica

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso un esame finale orale, secondo le modalità di un colloquio tra Docente ed esaminando/a durante il quale verranno proposte domande che toccano le varie parti del programma.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Scienza e tecnologia dei materiali polimerici (Bruckner et al. – Edises).
Fondamenti di scienza dei polimeri (Guaita et al. – Edizioni nuova cultura).
Lezioni di chimica e tecnologia dei polimeri (Vincenzo Villani -Aracne)
Introduction to physical polymer science (L.H.Sperling – Wiley)
Mechanical properties of solid polymers (I.M. Ward-J.Sweeney – Wiley).
I testi
indicati (siano essi in formato cartaceo che elettronico) sono disponibili in
Biblioteca. Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua
biblioteca

CA01 La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi
CA03 La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale
CA06 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA09 La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca
CC01 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC02 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC11 La conoscenza del sistema mobilità, dei suoi elementi costitutivi e degli strumenti per la sua caratterizzazione e descrizione
CC20 La conoscenza del sistema mobilità, dei suoi elementi costitutivi e degli strumenti per la sua caratterizzazione e descrizione.
AG01 La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali
AG02 Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG05 La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AC01 La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
AP02 Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)

Il corso tratta i principali aspetti della dinamica del veicolo stradale; in particolare fornisce gli elementi fondamentali per comprendere e modellare i principali aspetti di:
-contatto ruota strada
-dinamica longitudinale dei veicoli (prestazioni del veicolo; frenatura)
-dinamica laterale (comportamento sovra e sotto sterzante; stabilità del moto in curva)
-dinamica verticale (comfort e sicurezza di marcia).
Meccanica del veicolo Stadale a quattro ruote
1. Contatto ruota strada
Modello di Coulomb
Modello a spazzola per scorrimenti longitudinali e laterali
Magic formulae; azioni longitudinali, laterali e combinate;
Influenza sulle curve di aderenza del carico verticale, angolo di campanatura, velocità, velo idrico...
2. Azioni aerodinamiche
3. Dinamica longitudinale
Frenatura: Trasferimento di carico. Proporzionamento dell'impianto frenante-
sistemi di frenatura assistita (ABS,ESP....)
Trazione: curve di potenza, coppia e consumo specifico di un MCI
Modello a 1 Dof con modello ruota-via di Coulomb
Modello a 3 Dof con modello ruota-via di Pacejka.
Prestazioni del veicolo: massima pendenza superabile, massima velocità su strada piana, massima accelerazione su strada piana.
Cenni sulla scelta dei rapporti del cambio
4. Dinamica Laterale
Sterzatura cinematica
Sterzatura ideale: modello semplificato a 1 Dof;
Sterzatura dinamica: modello a 3 Dof;equazioni di moto generali, angoli di deriva, forze agenti sulle ruote
Stabilità direzionale: equazioni di moto linearizzate; derivate di stabilità; risposta allo sterzo; punto neutro; risposta a forze e momenti.
5. Dinamica Verticale
Cenni sui vari tipi di sospensioni
Comfort: modelli a 1 Dof e 2 Dof (quarter-model) per la dinamica verticale;
Influenza delle masse sospese e non sospese.
Meccanica del Motociclo
Dinamica del motociclo: equilibrio in curva.

esame orale con
due domande: una domanda riguardo il veicolo a 4 ruote e una domanda di dinamica del motociclo.
Conoscenza sufficiente degli argomenti trattati
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dinamica del Veicolo (M. Guiggiani)
Meccanica dell'autoveicolo (G. Genta)
Tire and Vehicle Dynamics (H.B. Pacejka)
Lezioni di meccanica del veicolo (A. Rindi)
Motorcycle Dynamics (Vittore Cossalter) (versione italiana), Edizioni Progetto, 2008.
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/discovery/search?vid=39SBART_UFI:39UFI_V1). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

Il corso fornisce le basi teoriche dell'ottimizzazione non lineare. Si prefigge l'obiettivo di fornire agli studenti conoscenza approfondita della teoria dell'ottimizzazione numerica continua, degli algoritmi di ottimizzazione e delle loro principali proprietà.Particolare attenzione è dedicata ai metodi di ottimizzazione rilevanti per il Machine Learning.
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
INTELLIGENZA ARTIFICIALE
Conoscenza e Comprensione
cc1 - Comprendere i fondamenti teorici del machine learning, inclusi gli aspetti statistici e
matematici.
cc2 - Applicare tecniche di ottimizzazione continua e combinatoria per risolvere problemi
pratici.
cc10 - Conoscere i principali problemi, strumenti tecnici e relative soluzioni algoritmiche
nei settori del supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning e modelli
generativi.
Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
ca12 - Utilizzare strumenti tecnici e relative soluzioni algoritmiche nei settori del
supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning e modelli generativi.
Autonomia di Giudizio
ag1 - Maturare la capacità di identificare, localizzare e ottenere i dati richiesti per le
analisi.
ag2 - Sviluppare la capacità di progettazione e conduzione di indagini analitiche
utilizzando modelli e tecniche sperimentali.
ag3 - Acquisire la capacità di interpretare dati provenienti dalla realtà o da simulazioni,
utilizzando le basi modellistiche, informatiche e statistiche apprese.
ag4 - Valutare criticamente dati e risultati per trarre conclusioni informate.
Capacità di Apprendimento
ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di
elaborati progettuali e relazioni.
INGEGNERIA INFORMATICA (MAGISTRALE)
Conoscenza e Comprensione
cc5 - Conoscenze avanzate di modelli e metodi propri della ricerca operativa per
l'ottimizzazione di sistemi complessi;
cc6 - Conoscenze di modelli e metodologie di progetto, sviluppo e verifica di moduli di
elaborazione basati su apprendimento automatico e della loro integrazione con modelli
basati sulla conoscenza
Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
ca5 - Adottare un approccio ingegneristico ed ispirato alla ottimizzazione per l'analisi e
risoluzione di problemi
ca8 - Formalizzare e risolvere problemi complessi di ottimizzazione e elaborazione
dell’informazione
Autonomia di Giudizio
ag2 - Formulare, in maniera autonoma e con approccio interdisciplinare, considerazioni
rigorose e tecnicamente valide sui temi e progetti affrontati
Capacità di Comunicazione
ac1 - Presentare i risultati della propria attività in forma scritta e orale con caratteristiche
di organicità e rigore tecnico
ac2 - Comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti del settore e a
interlocutori non specialisti, in lingua italiana o inglese
Capacità di Apprendimento
ap2 - Organizzare e gestire in modo indipendente il proprio percorso di apprendimento,
sviluppando capacità di analisi e approfondimento sia in contesti guidati sia in attività
autonome.
ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di
elaborati analitici o progettuali, e nelle relazioni delle attività svolte.
INGEGNERIA MECCANICA
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare
CA06: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA07: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca ;
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze ;
ROBOTICS AND AUTOMATION ENGINEERING
cc15 La conoscenza degli strumenti per l’analisi dei dati e delle tecniche di ottimizzazione anche mediante metodi dell’intelligenza artificiale.
ca7 Attitudine alla risoluzione di problemi e capacità di lavoro autonomo.
ac1 Sa trattare informazioni e dati complessi ricavati da fonti multiple ed è in grado di analizzare e gestire temi multidisciplinari.
ac3 Capacità di sviluppare un ragionamento logico che, a seguito di precise ipotesi, porti alla conseguente dimostrazione di una tesi.

Condizioni di ottimalità;
Metodi per l'ottimizzazione locale non vincolata;
Metodi per l'ottimizzazione locale vincolata;
Metodi di ottimizzazione per problemi di apprendimento automatico.

Esame orale su tutto il programma.
Nel corso dell'esame si verifica mediante quesiti e domande teoriche:

• la conoscenza della teoria dell'ottimizzazione (condizioni di ottimalità);
• la conoscenza di algoritmi di ottimizzazione non lineare e delle loro proprietà teoriche;
• la conoscenza di algoritmi di ottimizzazione applicati nell'ambito dei problemi di apprendimento automatico.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Introduction to Methods for Nonlinear Optimization, L. Grippo, M. Sciandrone, Springer Cham, 2023
Metodi di ottimizzazione non vincolata, L. Grippo, M. Sciandrone, Springer-Verlag, 2011
Dispense aggiuntive

L'obiettivo del corso è fornire agli studenti conoscenze metodologiche e strumenti avanzati per la pianificazione, la progettazione concettuale e l'innovazione del prodotto industriale, con particolare riferimento allo sviluppo sistematico di nuovi prodotti, alla innovazione e all'impiego di metodologie strutturate per il problem solving progettuale e alla tutela della proprietà intellettuale.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito:
Conoscenze e capacità di comprensione

• CC01: conoscenze approfondite degli aspetti teorico-scientifici della progettazione meccanica e dell'innovazione del prodotto, comprendendone i principi, i modelli e le metodologie.
• CC03: conoscenze relative ai metodi e agli strumenti per la modellazione, l'analisi e la progettazione di sistemi e prodotti complessi.
• CC04: conoscenze dei metodi per ideare, pianificare, progettare e sviluppare prodotti innovativi, valutandone prestazioni, sostenibilità e valore.
• CC15: conoscenze dei principi della gestione sistemica dell'innovazione, della qualità, della proprietà industriale e delle metodologie di ricerca brevettuale.
  Capacità cognitive ed applicative
• CA02: capacità di analizzare criticamente problemi progettuali complessi e individuare le informazioni necessarie per la loro soluzione.
• CA03: capacità di applicare metodologie strutturate alla pianificazione e alla progettazione concettuale del prodotto industriale.
• CA11: capacità di utilizzare strumenti e metodi avanzati per la valutazione, il confronto e la selezione di soluzioni progettuali alternative.
• CA12: capacità di sviluppare soluzioni innovative attraverso metodologie sistematiche di progettazione, integrando aspetti tecnici, funzionali, economici e ambientali.
  Autonomia di giudizio
• AG01: capacità di formulare valutazioni autonome sulle alternative progettuali sulla base di dati, modelli e criteri oggettivi.
• AG02: capacità di valutare criticamente risultati progettuali considerando vincoli tecnici, economici, ambientali e di sostenibilità.
• AG03: capacità di assumere decisioni motivate nella selezione delle strategie di innovazione e delle soluzioni progettuali.
• AG04: capacità di integrare informazioni provenienti da fonti differenti per supportare decisioni progettuali.
• AG05: capacità di riflettere criticamente sull'efficacia dei metodi impiegati e sui risultati ottenuti.
  Abilità comunicative
• AC01: capacità di interagire efficacemente all'interno di gruppi di lavoro multidisciplinari.
• AC02: capacità di presentare e discutere problemi progettuali, metodologie adottate e risultati ottenuti mediante una comunicazione tecnica efficace.
• AC03: capacità di rappresentare e comunicare informazioni progettuali attraverso schemi, diagrammi, grafici, tabelle e altri strumenti propri dell'ingegneria.
  Capacità di apprendere
• AP01: capacità di approfondire autonomamente nuovi metodi e strumenti per l'innovazione del prodotto.
• AP02: capacità di reperire, selezionare e utilizzare criticamente la letteratura tecnico-scientifica e brevettuale.
• AP03: capacità di aggiornare continuamente le proprie competenze in relazione all'evoluzione delle metodologie di progettazione e innovazione.

Il corso si occupa di progettazione sistematica del prodotto industriale. Nello specifico vengono affrontate le fasi più critiche del ciclo progettuale, cioè la pianificazione e la ideazione concettuale di un nuovo prodotto, mostrandone obiettivi e criticità. Vengono, quindi, introdotti metodologie e strumenti utili a supportare l'azione del progettista in tali attività, stimolandone le attitudini creative nell’ambito delle attività di problem-solving connesse e guidandolo verso soluzioni tecniche originali al problema progettuale.

La verifica dell'apprendimento è finalizzata ad accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi previsti dal corso con riferimento a tutti i descrittori di apprendimento.
L'esame consiste in una prova orale, comprendente la discussione degli argomenti trattati durante il corso e la risoluzione di problemi progettuali mediante l'applicazione delle metodologie presentate durante le lezioni e le esercitazioni.
Nel corso della prova saranno valutate:

• il livello di comprensione dei fondamenti teorici della progettazione sistematica, dell'innovazione del prodotto, della proprietà industriale e delle metodologie di progettazione (CC01, CC03, CC04, CC15);
• la capacità di analizzare problemi progettuali complessi, individuare strategie di soluzione, applicare metodologie sistematiche e selezionare criticamente le alternative progettuali (CA02, CA03, CA11, CA12);
• la capacità di formulare giudizi autonomi, motivare le decisioni progettuali, integrare informazioni provenienti da fonti differenti e valutare criticamente i risultati ottenuti (AG01, AG02, AG03, AG04, AG05);
• la capacità di comunicare con proprietà di linguaggio tecnico, rappresentare efficacemente problemi e soluzioni progettuali e discutere criticamente le proprie scelte (AC01, AC02, AC03);
• la capacità di utilizzare autonomamente fonti bibliografiche, documentazione tecnico-scientifica e banche dati brevettuali, dimostrando attitudine all'apprendimento continuo e all'aggiornamento professionale (AP01, AP02, AP03).
  La valutazione finale terrà conto della correttezza delle conoscenze, della capacità di applicarle a problemi anche complessi, dell'autonomia di giudizio, della qualità dell'argomentazione tecnica, dell'appropriatezza del linguaggio disciplinare e della capacità di integrare criticamente le conoscenze acquisite nella formulazione di soluzioni progettuali innovative.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione. La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Engineering Design Methods: Strategies for Product Design, 4th Edition, Nigel Cross, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, 2008. - Engineering Design: A Systematic Approach, Third Edition, G. Pahl, W. Beitz, Jörg Feldhusen, Karl-Heinrich Grote, Springer, 2007.
• KIM, W. C., & MAUBORGNE, R. (2005). Blue ocean strategy: how to create uncontested market space and make the competition irrelevant. Boston, Mass, Harvard Business School Press.
• Re-engineering of Products and Processes - How to Achieve Global success in the Changing Marketplace, First Edition, Y. Borgianni, G. Cascini, F. Rotini, Springer 2012.
• Appunti delle lezioni e pubblicazioni disponibili sulla piattaforma Moodle del corso accessibile al seguente indirizzo web: http://e-l.unifi.it/
  Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca.

CA01 La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi
CA03 La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale
CA04 La capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base fino all’implementazione
CA05 La capacità approfondita di condurre esperimenti complessi e di gestire strumentazione e software avanzati.
CA06 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA07 La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità
CA08 La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette
CA09 La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca

Gasdinamica incomprimibile
Gasdinamica comprimibile
Fluidi Newtoniani
Cenni di turbolenza

CC01 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC02 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC03 La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CC05 La conoscenza di metodi per la pianificazione e lo svolgimento di attività sperimentali di elevata complessità per l’analisi di componenti e sistemi.
CC06 Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti
CC07 La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
CC08 Fluidodinamica applicata e macchine
AG01 La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali
AG02 Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG03 Lavoro in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo
AG05 La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AC01 La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
AC02 La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali
AC03 Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
AC04 Comunicazione Interculturale per lavorare in gruppi internazionali o in aziende globali.
AP01 La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento
AP02 Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)
AP03 Apprendimento Basato su Progetti e Problemi (Problem Based Learning PBL)
Modalità della prova finale orale. Vengono poste alcune domande per verificare la conoscenza e il grado di comprensione della teoria svolta nel corso. Vengono valutate con particolare attenzione sia la capacità di comunicare la materia in modo critico, sia l’uso di un linguaggio matematico appropriato.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

1) Dispense del docente reperibili sulla piattaforma Moodle
2) A.J. Chorin, J. E. Marsden: A mathematical introduction to fluid mechancs, Springer, 1980.
3) C. Trusdell, K.R. Rajagopal: An introduction to fluid mechanics, Birkhauser, 2000.

The general objective of the course is to provide the competencies required to train a manager of manufacturing processes (RM1) with special focus on the technological issues, the selection of the optimal processes and the economic impact of the possible technical alternatives.
The course wants to provide the theoretical tools to analyze a manufacturing process and define the optimal technical options both in terms of processes (cc3) and materials. This will be achieved thanks to the modeling of processes based on their physics (cc1, cc2) ed the tools to evaluate the possible introduction of innovative technologies such as rapid prototyping and Additive Manufacturing (cc6).
The acquired competences will be applied in the development of a Design for Manufacturing analysis of a mechanical component, in order to test and refine what acquired on the optimization of a product design and its manufacturing cycle (ca3, ca4). This study will be carried out by groups of students (2-4 students for each group) and will enable the students to test their problem solving attitude (cc7) and to work within a team to create a technical-economic analysis of a product (cc9) using consolidated industrial approaches (cc8).
Other competences that will be provided within the course are related to innovative and non-conventional processes (ca7) and the analytical modeling of manufacturing processes (ca2) and the development of advanced monitoring solutions (ca2, ca3).
The course requires the development of a reengineering study of an existing assembly, to be carried out by a team of students. The work must be presented by the group as part of the examination and it has the objective to support the acquisition of the following competences: written technical communication (ct1), coordinated work group (ct2), development of an adequate expression and technical discussion of own arguments (ct3), graphic representation and communication (ct4) and communication through presentations and web systems (ct8).

1) Analysis and optimization of manufacturing process, to reduce their cost and efficiency
2) Design for Manufacturing, to optimize the design of mechanical and electro-mechanical products
3) Net shape processes and non-conventional manufacturing technologies, including also processes for polymeric materials and composites
4) Modeling and optimization of a manufacturing cycle

Oral or written examination + development of a Design for Manufacturing analysis of a mechanical component. This analysis must be developed by a group of students (2-4 ideally) and must be submitted on Moodle before the oral examination.
The exam wants to evaluate the capabilities acquired by the student regarding the use of a straight and methodological approach to define the optimal manufacturing cycle for the production of a mechanical component and to assess its cost and efficiency.
Moreover, the development of the DFM analysis, wants to provide a challenge to the students that could be solved only with team-working and testing their problem-solving attitudes.
The final mark will be based 1/3 on the DFM analysis and 2/3 on the oral/written examination
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

K.T.Ulrich, D. Eppinger, "Product and Process Development" - MacGraw Hill
Kalpakjian, "Manufacturing Process for Engineering Materials" - Addison Wesley
(5th edizione)
I. Crivelli Visconti, "Materiali Compositi"

Il corso ha l'obiettivo di:

• fornire le basi teoriche degli elementi finiti, sia in campo lineare che non-lineare;
• insegnare le tecniche di modellazione con elementi finiti;
• sviluppare le capacità di analisi critica dei risultati mediante lo svolgimento di esempi in aula informatica;
• insegnare l'utilizzo di un software per la preparazione del modello e l'analisi dei risultati;
• insegnare l'utilizzo di solutori ad elementi finiti con file di input dei modelli in formato testuale.
  CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
  CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
  CA8: La capacità di interpretare in maniera appropriata i risultati dei test sperimentali, dei calcoli di verifica, nonché dei processi di simulazione teorica complessa, tramite l’uso del calcolatore, dando applicazione alle basi, sperimentali, modellistiche, matematiche ed informatiche acquisite.
  CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
  CA10: Le capacità avanzate di operare efficacemente, individualmente e come componenti di un gruppo, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l’ingegneria meccanica.
  CA11: Le capacità migliorate di presentare in forma scritta, verbale e, eventualmente, multimediale, le proprie argomentazioni e i risultati del proprio studio o lavoro, con caratteristiche di organicità e rigore tecnico.
  CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
  CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
  CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
  CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
  CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
  CC4: La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industriale.
  CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.

Il corso è concepito per essere un corso di base agli elementi finiti. Vuole però fornire agli studenti le nozioni necessarie per eseguire in autonomia tutte le analisi di maggiore interesse in ambito meccanico.

Prova scritta in cui viene chiesto di preparare un modello ad elementi finiti ed eseguire una delle analisi affrontate durante il corso. Il superamento della prova scritta con una votazione minima di 18/30, permette di accedere alla prova orale. La prova orale può svolgersi in modo semplificato solo sugli argomenti della prova scritta e porta al massimo alla conferma del voto della stessa, o su tutti gli argomenti del programma del corso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• "PROGETTAZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE A.A. 2013-2014", McGraw-Hill Create
• Lucidi del corso
• Modelli forniti per le esercitazioni in aula informatica

Per il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
cc3 - La conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica dell’ingegneria industriale ed i relativi metodi; per questi ultimi, la comprensione di quali siano i più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La tecnologia dei materiali impiegabili, lo studio meccanico di parti e assiemi, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti, le tecnologie per la loro produzione, la loro rappresentazione grafica sono le aree di conoscenza e comprensione.
cc5 - La conoscenza dei principi dell’elettrotecnica industriale, delle macchine elettriche, della robotica industriale e dei controlli impiegati negli impianti industriali.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca5 - La capacità di risolvere problemi connessi alle reti elettriche resistive e dinamiche, anche in presenza di componenti attivi, di scegliere e utilizzare le macchine elettriche nell'ambito di sistemi meccanici, analizzandone le prestazioni, di progettare sistemi di controllo automatico a retroazione, anche attraverso l’ausilio di strumenti informatici, di comprendere il funzionamento dei robot manipolatori e mobili maggiormente impiegati nelle applicazioni industriali e non, di scegliere gli opportuni azionamenti (elettrici oleodinamici e pneumatici) per macchine e impianti.
ca6 - La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale e specificamente meccanica, definendo le specifiche, i vincoli tecnici, ma anche sociali, sanitari e di sicurezza, ambientali e commerciali, e di risolverli usando metodi consolidati andando pertanto a realizzare progetti ingegneristici, adeguati al livello di conoscenza e di comprensione sviluppato. I progetti possono riguardare prodotti, dispositivi, macchine, sistemi energetici, sistemi automatici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag1 - Capacità di analizzare dati e informazioni utilizzando metodi e strumenti noti, interpretarne i risultati e trarre conclusioni coerenti, anche con il supporto di indicazioni fornite.
ag2 - Capacità di confrontare diverse opzioni o soluzioni a un problema ingegneristico e di contribuire a scelte tecniche motivate, facendo riferimento alle norme tecniche e alle procedure standard di settore.
ag5 - Capacità di riconoscere i propri limiti di conoscenza e il bisogno di acquisire nuove competenze, individuando fonti informative adeguate e opportunità di apprendimento guidato.
ABILITA' COMUNICATIVE
ac1 - Capacità di comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni in ambito ingegneristico a interlocutori specialisti e non specialisti, utilizzando un linguaggio appropriato e facendo riferimento a contesti applicativi noti.
ac2 - Capacità di presentare in modo chiaro e strutturato problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni orali, secondo modalità e formati standard.
ac3 - Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica di dati, risultati e soluzioni tecniche, mediante la redazione di schemi, grafici e tabelle, utilizzando strumenti e convenzioni consolidate.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
ap1 - Capacità di apprendere e aggiornare le proprie conoscenze nell’area ingegneristica di riferimento, anche in modo autonomo ma prevalentemente guidato, utilizzando strumenti e risorse didattiche consolidate.
ap2 - Capacità di reperire e consultare fonti bibliografiche e documentazione tecnica attraverso le principali risorse disponibili (biblioteche, banche dati, manuali e fonti digitali), selezionando le informazioni rilevanti con il supporto di indicazioni fornite.
ap3 - Capacità di apprendere attraverso metodi didattici basati su progetti e sulla risoluzione di problemi (Problem Based Learning – PBL), applicando conoscenze e strumenti acquisiti a casi studio e problemi reali di complessità adeguata.
ap4 - Capacità di comprendere e interpretare i principi di base dei processi di progettazione, produzione e manutenzione, operando nel rispetto dei requisiti di qualità, sicurezza e affidabilità e facendo riferimento alle principali norme tecniche e ambientali (ISO, UNI, ASME, DIN, ecc.).
Per il Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
cc2: le leggi della cinematica e della dinamica per l'analisi e la sintesi dei sistemi in movimento.
cc6: il principio di funzionamento dei circuiti elettronici elementari sia analogici che digitali.
cc8: i principali metodi di progettazione e realizzazione di circuiti elettronici
cc19: il funzionamento e i principali criteri di progetto di sistemi per la regolazione automatica di macchine e processi industriali.
cc20: il funzionamento dei robot manipolatori e mobili maggiormente impiegati nelle applicazioni industriali e non.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca3: sviluppare, effettuare il debug ed applicare algoritmi di base a casi di interesse ingegneristico
ca23: progettare semplici sistemi di automazione, eseguire autonomamente test di analisi delle prestazioni di sistemi dinamici continui temporizzati
ca25: scegliere gli opportuni azionamenti elettrici per macchine e impianti
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag1: individuare i metodi di calcolo appropriati, le modalità di raccolta ed elaborazione delle informazioni (misure, esiti di esperimenti, esiti di attività di laboratorio, ecc.) e interpretare i risultati che ne derivano anche attraverso analisi di tipo statistico
ag2: condurre ricerche bibliografiche su fonti scientifiche e tecniche, basi di dati e documenti normativi di varia natura soprattutto, ma non esclusivamente, per la preparazione della prova finale
ABILITA' COMUNICATIVE
ac1: sviluppare il proprio lavoro in maniera sia individuale che in gruppo
ac2: comunicare in forma scritta attraverso la predisposizione di relazioni frutto sia del lavoro individuale o di gruppo, sia di esperienze di attività di tirocinio o stage qualora scelta dallo studente
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
ap2: prepararsi opportunamente agli studi per i livelli di formazione successivi (Master e Lauree magistrali)
Per il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica:
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC03: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica.
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti ; CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
CC10: La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna ; CC16: La conoscenza del settore dell’automazione e della controllistica. La conoscenza di sistemi meccatronici.
CA01: La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi.
CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale.
CA06: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CA12: La capacità di analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica

1 Cinematica di manipolatori
2 Cinematica differenziale e statica
3 Dinamica
4. Pianificazione di traiettorie
5. Controllo del movimento

Prova scritta. Di solito saranno poste tre domande alcune delle quali (una o due) su argomenti di teoria e le altre riguardanti lo svolgimento di un esercizio o l'applicazione della teoria.

B. SICILIANO, L. SCIAVICCO, L. VILLANI, G. ORIOLO, "ROBOTICA:
MODELLISTICA, PIANIFICAZIONE E CONTROLLO," THE MCGRAW-HILL
COMPANIES
Pubblicazione: 04/2008 (640 pagine, 37.00 Euro)
Il testo e` anche disponibile in lingua inglese:
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotics - Modelling, Planning and
Control, Springer, London, UK, 2009
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca

ll corso vuole fornire allo studente le nozioni fondamentali di Scienza dei Materiali e di Ingegneria dei Materiali per finalità proprie dell' Ingegneria Meccanica affrontando in maniera dettagliata lo studio delle correlazioni struttura-proprietà al fine di definire i prodotto-processo più idoneo all'impiego.
Verranno fornite allo studente nozioni relative alle proprietà di tutte le classi di materiali (metalli, ceramici, polimeri e compositi), ai metodi per la loro determinazione, alla funzionalizzazione per applicazioni specifiche e al processo tecnologico di produzione.
Conoscenze erogate:
CC4: La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industriale.
CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.
Capacità di applicazione:
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.

Scienza e Ingegneria dei materiali.
Materiali metallici.
Materiali ceramici avanzati.
Materiali polimerici.
Materiali compositi.
Tecniche analitiche di base.

La valutazione dello studente prevede una prova orale. In tale prova di valutazione vengono proposti gli argomenti sviluppati a lezione e lo studente dovrà dimostrare almeno una conoscenza base degli argomenti (CC4 e CC5) e di essere in grado di dimostrare le capacità acquisite (CA2 e CA12)
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

•Michael F. Ashby and David R.H. Jones, "Engineering Materials 1" , "Engineering Materials 2" Elsevier ed.

• D.R. Askeland, P.P. Fulay, W.J. Wright “Scienza ed Ingegneria dei materiali” Cittàstudi editore
• W.D. Callister. “Scienza ed Ingegneria dei Materiali.” EdiSES editor
• Alexander, R.D. Rawlings and J.M., Leaver, J.C. Anderson K.D. "Materials Science" Springer
• Dispense fornite dal docente

The general objective of the course is to provide the competencies required to train a manager of manufacturing processes (RM1) with special focus on the technological issues, the selection of the optimal processes and the economic impact of the possible technical alternatives.
The course wants to provide the theoretical tools to analyze a manufacturing process and define the optimal technical options both in terms of processes (cc3) and materials. This will be achieved thanks to the modeling of processes based on their physics (cc1, cc2) ed the tools to evaluate the possible introduction of innovative technologies such as rapid prototyping and Additive Manufacturing (cc6).
The acquired competences will be applied in the development of a Design for Manufacturing analysis of a mechanical component, in order to test and refine what acquired on the optimization of a product design and its manufacturing cycle (ca3, ca4). This study will be carried out by groups of students (2-4 students for each group) and will enable the students to test their problem solving attitude (cc7) and to work within a team to create a technical-economic analysis of a product (cc9) using consolidated industrial approaches (cc8).
Other competences that will be provided within the course are related to innovative and non-conventional processes (ca7) and the analytical modeling of manufacturing processes (ca2) and the development of advanced monitoring solutions (ca2, ca3).
The course requires the development of a reengineering study of an existing assembly, to be carried out by a team of students. The work must be presented by the group as part of the examination and it has the objective to support the acquisition of the following competences: written technical communication (ct1), coordinated work group (ct2), development of an adequate expression and technical discussion of own arguments (ct3), graphic representation and communication (ct4) and communication through presentations and web systems (ct8).

1) Analysis and optimization of manufacturing process, to reduce their cost and efficiency
2) Design for Manufacturing, to optimize the design of mechanical and electro-mechanical products
3) Net shape processes and non-conventional manufacturing technologies, including also processes for polymeric materials and composites
4) Modeling and optimization of a manufacturing cycle

Oral or written examination + development of a Design for Manufacturing analysis of a mechanical component. This analysis must be developed by a group of students (2-4 ideally) and must be submitted on Moodle before the oral examination.
The exam wants to evaluate the capabilities acquired by the student regarding the use of a straight and methodological approach to define the optimal manufacturing cycle for the production of a mechanical component and to assess its cost and efficiency.
Moreover, the development of the DFM analysis, wants to provide a challenge to the students that could be solved only with team-working and testing their problem-solving attitudes.
The final mark will be based 1/3 on the DFM analysis and 2/3 on the oral/written examination
Assessment Criteria and Grading Rubric
Fail (Insufficient)
Negative evaluation due to serious conceptual errors, fragmentary or non-existent understanding of the subject matter, inability to apply knowledge, major gaps, and a lack of independence.
18–22
Sufficient or more than sufficient evaluation due to elementary knowledge of the topics, the presence of some errors, the ability to handle only simple or guided tasks, and a basic level of independence.
23–25
Satisfactory evaluation due to a satisfactory understanding of the topics, the ability to correctly apply knowledge to familiar contexts, and the ability to complete exercises independently with some inaccuracies; demonstrates a satisfactory level of independence and operational competence.
26–28
Good or very good evaluation due to a solid theoretical understanding of the discipline, the ability to connect concepts, solve problems, and provide critical analysis; ability to perform complex tasks independently, precisely, and effectively, with a good level of independence and operational competence.
29–30 and Honors (Lode)Excellent or outstanding evaluation due to complete, in-depth, and well-structured knowledge; the ability to operate independently and flexibly even in complex or new contexts; appropriate, precise, and articulate use of specialized terminology; demonstrates critical thinking, originality, and rigor in both presentation and application.
Honors (Laude) is awarded for work or performance distinguished by brilliance and originality, exceeding standard curricular expectations.

K.T.Ulrich, D. Eppinger, "Product and Process Development" - MacGraw Hill
Kalpakjian, "Manufacturing Process for Engineering Materials" - Addison Wesley
(5th edizione)
I. Crivelli Visconti, "Materiali Compositi"

Obiettivo generale: L'aviazione civile ha un ruolo fondamentale nella società attuale. Le strategie di sviluppo dei motori aeronautici della prossima generazione devono affrontare la sfida della crescita sostenibile del traffico aereo, cercando di aumentare le prestazioni e diminuendo al contempo l'impronta ambientale e il riscaldamento globale con una progressiva decarbonizzazione.
Fornire le basi per la comprensione del funzionamento e della progettazione aerodinamica dei principali moduli di un motore aeronautico basato su turbina a gas. Tendenze di ricerca per lo sviluppo dell'aviazione civile;
Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica (B410):
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente acquisisce una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria (CC01B410), che gli consente di identificare e risolvere problemi complessi attraverso un approccio interdisciplinare. Tale base scientifica si declina nello studio di strumenti per la modellazione dei sistemi energetici, meccanici e propulsivi (CC06B410), essenziali per supportare l’analisi e la progettazione di sistemi e componenti avanzati. La formazione comprende approfondimenti di termodinamica applicata, termoeconomia e sostenibilità ambientale (CC14B410), fornendo le metodologie per individuare le inefficienze termodinamiche ed economiche degli impianti e delle macchine. Infine, il percorso garantisce competenze specifiche in fluidodinamica applicata e macchine (CC08B410), approfondendo i principi di progettazione dei sistemi di conversione dell’energia e propulsivi, dall’approccio 0D fino alla CFD (Computational Fluid Dynamics) per l’ottimizzazione avanzata.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sviluppa la capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici, elettrici e propulsivi (CA06B410), applicando i modelli alla base dell'ingegneria industriale. È in grado di applicare la propria conoscenza in campo termo-fluidodinamico e macchinistico (CA03B410) per la risoluzione di problemi di termodinamica teorica ed applicata e di scambio termico. Queste competenze permettono di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti (CA04B410), curandone ogni fase, dagli aspetti base fino all’implementazione pratica. La preparazione conseguita permette inoltre di accedere con successo al terzo livello degli studi universitari (CA09B410), come master di secondo livello o scuole di dottorato, per approfondire ulteriormente le capacità nell’ambito della ricerca.
Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica (B412):
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente acquisisce una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria (CC01B412), sia in termini generali che specifici del settore meccanico, permettendogli di identificare, formulare e risolvere problemi complessi attraverso approcci interdisciplinari. Tale bagaglio conoscitivo include la padronanza di strumenti per la modellazione dei sistemi energetici, meccanici e propulsivi (CC06B412), fondamentali per supportare le fasi di analisi e progettazione di componenti avanzati. La formazione è completata dallo studio della fluidodinamica applicata e delle macchine (CC08B412), che fornisce i principi necessari alla comprensione dei sistemi di conversione dell’energia e dei componenti meccanici rotanti
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sviluppa la capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni (CA03B412) nell'ambito dell'ingegneria meccanica, gestendo la progettazione e la verifica di sistemi ad elevata complessità funzionale. Grazie a solide basi metodologiche, è in grado di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione (CA06B412), basati su analisi matematiche e numeriche, per simulare il comportamento di impianti e migliorarne le prestazioni. La preparazione fornirà la capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti (CA04B412), a partire dagli aspetti teorici di base. Tale preparazione garantisce inoltre la capacità di raggiungere una preparazione adeguata per accedere al terzo livello degli studi universitari (CA09B412), come master di secondo livello o scuole di dottorato, favorendo l'approfondimento delle capacità nell'ambito della ricerca.
Competenze trasversali:
Oltre alle competenze tecniche, l’attività formativa integra la capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni (AG01) per trarre conclusioni oggettive e assumere decisioni conseguenti. Lo studente sviluppa la capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze (AG05) e la capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo (AP01) nell'area dell'ingegneria energetica. Infine, lo studente matura abilità nella rappresentazione e comunicazione grafica (AC03), essendo in grado di redigere in modo professionale schemi, grafici e tabelle per la comunicazione tecnica.

Architettura dei motori per aeronautica civile
Transizione dello strato limite nelle turbomacchine
Emissioni acustiche dei motori aeronautici
Stallo e pompaggio nei compressori assiali
Aerodinamica dei fan aeronautici.

La valutazione dello studente prevede una prova finale di tipo orale consistente in 2-3 domande sugli argomenti dell'insegnamento. La valutazione prenderà in considerazione la chiarezza espositiva, il livello di approfondimento e la completezza delle risposte.
1. Verifica di conoscenze e comunicazione:
Lo studente dovrà dimostrare di saper rispondere a domande teoriche per attestare una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria (CC01B410, CC01B412) e di possedere la capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi (CA06B410, CA06B412) per interpretare correttamente i risultati su problematiche progettuali e di analisi delle prestazioni. Durante il colloquio, lo studente dovrà dar prova di un linguaggio tecnico adeguato, frutto della capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni (AG01), dimostrando di saper esporre i propri argomenti anche attraverso la capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (AC03) mediante l'uso di grafici e schemi
2. Verifica delle capacità metodologiche e progettuali:
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito un'adeguata padronanza degli strumenti per la modellazione dei sistemi energetici, meccanici e propulsivi (CC06B410, CC06B412) per impostare analisi basate su approfondimenti di termodinamica applicata e sostenibilità ambientale (CC14B410) o sui principi di fluidodinamica applicata e macchine (CC08B412). Tali analisi sono finalizzate a comprendere il comportamento dei componenti, individuare inefficienze e migliorare le prestazioni attraverso la capacità di applicare la propria conoscenza (CA03B410, CA03B412) per identificare problemi e formulare soluzioni. Lo studente dovrà infine saper formulare soluzioni adeguate dimostrando la capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti (CA04B410, CA04B412), a partire dagli aspetti base.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense dell’insegnamento disponibili tramite piattaforma MOODLE

Finalità generale è porre le basi della comprensione del ruolo e del funzionamento delle imprese in seno al sistema economico, tramite l'interpretazione delle strategie di sviluppo del vantaggio competitivo, l'analisi di redditività degli investimenti, l'analisi della condizioni economiche, patrimoniali e finanziarie.
CC14 (CC12-B031742): La conoscenza dell'organizzazione aziendale (cultura d'impresa) e dell'etica professionale.,
CC16 (CC1-B031742): La conoscenza dei principi contabili alla base delle scritture di bilancio e dei documenti che lo compongono, ivi . La conoscenza dei principali indicatori contabili, dei fondamenti di contabilità analitica, del concetto di valore di un’impresa, e delle metodologie per la valutazione degli investimenti
CA16 (CA1-B031742): La capacità di analizzare ed interpretare i dati di un bilancio di esercizio, misurare la redditività di un’attività, progetto, divisione di business e azienda nel suo complesso, e di saper valutare i margini di contribuzione ed interpretare le relazioni tra costi, volumi e reddito di un progetto/attività, nonché di saper effettuare scritture contabili elementari in partita doppia rispettando i principi di contabilità generale.
CA08-B031742, CA11-B031742, CA12-B031742, AG01-B031742, AG02-B031742, AG03-B031742, AG04-B031742, AG05-B031742, CC02-B031742, CC03-B031742, CC06-B031742, AC01-B031742, AC02-B031742, AC03-B031742, AC04-B031742, AC05-B031742, AP02-B031742, AP03-B031742

Parte 1: Il bilancio

• Stato patrimoniale, Conto economico, Rendiconto finanziario, Analisi di bilancio
  Parte 2: Elementi di matematica finanziaria
  Parte 3: Il valore economico dell’impresa
  Parte 4: La valutazione degli investimenti
  Parte 5: L’analisi dei costi
• Costi fissi e variabili, analisi BEP, costi diretti, indiretti e costo pieno.

Scritto e orale.
La prova scritta include un esercizio sull’analisi di bilancio, la prova orale prevede un esame orale con tre domande sul programma e/o la presentazione di una relazione sulla valutazione investimenti.
Lo studente deve dimostrare di conoscere i principi della contabilità generale, le metodologie per la valutazione degli investimenti una conoscenza di base della matematica finanziaria e della contabilità analitica (CC14, CC16, CA16) (CC12-B031742), (CC1-B031742), (CA1-B031742)
CA08-B031742, CA11-B031742, CA12-B031742, AG01-B031742, AG02-B031742, AG03-B031742, AG04-B031742, AG05-B031742, CC02-B031742, CC03-B031742, CC06-B031742, AC01-B031742, AC02-B031742, AC03-B031742, AC04-B031742, AC05-B031742, AP02-B031742, AP03-B031742
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

DISPENSA DEL DOCENTE (GRATUITA)
Ulteriori letture:
R. N. Anthony, L.K. Breitner, D.M. Macrì, Il bilancio - Analisi economiche per le decisioni e la comunicazione della performance + materiale didattico on - line. McGraw - Hill

Obiettivi generali del corso
Il corso si propone di fornire le nozioni fondamentali per la comprensione dei processi di combustione che interessano le turbine a gas per applicazioni industriali e aeronautiche. Particolare cura verrà posta alla descrizione delle più moderne metodologie per la simulazione numerica del processo di combustione, con approfondimenti relativi alla modellazione dell'iniezione del combustibile, della formazione di sostanze inquinanti, della insorgenza di instabilità termoacustiche e dei processi di scambio termico convettivo e radiativo. Verranno inoltre descritte le principali metodologie di progettazione aerotermica dei combustori
Laurea Magistrale in ingegneria Energetica (B410)
Conoscenza e capacità di comprensione
Il percorso formativo è concepito per offrire a studentesse e studenti una solida preparazione teorico-scientifica nell'ingegneria energetica ed elettrica, pilastro fondamentale per l'identificazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare (CC01-B410). Attraverso l'approfondimento della matematica e delle scienze di base, chi partecipa al corso matura la capacità di interpretare e descrivere accuratamente le sfide ingegneristiche più articolate (CC02-B410). Un nucleo centrale dell'insegnamento riguarda lo studio dei fenomeni termodinamici, termo-fluidodinamici e termo-chimici alla base dei principali sistemi di conversione energetica (CC13-B410), con un'attenzione specifica all'analisi delle diverse tipologie di combustibile impiegate nei processi reattivi.
In questo contesto, si analizzano i principi della fluidodinamica applicata e il funzionamento dei componenti di macchine e sistemi propulsivi (CC08-B410). Grande rilievo viene dato alle problematiche dello scambio termico, fornendo le competenze necessarie per l'utilizzo di tecniche di modellazione computazionale e metodologie per la gestione ottimizzata delle reti di scambio (CC12-B410). Inoltre, il corso promuove la conoscenza e l'utilizzo di strumenti scientifici e informatici specifici per la progettazione energetica (CC03-B410) e di modelli avanzati a supporto dell'analisi di sistemi energetici e propulsivi (CC06-B410). Questo bagaglio conoscitivo è completato dalla padronanza di strumenti di progettazione per la simulazione numerica e multi-fisica di componenti e sistemi complessi (CC07-B410).
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Sul piano applicativo, la formazione consente a studentesse e studenti di sviluppare la capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per la creazione di modelli di sistemi complessi (CA01-B410). Chi frequenta il corso sarà in grado di realizzare progetti ingegneristici operando con efficacia in ambienti multidisciplinari (CA02-B410) e di applicare le competenze termo-fluidodinamiche per risolvere problemi pratici di termodinamica e scambio termico (CA03-B410). Le attività didattiche abilitano inoltre all'analisi e alla modellazione di componenti propulsivi, affrontando i problemi tipici dell'ingegneria industriale, meccanica ed energetica (CA06-B410).
Ogni futura professionista e ogni futuro professionista acquisirà la capacità di identificare, formulare e risolvere problemi specifici dell'ingegneria energetica (CA13-B410), arrivando a progettare e gestire sistemi di conversione valutandone criticamente l'impatto ambientale e la complessità impiantistica (CA14-B410). Il percorso mira a rendere chi apprende autonomo nella scelta di attrezzature e metodi appropriati, inclusi i modelli teorici, valutandone consapevolmente limiti e potenzialità (CA07-B410). Si sviluppa inoltre la capacità di valutare criticamente dati e risultati, traendo conclusioni consapevoli del grado di incertezza delle informazioni (CA08-B410). Infine, la preparazione fornita garantisce le basi per intraprendere con successo percorsi di ricerca o studi universitari di terzo livello (CA09-B410)
Laurea Magistrale in ingegneria Meccanica (B412)
Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso è strutturato per offrire a studentesse e studenti una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, con un particolare focus sull'ambito meccanico, essenziale per l'identificazione e la risoluzione di problemi complessi o interdisciplinari (CC01-B412). Attraverso lo studio della matematica e delle scienze di base, chi partecipa al corso acquisisce gli strumenti necessari per interpretare e descrivere i fenomeni ingegneristici più articolati (CC02-B412). Un nucleo centrale dell'insegnamento riguarda la fluidodinamica applicata e le macchine (CC08-B412), ambito in cui viene approfondito lo studio del comportamento delle diverse tipologie di combustibile all'interno dei sistemi di conversione.
Il percorso formativo promuove inoltre una conoscenza multidisciplinare (normativa, metodologica e tecnologica) legata alla transizione energetica di sistemi e prodotti (CC09-B412). Ogni futura progettista e ogni futuro progettista imparerà a utilizzare strumenti scientifici e informatici specifici per la progettazione meccanica (CC03-B412) e modelli a supporto dell'analisi di sistemi energetici, meccanici e propulsivi (CC06-B412). Infine, il bagaglio conoscitivo è completato dalla padronanza di strumenti avanzati per la simulazione numerica e multi-fisica di componenti e sistemi complessi (CC07-B412).
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Sul piano applicativo, la formazione abilita studentesse e studenti a tradurre le conoscenze ingegneristiche nello sviluppo di modelli per sistemi complessi (CA01-B412) e nella realizzazione di progetti in contesti multidisciplinari (CA02-B412). Chi frequenta il corso sarà in grado di applicare le proprie competenze nell'ambito dell'ingegneria meccanica per identificare problemi e formulare soluzioni innovative, arrivando a progettare e verificare apparati di elevata complessità funzionale (CA03-B412).
In particolare, l'attività didattica si focalizza sulla capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, curandone ogni fase, dagli aspetti base fino all'implementazione (CA04-B412). Futuri ingegneri e future ingegnere impareranno a scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull'analisi matematica e numerica, per simulare il comportamento di impianti e componenti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni, tenendo conto delle specifiche proprietà reattive dei combustibili utilizzati (CA06-B412).
Il percorso mira inoltre a sviluppare l'autonomia nel valutare criticamente dati e risultati, traendo conclusioni consapevoli del grado di incertezza delle informazioni trattate (CA08-B412). Infine, la preparazione garantisce a studentesse e studenti le basi necessarie per accedere con successo al terzo livello degli studi universitari, come dottorati di ricerca o master di secondo livello, per approfondire ulteriormente le proprie capacità nell'ambito della ricerca scientifica (CA09-B412)
Competenze trasversali:
Oltre alle competenze tecniche, l’attività formativa integra la capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni (AG01) per trarre conclusioni oggettive e assumere decisioni conseguenti. Lo studente sviluppa la capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze (AG05) e la capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo (AP01) nell'area dell'ingegneria energetica. Infine, lo studente matura abilità nella rappresentazione e comunicazione grafica (AC03), essendo in grado di redigere in modo professionale schemi, grafici e tabelle per la comunicazione tecnica.

Fondamenti della combustione Introduzione e richiami sui flussi turbolenti Introduzione alla combustione turbolenta Strumenti di calcolo per lo studio della cinetica chimica Modelli di combustione turbolenta Combustibili liquidi Design combustori aeronautici Termoacustica Emissioni inquinanti e tecniche di contenimento

La valutazione dello studente prevede un esame Orale con eventuale esercitazione pratica in cui vengono proposti: Processi fisici che coinvolgono la preparazione e l'evoluzione di combustibili liquidi sottoforma di spray, modalità di preparazione e iniezione di spray. Classificazione dei combustibili idrocarburici, meccanismi di combustione di idrocarburi. Stechiometria. Fiamme laminari premiscelate e non premiscelate. interazione combustione-turbolenza. Richiami su modellazione CFD di base. Modelli di combustione turbolenta: modelli local source, modelli flamelet, modelli per approccio LES. Modelli per la soluzione CFD di flussi bifasici: discrete phase modelling. Raffreddamento combustori. Design Aerodinamico. Sistemi di iniezione. Ignition. Stabilità. Termoacustica. Le esercitazioni vengono svolte in un gruppo di studenti (2-3) in modo da favorire il lavoro coordinato, devono essere presentate prima della prova orale in forma di relazione scritta che riporta una discussione critica dei risultati ottenuti in forma numerica e grafica. L'esame consiste generalmente in 3 domande sulle 3 parti principali del corso (nozioni base su combustione e combustibili liquidi, design combustori, modellistica CFD combustione turbolenta).
1. Verifica di conoscenze e comunicazione
La verifica delle conoscenze avviene principalmente attraverso un esame orale che verte su tre aree principali del corso: nozioni base sulla combustione e combustibili liquidi, progettazione di combustori e modellistica CFD della combustione turbolenta.

• Conoscenze verificate: Il percorso punta a fornire solide basi teorico-scientifiche per interpretare sfide ingegneristiche complesse (CC01, CC02) e approfondire i fenomeni termodinamici, fluidodinamici e termochimici alla base dei sistemi di conversione energetica (CC13-B410, CC08). Include inoltre la padronanza di strumenti scientifici e informatici per la progettazione e la simulazione numerica (CC03, CC06, CC07).
• Comunicazione: Le abilità comunicative sono valutate attraverso la capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (AC03), in particolare nella redazione professionale di schemi, grafici e tabelle per la comunicazione tecnica all'interno della relazione scritta. Inoltre, la prova orale stessa funge da momento di verifica della capacità di esposizione dei concetti acquisiti.
  2. Verifica delle capacità metodologiche e progettuali
  Queste capacità sono verificate attraverso un'esercitazione pratica svolta in piccoli gruppi (2-3 studenti) per favorire il lavoro coordinato. I risultati devono essere presentati in una relazione scritta che includa una discussione critica dei risultati numerici e grafici ottenuti.
• Capacità metodologiche: Si valuta l'autonomia nella scelta di metodi analitici e modelli teorici appropriati, valutandone consapevolmente limiti e potenzialità (CA07-B410, CA06-B412). È centrale la capacità di valutare criticamente dati e risultati, traendo conclusioni consapevoli del grado di incertezza (CA08, AG01).
• Capacità progettuali: La verifica riguarda l'abilità di applicare le conoscenze per la creazione di modelli di sistemi complessi (CA01) e la realizzazione di progetti in contesti multidisciplinari (CA02). Nello specifico, il corso abilita alla progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti (CA04-B412, CA14-B410), affrontando problemi tipici dell'ingegneria energetica e propulsiva (CA03, CA06-B410, CA13-B410)
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

K. K. Kuo,“Principle of Combustion – second edition”, Wiley C. Law, Combustion Physics, Cambridge J. Warnatz, U.Maas, R. Dibble, Combustion 3rd edition, Springer I. Glassmann, R. Yetter, Combustion 4th edition, Academic Press - Elsevier Poinsot, Veynante, “Theoretical and numerical combustion”, Edwards A. Lefebvre, Atomizations and Sprays, Taylor&Francis Mathieu, J., Scott, J., “An Introduction to Turbulent Flow”, Cambridge University Press,2000. “Introduction to Turbulence Modelling”, Lecture series by the Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Bruxelles, 2002 “LES and related techniques”, Lecture series by the Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Bruxelles, 2007 S. Pope, 2000, “Turbulent flows”, Cambridge Univesrity Press Wilcox, D.C., “Turbulence modeling for CFD”, 2nd ed., DCW Industries, 2000. N. Peters, Turbulent Combustion, Cambridge R. Cant, E. Mastorakos, Turbulent Reacting Flows, Imperial college press A. M. Mellor, 1990, “Design of modern gas turbine combustors”, Academic Press A. H. Lefebvre, 1999, “Gas Turbine Combustion”, 2° Edition, Taylor and Francis

L'obiettivo del corso è trasferire agli studenti le conoscenze complementari agli argomenti trattati nell’ambito dell’insegnamento di Costruzione di Macchine e funzionali al completamento delle competenze relative alla progettazione dei sistemi meccanici in accordo a quanto previsto dalle regolamentazioni e normative europee.
L'insegnamento contribuirà ai seguenti obiettivi specifici del Corso di Laurea:
Capacità cognitive e applicative

• CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
• CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale.
• CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
• CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
  Conoscenze e capacità di comprensione
• CC01 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
  Capacità di autonomia di giudizio
• AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
• AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
• AG03: Lavoro in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo.
• AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze.
• AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
  Capacità comunicative
• AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
• AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
• AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
  Capacità di apprendere
• AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
• AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
• AP04: Comprensione approfondita e la relativa interpretazione nei processi di progettazione, produzione e manutenzione, nel rispetto dei requisiti di qualità, sicurezza ed affidabilità in accordo alla normativa tecnica e ambientale (ISO, UNI, ASME, DIN, ecc.).

Materiali, elementi ed aspetti normativi complementari alla progettazione e costruzione di macchine.

Prova orale. Le domande sono di carattere teorico ed applicativo. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito capacità cognitive e applicative (CA02, CA03, CA08, CA09), conoscenze e capacità di comprensione (CC01), capacità di autonomia di giudizio (AG01, AG02, AG03, AG04, AG05), capacità comunicative (AC01, AC02, AC03) e capacità di apprendimento (AP01, AP02, AP04).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense del docente e materiale di approfondimento reso disponibile su piattaforma MOODLE.

CA01 La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi
CA06 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA07 La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità
CA09 La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca
CC01 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC02 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC06 Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti
CC16 La conoscenza del settore dell’automazione e della controllistica. La conoscenza di sistemi meccatronici.
CC19 La conoscenza di sistemi e metodi per la rappresentazione virtuale la modellazione e la ricostruzione geometrica 2D e 3D
AG02 Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG05 La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AC01 La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
AP02 Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)

Richiami di dinamica analitica. Coordinate lagrangiane. Equazioni di D'Alembert-Lagrange.
Sistemi olonomi ed anolonomi. Equazioni di Lagrange di seconda specie. Esempi di calcolo delle componenti lagrangiane delle forze attive.
Spazio di configurazione di un sistema meccanico. Coordinate lagrangiane o generalizzate. Varietà differenziabile, spazio tangente, campi vettoriali, distribuzioni. Lie bracket, teorema di Frobenius, teorema di Chow.
Metodologie per il controllo cinematico di sistemi anolonomi: ingressi di tipo periodico (sinusoidali). Applicazione al caso dell'uniciclo: cambio di variabili di configurazione e di ingresso. Parcheggio dell'uniciclo.
Modello cinematico dell'uniciclo. Progetto del sistema di controllo per l'inseguimento di una traiettoria con il metodo diretto di Lyapunov.
Richiami su moti piani e sul centro di istantanea rotazione. Richiami sul controllo a dinamica inversa.
Introduzione al backstepping control. Controllo backstepping di un triciclo: controllo dell'uniciclo equivalente, calcolo dei controlli virtuali per l'uniciclo, trasformazione nel sistema di riferimento della motoruota e controllo a dinamica inversa della motoruota.
Controllo sliding mode di sistemi ad un solo ingresso.
Chattering del segnale di controllo e metodi per evitarlo: boundary layer, second order sliding.
Controllo robusto di manipolatori.
Introduzione al Visual Servoing. Tipi di telecamere. Sensori a CCD e a C-MOS. Modello pinhole camera. Distanza focale. Modello di telecamera full perspective. Effetto di distorsione della lente e tecnica di undistortion. Calibrazione di una telecamera. Elementi di geometria proiettiva (omografie). Structure from motion.
Esercitazioni:
1) Esercizio svolto in aula: modellazione dinamica del pendolo di Furuta (massa concentrata).
2) Svolgimento in aula di esercizi sulla controllabilità di sistemi anolonomi: uniciclo su piano, sfera su piano, veicolo di tipo differential drive.
3) Esercizio svolto in aula: controllo in backstepping di un motore cc che comanda la rotazione di un volano.
4) Esercizio svolto in aula: applicazione del controllo sliding mode ad un motoriduttore con attrito ed incertezza del modello.
5) Esercizio svolto in aula: applicazione della tecnica di controllo robusto di manipolatori ad un sistema ad un grado di libertà (massa su piano con attrito).

Esame scritto obbligatorio. Eventuale discussione di un elaborato scelto durante il corso (elaborato facoltativo).
Tipicamente 3 domande inerenti agli argomenti del corso. Le domande possono essere riassunte, in linea di massima, nelle seguenti categorie: modellazione cinematica e/o dinamica di sistemi meccanici, vincoli olonomi ed anolonomi e studio di controllabilità, teoria di varie tecniche di controllo, asservimento visivo, esercizi relativi agli argomenti del corso.
Lo studente dovrà dimostrare una conoscenza sufficiente degli argomenti, capacità di ragionamento critico ed efficacia e competenza nell'esposizione.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, 2008. Robotica: modellistica, pianificazione e controllo, terza edizione, McGraw-Hill. - T.I. Fossen, 1994. Guidance and Control of Ocean Vehicles, 1st ed., John Wiley & Sons Ltd (per approfondimenti). - R. Hartley and A. Zisserman, 2003. Multiple View Geometry in Computer Vision, 2nd ed., Cambridge University Press (per approfondimenti). Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/discovery/search?vid=39SBART_UFI:39UFI_V1). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

L’obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti la capacità di identificare, formulare e risolvere i problemi relativi al comportamento meccanico dei materiali utilizzati nell’ingegneria. Inoltre, il corso si propone di fornire le conoscenze di base per la selezione dei materiali utilizzati nelle applicazioni meccaniche, al fine di garantire le migliori prestazioni.
Al termine del corso, gli studenti avranno sviluppato:

• la conoscenza dei più comuni meccanismi di collasso dei componenti meccanici e di come questi meccanismi sono collegati alle proprietà meccaniche dei materiali;
• la capacità di selezionare il materiale ottimale per soddisfare i requisiti richiesti ad un componente.
  In accordo con il set di Conoscenze e Competenze elaborato dal Corso di Studio secondo i Descrittori di Dublino, il corso contribuisce allo sviluppo delle seguenti conoscenze:
  Il corso tratta l’analisi funzionale delle parti di una macchina al fine di individuare il materiale ottimale con cui realizzare i vari componenti; inoltre vengono approfondite le metodologie di indagine sperimentale del comportamento dei materiali e della successiva interpretazione dei risultati ottenuti (CC05).
  Il corso fornisce conoscenze avanzate sulla meccanica dei materiali e su quali sono i principali metodi teorici e sperimentali usati in campo industriale riguardanti argomenti quali la meccanica della frattura, la plasticità, la fatica oligociclica, lo scorrimento viscoso e il danneggiamento. Queste conoscenze completano la formazione tecnica per la figura professionale dell'ingegnere nel campo della progettazione meccanica, con competenze rilevanti nei contesti in cui la scelta del materiale e la valutazione delle sue prestazioni sotto condizioni operative severe costituiscono elementi determinanti per l’affidabilità e la sicurezza dei componenti (CC12).
  Le capacità applicative sviluppate dal corso sono le seguenti:
  CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
  A questo scopo lo studente acquisirà capacità di applicare conoscenze teoriche a problemi ingegneristici reali, riguardanti in particolare:
• l’interpretazione di dati sperimentali provenienti da prove meccaniche;
• padronanza delle principali tecniche di caratterizzazione meccanica e dei relativi limiti;
• la selezione dei materiali idonei in funzione delle condizioni operative e delle prestazioni richieste;
• l’applicazione di modelli costitutivi per prevedere il comportamento dei materiali sotto diverse condizioni di carico.
  CA12: La capacità di analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
  Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite sul comportamento elastico, plastico e viscoplastico dei materiali e sulle modalità di rottura per:
• prevedere la durata di componenti criccati o operanti in alta temperatura;
  -valutare l’integrità strutturale di componenti criccati.
  Relativamente all'autonomia di giudizio, l'insegnamento contribuirà allo sviluppo delle seguenti competenze:
• Capacità di raccogliere, analizzare e interpretare dati sperimentali mediante metodi e strumenti consolidati dell’ingegneria, valutando la coerenza dei risultati e formulando conclusioni motivate (AG01)
• Capacità di operare efficacemente all’interno di un gruppo di lavoro, contribuendo in modo collaborativo e coordinato alla soluzione di problemi ingegneristici e riconoscendo le implicazioni interdisciplinari che caratterizzano il contesto applicativo (AG03).
  Al termine del corso, lo studente avrà inoltre acquisito le seguenti capacità comunicative:
  Capacità di comunicare in modo efficace informazioni, idee, analisi e soluzioni tecniche, adattando il registro comunicativo al tipo di interlocutore — specialista o non specialista — e impiegando un linguaggio tecnico accurato, con riferimento a contesti applicativi tipici dell’ingegneria (AC01).

Nel corso vengono presentate le principali conoscenze relative al comportamento dei materiali, con particolare riferimento alle proprietà meccaniche. In particolare, nel corso vengono esposti i concetti fondamentali alla base dei metodi di selezione dei materiali, il comportamento ad alta temperatura dei materiali, il danneggiamento, il creep, la fatica a basso numero di cicli, la meccanica della frattura lineare ed elasto-plastica, l’avanzamento delle cricche per fatica.

Al termine del corso, gli studenti devono mostrare la capacità di selezionare, caratterizzare e comprendere il comportamento dei principali materiali utilizzati nell'ingegneria meccanica.
L'esame consiste in una prova orale individuale, con domande specifiche poste sotto forma di richieste teoriche e di esercizi.
Le domande sono selezionate al fine di accertare:

• un livello sufficiente per il conseguimento della descrittore CC5 e almeno buono per il descrittore CC12
• un livello sufficiente di raggiungimento della capacità CA08 e e almeno buono per il descrittore CA12
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione lacunosa o nulla degli argomenti trattati, esposizione confusa; incapacità di applicare le conoscenze richieste.
  18–22
  Valutazione sufficiente o poco più che sufficiente dovuta a comprensione minima dei concetti, errori non gravi, comunicazione semplice ma adeguata, scarso livello di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a una comprensione complessiva accettabile dei vari argomenti, accuratezza essenziale ma corretta nell’analisi dei dati, esposizione comprensibile con qualche imprecisione, capacità di impostare e risolvere coerentemente esercizi non complessi.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona assegnata a fronte di una solida padronanza teorica della materia, esposta con un chiaro linguaggio tecnico, accompagnata dalla capacità di stabilire connessioni concettuali, risolvere problemi complessi evidenziando consapevolezza metodologica.
  29–30 e lode
  Valutazione eccellente o ottima, riconosciuta quando lo studente evidenzia una padronanza completa e approfondita della disciplina, organizzata in modo coerente e maturo sia nell’analisi che nell’applicazione dei contenuti, in presenza di autonomia e flessibilità anche in casistiche complesse o nuove con l’utilizzo di un linguaggio tecnico accurato e articolato. La lode è attribuita per una prestazione distinta per brillantezza e originalità, che supera le aspettative curriculari standard.

• N.E.Dowling: Mechanical Behavior of Materials. Prentice Hall - M.F.Ashby: Materials Selection in Mechanical Design (4ed). Butterworth-Heinemann - G.E.Dieter: Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill - L.Vergani: Meccanica dei materiali. McGraw-Hill - P.Davoli, A.Bernasconi, M.Filippini, S.Foletti: Comportamento meccanico dei materiali. McGraw-Hill Tutti i testi elencati sono disponibili presso la biblioteca di Ingegneria. "Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca”

L’obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti la capacità di identificare, formulare e risolvere i problemi relativi al comportamento meccanico dei materiali utilizzati nell’ingegneria. Inoltre, il corso si propone di fornire le conoscenze di base per la selezione dei materiali utilizzati nelle applicazioni meccaniche, al fine di garantire le migliori prestazioni.
Al termine del corso, gli studenti avranno sviluppato:

• la conoscenza dei più comuni meccanismi di collasso dei componenti meccanici e di come questi meccanismi sono collegati alle proprietà meccaniche dei materiali;
• la capacità di selezionare il materiale ottimale per soddisfare i requisiti richiesti ad un componente.
  In accordo con il set di Conoscenze e Competenze elaborato dal Corso di Studio secondo i Descrittori di Dublino, il corso contribuisce allo sviluppo delle seguenti conoscenze:
  Il corso tratta l’analisi funzionale delle parti di una macchina al fine di individuare il materiale ottimale con cui realizzare i vari componenti; inoltre vengono approfondite le metodologie di indagine sperimentale del comportamento dei materiali e della successiva interpretazione dei risultati ottenuti (CC05).
  Il corso fornisce conoscenze avanzate sulla meccanica dei materiali e su quali sono i principali metodi teorici e sperimentali usati in campo industriale riguardanti argomenti quali la meccanica della frattura, la plasticità, la fatica oligociclica, lo scorrimento viscoso e il danneggiamento. Queste conoscenze completano la formazione tecnica per la figura professionale dell'ingegnere nel campo della progettazione meccanica, con competenze rilevanti nei contesti in cui la scelta del materiale e la valutazione delle sue prestazioni sotto condizioni operative severe costituiscono elementi determinanti per l’affidabilità e la sicurezza dei componenti (CC12).
  Le capacità applicative sviluppate dal corso sono le seguenti:
  CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
  A questo scopo lo studente acquisirà capacità di applicare conoscenze teoriche a problemi ingegneristici reali, riguardanti in particolare:
• l’interpretazione di dati sperimentali provenienti da prove meccaniche;
• padronanza delle principali tecniche di caratterizzazione meccanica e dei relativi limiti;
• la selezione dei materiali idonei in funzione delle condizioni operative e delle prestazioni richieste;
• l’applicazione di modelli costitutivi per prevedere il comportamento dei materiali sotto diverse condizioni di carico.
  CA12: La capacità di analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
  Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite sul comportamento elastico, plastico e viscoplastico dei materiali e sulle modalità di rottura per:
• prevedere la durata di componenti criccati o operanti in alta temperatura;
  -valutare l’integrità strutturale di componenti criccati.
  Relativamente all'autonomia di giudizio, l'insegnamento contribuirà allo sviluppo delle seguenti competenze:
• Capacità di raccogliere, analizzare e interpretare dati sperimentali mediante metodi e strumenti consolidati dell’ingegneria, valutando la coerenza dei risultati e formulando conclusioni motivate (AG01)
• Capacità di operare efficacemente all’interno di un gruppo di lavoro, contribuendo in modo collaborativo e coordinato alla soluzione di problemi ingegneristici e riconoscendo le implicazioni interdisciplinari che caratterizzano il contesto applicativo (AG03).
  Al termine del corso, lo studente avrà inoltre acquisito le seguenti capacità comunicative:
  Capacità di comunicare in modo efficace informazioni, idee, analisi e soluzioni tecniche, adattando il registro comunicativo al tipo di interlocutore — specialista o non specialista — e impiegando un linguaggio tecnico accurato, con riferimento a contesti applicativi tipici dell’ingegneria (AC01).

Nel corso vengono presentate le principali conoscenze relative al comportamento dei materiali, con particolare riferimento alle proprietà meccaniche. In particolare, nel corso vengono esposti i concetti fondamentali alla base dei metodi di selezione dei materiali, il comportamento ad alta temperatura dei materiali, il danneggiamento, il creep, la fatica a basso numero di cicli, la meccanica della frattura lineare ed elasto-plastica, l’avanzamento delle cricche per fatica.

Al termine del corso, gli studenti devono mostrare la capacità di selezionare, caratterizzare e comprendere il comportamento dei principali materiali utilizzati nell'ingegneria meccanica.
L'esame consiste in una prova orale individuale, con domande specifiche poste sotto forma di richieste teoriche e di esercizi.
Le domande sono selezionate al fine di accertare:

• un livello sufficiente per il conseguimento della descrittore CC5 e almeno buono per il descrittore CC12
• un livello sufficiente di raggiungimento della capacità CA08 e e almeno buono per il descrittore CA12
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione lacunosa o nulla degli argomenti trattati, esposizione confusa; incapacità di applicare le conoscenze richieste.
  18–22
  Valutazione sufficiente o poco più che sufficiente dovuta a comprensione minima dei concetti, errori non gravi, comunicazione semplice ma adeguata, scarso livello di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a una comprensione complessiva accettabile dei vari argomenti, accuratezza essenziale ma corretta nell’analisi dei dati, esposizione comprensibile con qualche imprecisione, capacità di impostare e risolvere coerentemente esercizi non complessi.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona assegnata a fronte di una solida padronanza teorica della materia, esposta con un chiaro linguaggio tecnico, accompagnata dalla capacità di stabilire connessioni concettuali, risolvere problemi complessi evidenziando consapevolezza metodologica.
  29–30 e lode
  Valutazione eccellente o ottima, riconosciuta quando lo studente evidenzia una padronanza completa e approfondita della disciplina, organizzata in modo coerente e maturo sia nell’analisi che nell’applicazione dei contenuti, in presenza di autonomia e flessibilità anche in casistiche complesse o nuove con l’utilizzo di un linguaggio tecnico accurato e articolato. La lode è attribuita per una prestazione distinta per brillantezza e originalità, che supera le aspettative curriculari standard.

• N.E.Dowling: Mechanical Behavior of Materials. Prentice Hall - M.F.Ashby: Materials Selection in Mechanical Design (4ed). Butterworth-Heinemann - G.E.Dieter: Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill - L.Vergani: Meccanica dei materiali. McGraw-Hill - P.Davoli, A.Bernasconi, M.Filippini, S.Foletti: Comportamento meccanico dei materiali. McGraw-Hill Tutti i testi elencati sono disponibili presso la biblioteca di Ingegneria. "Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca”

Il corso vuole fornire allo studente le nozioni fondamentali della corrosione dei materiali metallici per finalità proprie dell'Ingegneria Meccanica affrontando in maniera dettagliata i processi di corrosione e degrado dei materiali metallici e la progettazione dei sistemi di protezione nei settori dell’Ingegneria in cui i materiali impiegati sono esposti agli ambienti di servizio più aggressivi.
Conoscenza e Comprensione:
CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici delle scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell’ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC12: La conoscenza dei materiali per l’ingegneria meccanica, dei loro comportamenti nelle varie condizioni riscontrabili nella pratica progettuale e dei metodi per la caratterizzazione del loro comportamento.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità di analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, e di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
Autonomia di giudizio:
AG1: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG2: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
Abilità comunicative:
AC2: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
Capacità di apprendimento:
AP2: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).

Aspetti generali della corrosione nei materiali metallici. Meccanismo elettrochimico e reazioni di corrosione. Aspetti termodinamici e cinetici.
Forme di corrosione generalizzata e localizzata.
Metodi di protezione e prevenzione.
Ambienti corrosivi (atmosfera, acque, suolo, corpo umano, alta temperatura, ecc.) e modalità di scelta dei materiali più idonei.

Lo studente dovrà dimostrare almeno una conoscenza base degli argomenti (Conoscenza e Comprensione) e dovrà essere in grado di dimostrare le capacità acquisite (Capacità di applicare conoscenza e comprensione e Capacità di comunicazione).
In particolare, lo studente dovrà dimostrare di conoscere:

• i principali meccanismi di corrosione
• i principali metodi di protezione dei materiali
• come affrontare il fenomeno negli ambienti considerati dal programma.
  Modalità d’esame:
  Prova orale. Durante il colloquio verranno proposti gli argomenti sviluppati a lezione e lo studente dovrà dimostrare la conoscenza acquisita. Lo studente potrà anche presentare una ricerca su un argomento a sua scelta, che metta in evidenza le conoscenze acquisite.
  Criteri di valutazione: chiarezza espositiva, livello di approfondimento, completezza.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, discreta capacità di applicare le conoscenze.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, proporre analisi critiche, ma con la presenza di qualche imprecisione.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.
  Per sostenere l'esame è richiesta l’iscrizione on-line sul sito web della didattica abilitato alla verbalizzazione elettronica.

Pietro Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici Vol. 1 e Vol. 2, Polipress Editore
Pietro Pedeferri, Corrosion Science and Engineering, Ed. Springer
M.G. Fontana, Corrosion Engineering, Ed. McGraw-Hill
Controlla la bibliografia su Onesearch. Per aiuto contatta la tua Biblioteca

CA01: La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi ; CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare. ; CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale ; CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca ;
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. ; CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.;
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali ; AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento ;

1. La ruota
2. La trasmissione del moto alle ruote
a. Il dimensionamento strutturale del motore
b. L’innesto a frizione
c. Il cambio di velocità
d. Il differenziale
3. L’impianto frenante
4. Il sistema sospensivo
5. Lo sterzo automobilistico
6. Il telaio e la carrozzeria

Colloquio orale sulle conoscenze acquisite nel corso. Le domande sono volte a verificare la conoscenza degli autoveicoli approfondendo gli aspetti funzionali dei vari sistemi che compongono le varie tipologie di autoveicoli ed a verificare la comprensione del contesto progettuale. Per verificare la maturazione di competenze (intese come capacità di applicare conoscenze e abilità a situazioni progettuali) nel corso della prova orale viene richiesto di eseguire semplici schizzi costruttivi di gruppi o sistemi componenti l’autoveicolo.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

H.Heisler, Advanced Vehicle Technology, SAE Int., 1989.
H.Heisler, Vehicle and Engine Technology, SAE Int., 1999.
G.Genta, L.Morello, L’autotelaio, Levrotto & Bella, 2007, (2 volumi).
L.Morello, G.Pia, L.Rosti Rossini, A.Tonoli, La carrozzeria, Levrotto & Bella, 2009, (2 volumi).
A.Morelli, Progetto dell'autoveicolo, Celid, 1999.
D.Vignocchi, Elementi di progettazione del motore, Athena Editrice, 2002
V.Basshuysen & F. Schäfer, Internal Combustion Engine Handbook,, SAE Int., 2004

Il corso propone una panoramica completa su tecniche e metodologie correntemente affermate per la progettazione di macchine automatiche e robot industriali; si forniscono contestualmente concetti di base per la scelta di soluzioni commerciali per affrontare problematiche usualmente riscontrabili sul campo, quali la movimentazione degli organi meccanici (motori elettrici, attuatori) ed il mantenimento della rigidezza negli assiemi complessi.

• Automazione e robotica
• Robot Industriali
• Rigidezza
• Trasmisssioni e collegamenti
• Bilanciamento
• Sensori
• Motori elettrici lineari e rotativi
• Pneumatica e oleodinamica
• Pompe e motori oleodinamici
• Attuatori speciali
• Direttiva Macchine e marcatura CE

• Esame orale
• Preparazione di un progetto
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

E. I. Rivin, Mechanical Design of Robots, 1988, McGraw-Hill
M. Giglio et al., Costruzione di Macchine, 2011, McGraw-Hill

Scopo del corso è fornire agli allievi i concetti base della dinamica del motoveicolo, il principio di funzionamento e le principali tipologie di sospensioni per motoveicoli, lo sterzo, i telai e la trasmissione, il comportamento a crash dei motoveicoli, i moderni sistemi di sicurezza attiva. cc1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria dei veicoli, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. ca1: La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving. ca2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici dei veicoli, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell'ambito dell'ingegneria meccanica. ca12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese. ca15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell'ambito della ricerca.

1. La dinamica del motoveicolo
2. Il sistema sospensivo motociclistico
3. Lo sterzo motociclistico
4. Il telaio motociclistico
5. La trasmissione motociclistica
6. I freni motociclistici
7. Il cambio motociclistico
8. Comportamento a crash dei motocicli e criteri di valutazione del danno degli utenti
9. I sistemi di sicurezza attiva per motocicli

Esame orale con entrambi i docenti. Le domande sono volte a verificare la conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo gli aspetti strutturali delle varie tipologie di veicoli ed a verificare la comprensione del contesto ingegneristico e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono il settore dei veicoli terrestri.
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito la conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo gli aspetti strutturali delle varie tipologie di veicoli e la comprensione del contesto ingegneristico e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono il settore dei veicoli terrestri.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

V. Cossalter, "Cinematica e dinamica della motocicletta", Edizioni Progetto, 1999
G. Cocco, "Dinamica e tecnica della motocicletta", Giorgio Nada, 2005
D. Bastow, Car Suspension and Handling, Pentech Press Limited, 1990
J. Remling, Steering and Suspension, John Wiley & Sons, 1983
R. Lot, J. Sadauckas, Motorcycle Design: Vehicle Dynamics Concepts and Applications, 2021

Fornire all'allievo Ingegnere Meccanico le cognizioni relative alla progettazione ed all'esercizio del materiale ferroviario, tranviario e metropolitano, con particolare riferimento all'interazione del veicolo con l'infrastruttura (via e segnalamento).
Capacità di comprendere nei dettagli la struttura meccanica di un veicolo ferrotranviario. Capacità di identificare i carichi agenti sulle strutture e di procedere ad un dimensionamento corretto.
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA4: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving

Nell'ambito del corso si affronteranno le seguenti macro-aree:

• TIPOLOGIE DI MATERIALE ROTABILE
• SALE MONTATE
• TELAI CARRELLO
• TRASMISSIONE DEL MOTO ALLE RUOTE
• SOSPENSIONI
• CASSE
• ORGANI DI TRAZIONE REPULSIONE
• FRENATURA
  Per ulteriori dettagli sugli argomenti del corso si rimanda al programma dettagliato.

Una prova orale
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

G. Piro: Materiale rotabile e norme di esercizio. Ed. CIFI-Roma
G. Piro - G. Vicuna: Il materiale rotabile rimorchiato. Ed. CIFI-Roma
G. Piro - G. Vicuna: Il materiale rotabile motore. Ed. CIFI-Roma
G. Vicuna: Organizzazione e Tecnica Ferroviaria. Ed. CIFI-Roma
A. Carpignano: Meccanica dei trasporti ferroviari e tecnica delle locomotive. Ed. Levrotto & Bella, Torino
R. Panagin: La Dinamica del Veicolo Ferroviario. Ed. Levrotto & Bella, Torino
F. Perticaroli: Sistemi Elettrici per i Trasporti. Ed. Casa Editrice Ambrosiana, Milano
Altro materiale:
Materiale tecnico tratto da pubblicazioni aziendali e dalle seguenti riviste:
Railway Gazette International
International Railway Journal
Ingegneria Ferroviaria
La Tecnica Professionale

The course is intended to provide students a wide overview on electric vehicles characteristics and their interaction with existing infrastructure and energy production system.
Therefore, competencies related to primary energy conversion, management and assessment of its impact are provided, illustrating the European framework for electrification transition.
A relevant target of the course is to describe vehicle layout, characteristics and components, illustrating the system organization for both road and off road electric and hybrid electric vehicles. Particular attention will be held on the transition from requirements to specifications.
Detailed competencies will be provided regarding powertrain system, including traction system, energy storage/conversion (batteries, fuel cells), static power converters (inverters) and their subsystems.
Finally, modelling and simulation exercises will be illustrated in order to let students learn the fundamentals of 0D-1D representation criteria for vehicles and understand the impact of boundary conditions on final results (e.g. driving cycles, temperatures).
The contents of the exam are supposed to contribute to the formation of a technical profile which is both able to manage vehicle engineering activities and to directly act on vehicle design phases.
As a final remark, students will be stimulated to analyse scientific papers and sources to introduce them to scientific research methods.
The course will contribute to the following learning objectives specific of the Master Programme:
Knowledge and understanding

• cc1 The multidisciplinary normative, methodological, technological, and instrumental knowledge of the context related to the ecological transition of systems, services and products.
• cc4: Knowledge of advanced design tools (mechanical, thermo-fluid dynamical, electrical, or multi-physics) for modelling and numerical simulation of components or systems.
• cc9: Knowledge of vehicles and their technical and design characteristics for the development of sustainable mobility.
  Applying knowledge and understanding
• ca2: The ability to carry out engineering projects, working in a multidisciplinary environment.
• ca5: The ability to combine theory and practice to identify and solve multidisciplinary engineering problems, considering constraints, including non-technical ones.
  Making judgements
• ag1: The ability to independently analyse data and information, draw objective conclusions and make consequential decisions.
  Communication skills
• ac2: The ability to professionally present problems, solutions, analyses and results through written reports and verbal presentations.
  Learning skills
• ap1: The capacity for continuous and autonomous learning, and self-updating in the relevant engineering area.

General topics related to road electric vehicles (EVs) and to environmental impact.
Typical powertrain architectures for electric and hybrid electric vehicles
EV components:

• Battery and energy storage devices
• Power converters
• Motors and traction systems
  System integration:
• Overview on controls
• Regenerative braking
  Theory and exercise on modelling and simulation of electric vehicles and their subsystems.

The exam consists of a discussion between teacher and candidate; it includes a brief discussion on a scientific topic selected by the candidate during the period of lectures.
To pass the exam, the candidate is expected to demonstrate:
a) Satisfactory competencies about the role of electric vehicles in achieving transport sustainability in different contexts (cc1), knowledge about vehicle engineering problem formulation using numerical calculation tools (cc4); knowledge about electric vehicles parts and components characteristics (cc9);
b) Capability to apply knowledge into engineering design case studies, preparing a personal project for didactic needs (ca2) and setting up proper solutions, using advanced software when necessary (ca5)
c) Appropriate ability to present and defend their work and research in a technical discussion context (ac2, ag1);
d) Propension to autonomous learning, through information collection and/or processing beyond the program in order to complete a personal project (ap1)
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Chris Mi, M. Abul Masru
Hybrid Electric Vehicles
Principles and Applications with Practical Perspectives
Second Edition
Slides prepared by the teacher.
During the course, a selection of scientific articles will be provided.
Check bibliography on: https://onesearch.unifi.it/
Contact Your library here for any request: https://unifi.libanswers.com/

Il corso contribuirà agli obbiettivi formativi:
Conoscenza e comprensione:

• cc4 La conoscenza dei principi dell’elettronica e dell’elettrotecnica
• cc6 Competenze di base sul funzionamento dgli apparati biomedicali
  Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
  -ca3 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
  -ca4 La capacità di realizzare progetti ingegneristici
  -ca5 La capacità di applicare la propria conoscenza per risolvere problemi di ingegneria
  -ca6 La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per il trattamento dei dati
  -ca7 La capacità di scegliere e utilizzare strumenti e metodi appropriati per la produzione di beni e servizi attrezzature
  -ca8 La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
  autonomia di giudizio
  -ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
  -ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
  Capacità di Comunicazione
  -ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
  -ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese
  Capacità di Apprendimento
• ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
• ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati
  Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:
  Riconoscere l’aspetto di un circuito elettronico, maneggiarlo, identificarne i componenti.
  progettare un circuito per condizionare segnali a bassa frequenza provenienti da comuni sensori analogici (e.g. temperature, pressione, etc.)
  Comprendere le basi di funzionamento di un diodo e di un transistor.
  Realizzare un semplice amplificatore a transistor o a operazionali.
  Ideare un semplice circuito digitale usando le porte di base (AND, OR, NOT, etc) a partire dalla tabella di verità
  Comprendere le basi della conversione DA e AD.
  Conoscere l’architettura di un microcontrollore.

• PCB e il circuito elettronico
• connessione ad un sensore
• Cenni al processo fotolitografico
• Il diodo e il transistor BJT
• Il simulatore LTSpice
• L’amplificatore operazionale
• Cenni a AD e DA
• Basi di elettronica digitale
• Memoria ROM e FLASH
• Cenno ai microcontrollori
• Cenno a problematiche di interferenza
• Strumentazione elettronica di base
• Attività di laboratorio su schede di test

L'esame a fine corso consiste in un test scritto della durata di 90 min.
Il test contiene 6 domande a risposta aperta, del valore di 5/30 punti ciascuna.
Lo studete compila e restituisce il foglio che gli viene consegnato. Durante l'esame lo studente può usare solamente penna ed eventualmente altri fogli per la brutta, che non verranno ritirati.
L’esame conterrà domande per verificare le competenze acquisite dallo studente in:

• Conoscenza del funzionamento di base del diodo e del transistor.
• Comprensione del funzionamento di un amplificatore operazionale e progettazione di basilari circuiti amplificatori
• Capacità di analizzare/sintetizzare semplici reti digitali
• Capacità di descrivere un PCB, e gli elementi costitutivi di un microcontrollore.
  Tabella docimologica di valutazione:
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22: Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25: Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28: Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode: Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Materiale fornito a lezione e testi presenti in biblioteca. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca

Comprendere e saper valutare la coerenza fra processo produttivo e tipologia di prodotto, individuando i fattori critici per il management relativi alla progettazione e gestione degli impianti produttivi (cc3, ampliamento delle conoscenze in campo tecnologico e manageriale, e di impiego dei fattori della produzione). Saper definire un sistema di misura delle prestazioni tecniche di un impianto produttivo, da utilizzarsi ai fini diagnostici (cc3 misura delle prestazioni di produttività dei fattori, cc4 misure specifiche di affidabilità, fidatezza, disponibilità, manutenibilità). Conoscere il portafoglio dei sistemi informativi aziendali e il ruolo che svolgono nella gestione delle operations per poter individuare le informazioni necessarie a valutare le prestazioni tecniche di un impianto produttivo (cc5). Conoscere le principali filosofie manutentive, i loro pregi e difetti, l'applicabilità e l'ottimizzazione economica delle stesse. Sviluppare competenze di Reliability Centered Maintenance e Total Productive Maintenance, concetti di qualità totale applicati alla manutenzione (cc4, ca6 capacità di valutazione critica delle prestazioni di affidabilità, fidatezza, disponibilità, manutenibilità). Saper modellare le operations con strumenti quali la teoria delle code, il metodo Montecarlo (ca5, modellazione in regime stocastico e di incertezza).
Nella parte più applicativa del corso si sviluppano la capacità di selezionare il metodo di modellazione più appropriato (ca4, scegliere ed utilizzare per la produzione di beni e servizi strumenti e metodi appropriati) e fra questi di impiegare la simulazione ad eventi, al fine di elaborare soluzione di progettazione e reengineering degli impianti e della loro gestione (ca1 simulazione stocastica, ca5, ca7 soluzione di problemi industriali in presenza di vincoli non solo tecnici).
Oltre agli obiettivi formativi specifici della materia il corso si propone di sviluppare e consolidare le seguenti capacità di comprensione trasversali quali: la comprensione della natura interdisciplinare dei problemi di ingegneria gestionale, con la necessità di un approccio orientato al problem solving, che parta dal problema per risalire alle cause ed alle possibili misure per affrontarle (cc7); la comprensione delle tecniche e dei metodi applicabili in relazione alle loro potenzialità ed ai limiti (cc8).
Verranno altresì sviluppate le capacità trasversali di applicazione delle conoscenze e della comprensione quali: la comprensione delle norme tecniche, in particolare nell’ambito della manutenzione, delle prestazioni di produttività e dei livelli dei sistemi informativi aziendali(ct5B071); la capacità di identificare, localizzare e ottenere dati e informazioni necessari alla valutazione(ct10B233); la capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette(ct10B233); la capacità avanzata di operare efficacemente, individualmente e come componenti di un gruppo(ct2), coordinando la propria attività e responsabilità in funzione di obiettivi intermedi e scadenze(ct7B071), avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l’ingegneria industriale(cc9); le capacità di presentare in forma scritta(ct1), verbale e, eventualmente multimediale, le proprie argomentazioni e i risultati del proprio studio o lavoro, con caratteristiche di organicità e rigore tecnico(ct3, ct4, ct8B071); la capacità adeguata di reperimento e comprensione delle fonti bibliografiche e tecniche in lingua inglese(ct5B233, ct6B071); la capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.

1) Analisi e diagnosi di sistemi produttivi, leve di gestione e di progettazione
2) Misure di prestazione tecnica degli sistemi produttivi
3) Gestione della Manutenzione degli Impianti Industriali
4) Strumenti di analisi dei fenomeni tipi dei sistemi produttivi. Teoria delle Code, Metodo Montecarlo
5) La simulazione stocastica ad eventi.

Realizzazione di un project work in gruppo (da 3 a 6 studenti), seguito dal docente con frequenti revisioni durante le quali, oltre ad indirizzare gli studenti al risultato atteso, sulla base di una griglia predefinita vengono acquisiti gli elementi di valutazione dell’operato dei singoli facenti parte dei gruppi (continuous assessment).
Esame orale che verte sulla presentazione da parte del gruppo di lavoro del project work, precedentemente consegnato e corretto dal docente, e sulla discussione delle correzioni fatte dal docente, e le proposte di emendamento da parte dei componenti del gruppo.
Le valutazioni, i metodi, le basi scientifiche di letteratura sono oggetto delle domande su cui viene formulata la valutazione di profitto tenendo conto all80% della qualità del lavoro e del contributo dei singoli così come emerso dalle revisioni, e al 20% delle risposte date in sede di orale. Avendo già impiegato nel project work molte delle conoscenze e competenze sviluppate nel corso dimostrando di fatto di averne raggiunto la padronanza, le domande poste ai singoli componenti del gruppo approfondiscono dal punto di vista più teorico le basi su cui i metodi sono fondati.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Manuali:
Grando A. (1995), “Organizzazione e Gestione della Produzione Industriale”, Capitolo I, EGEA, Milano
Furlanetto L., Manuale di manutenzione degli impianti industriali, Franco Angeli, 1998
Furlanetto L., Garetti M., Macchi M., Ingegneria della Manutenzione, Franco Angeli, 2007
Furlanetto L., Garetti M., Macchi M., Principi Generali di Gestione della Manutenzione, Franco Angeli, 2012
Furlanetto L., Garetti M., Macchi M., Pianificazione organizzazione e gestione tecnico-economica della manutenzione, Franco Angeli, 2011
Kelton, Law, Simulation modeling and analysis, McGraw Hill.
Kelton, Law, Sadowsky, Simulation with Arena, McGraw Hill
Approfondimenti:
Franceschini F., Galetto M., Maisano D. (2007), «Indicatori e misure di prestazione per la gestione dei processi», Il Sole 24 Ore, Milano
Higgins, L.R., Maintenance Engineering, McGraw Hill, 1995
Levitt J., Handbook of Maintenance Management, Industrial Press Inc., 1997
Palmer D., Maintenance Planning and Scheduling Handbook, McGraw Hill, 1999
Campbell J.D., Uptime, Strategies for excellence in Maintenance Management, Productivity Press, 1995
Wireman T., World Class Maintenance Management, Industrial Press Inc., 1990
Wireman T., Developing Performance Indicators for Managing Maintenance, Industrial Press Inc., 1998
Paper:
Grando A. , Turco F. (2005), “Modelling plant capacity and productivity: conceptual framework in a single-machine case”, Production Planning & Control: The Management of Operations, 16:3, 309-322 Approfondimenti :
Cigolini R., Grando A.(2009), “Modelling capacity and productivity of multi-machine systems”, Production Planning & Control: The Management of Operations, 20:1, 30-39
De Toni A., Tonchia S., “La Flessibilità Dei Sistemi Produttivi: concettualizzazioni e misurazioni sul campo”, 2° Workshop dei Docenti e Ricercatori di Organizzazione Aziendale, Università degli Studi di Padova, 1 e 2 febbraio 2001, DIEGM, Università di Udine
Solo corso da 9 CFU:
Materiale didattico: slide messe a disposizione su Moodle
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Obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze e competenze necessarie a progettare, sviluppare e gestire sistemi software complessi e basi di dati.

• Conoscenza del paradigma di programmazione orientata agli oggetti
• Capacità di usare i principali diagrammi UML nel contesto dello sviluppo software
• Comprensione dei modelli di ciclo di vita del software
• Conoscenza del modello relazionale
• Conoscenza dei costrutti del linguaggio SQL per la creazione, aggiornamento ed interrogazione di una base di dati relazionale.
• Capacità di descrivere un contesto di interesse attraverso la formulazione di uno schema concettuale, e di tradurlo nel modello relazionale.
  Con riferimento alla Matrice di Tuning, il corso fornisce le conoscenze metodologiche per la progettazione e lo sviluppo del software e per la gestione e il trattamento dei dati in ambito biomedico, contribuendo all'Area A3 (Materie matematiche specifiche) e all'Area B1 (Ingegneria dell'informazione obbligatorie) della matrice di tuning del CdS. In particolare, lo studente acquisisce conoscenza dei principi di elaborazione e trattamento dei dati (cc5) e sviluppa la capacità di scegliere e applicare metodi analitici e di modellazione (ca3), di realizzare moduli software per progetti bioingegneristici (ca4), di risolvere problemi software applicabili al campo della bioingegneria (ca5), di effettuare il trattamento dei dati (ca6), di scegliere e utilizzare strumenti e metodi per la produzione di beni, servizi e attrezzature (ca7), e di combinare teoria e pratica per affrontare problemi multidisciplinari (ca8). Il corso contribuisce inoltre allo sviluppo della capacità di analisi nel proprio campo di azione (ag1) e di formulare considerazioni tecnicamente accurate (ag2), della capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico (ac1) e di comunicare con specialisti e non, anche in inglese (ac2), nonché della capacità di mantenersi aggiornati rispetto all'evoluzione tecnologica (ap1) e di proseguire gli studi a livelli più avanzati (ap2).

Introduzione a Python; programmazione orientata agli oggetti; diagrammi UML; principi del design; design patterns; analisi object-oriented; modelli di ciclo di vita del software.
Introduzione alle basi di dati; il modello relazionale; il linguaggio SQL per la creazione ed interrogazione di basi di dati; progettazione concettuale delle basi di dati; analisi di schemi concettuali e progettazione logica; gestione di dati con Pandas; Introduzione alla qualità del software e architettura

Durante l’esame verranno poste sia domande di carattere teorico, ad esempio relative alle classi di rischio del software biomedicale, ai principi e alla natura dei database relazionali, oppure ai fondamenti dei diversi paradigmi di programmazione. Allo stesso tempo, saranno previste anche domande di tipo più pratico e implementativo, che potranno riguardare la gestione e manipolazione di strutture dati in Python, l’applicazione del paradigma object-oriented, o ancora la scrittura e l’interpretazione di query SQL.
In alternativa, progetto di gruppo con colloquio finale. Durante il colloquio, verranno poste domande mirate a verificare la corretta comprensione dell’elaborato consegnato. L’elaborato consiste nello sviluppo di una semplice applicazione in Python secondo il paradigma object-oriented e nella progettazione di un database corredato da query. Tutti gli artefatti devono essere consegnati nel formato appropriato (ovvero file .py per il progetto Python e file .db per il database). È prevista un’unica consegna del progetto; qualora il lavoro sia stato svolto in gruppo, i singoli membri potranno comunque sostenere il colloquio in appelli differenti.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Phillips, Dusty & Lott, Steven F. (2021). Python Object-Oriented Programming. Packt Publishing.
• Anaya, Mariano (2020). Clean Code in Python. Packt Publishing.
• Fowler, Martin (2004). UML distilled: a brief guide to the standard object modeling language. Addison-Wesley Publishing Company.
• Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (1995). Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison-Wesley Publishing Company.
• Atzeni, P., Ceri, S., Fraternali, P., Paraboschi, S., & Torlone, R. (2018). Basi di dati. McGraw-Hill Education.

OBIETTIVI DEL CORSO
Parte A: Reverse Engineering
Il corso vuole fornire allo studente, attraverso lezioni convenzionali e dimostrazioni pratiche in aula, le conoscenze di base sui dispositivi, le metodologie e le tecniche che permettono di ottenere un modello virtuale (numerico) a partire da un oggetto fisico. I principali argomenti trattati all'interno del corso saranno: dispositivi e tecnologie di scansione 3D, metodi di trattamento dei dati, tecniche per la ricostruzione dei modelli CAD 3D.
Parte B: Additive Manufacturing
Il corso vuole fornire allo studente, attraverso lezioni convenzionali, seminari ed esercitazioni, la conoscenza delle più innovative tecniche per la costruzione con tecniche additive di un oggetto fisico partendo da un oggetto virtuale. All'interno del corso saranno analizzate le principali tecniche di Rapid Prototyping, Rapid Tooling e Rapid Manufacturing, le tecniche per il trattamento del modello virtuale, i materiali e le macchine disponibili sul mercato.
CA4: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.
CA5: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, conoscendone i limiti e le potenzialità; in particolare la capacità di condurre esperimenti anche complessi, gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati, con capacità di analisi adeguata.
CA6: La capacità di identificare, localizzare e ottenere dati e informazioni necessari alla valutazione.
CA7: La capacità di definire, progettare e condurre le indagini utili alla comprensione dei problemi, attraverso l’uso di modelli e tecniche sia teorici che sperimentali.
CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.
Inoltre lo studente conseguirà le seguenti autonomie di giudizio
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali ; AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze ;

-Motivazioni, processi e tecnologie del R.E.
-Manipolazione dei dati acquisiti
-Ricostruzione della geometria a partire dai dati acquisiti
-Dimostrazione pratica di scanner 3D
-Dimostrazione pratica di ricostruzione della geometria a partire dai dati acquisiti tramite scanner
-Esempi pratici di applicazione delle tecniche di R.E.
-Motivazioni e tecnologie dell'A.M.
-Il formato STL
-Materiali polimerici
-Tecniche di A.M.
-Rapid Tooling
-Rapid Manufacturing

La prova di verifica dell'apprendimento consiste in una prova scritta con domande aperte ed esercizi. In particolare 2 domande/esercizi relativi ai processi di additive manufacturing (descrizione delle tecnologie, delle problematiche, dei processi); 4 domande/esercizi relativi ai processi di ingegneria inversa (descrizione delle tecnologie, dei processi, delle problematiche riscontrabili). Lo studente dovrà dimostrare buona conoscenza delle tecnologie di additive manufacturing e scansione 3D; buona conoscenza dei processi di preparazione dei modelli 3D alla realizzazione fisica; buona conoscenza del processo generale di Ingengeria Inversa; sufficiente conoscenza dei procedimenti per l'estrazione dei parametri geometrici dai dati grezzi misurati; sufficiente conoscenza delle fonti di errore che caratterizzano l'addivitve manufacturing e l'ingegneria inversa (ca4, ca5, ca6, ca7, ca9, ca12, ca15, cc2, cc5).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Non sono disponibili testi di riferimento per gli argomenti trattati.
Il materiale di supporto allo studio è costituito dalle diapositivi proiettate dal docente durante le lezioni. Il materiale sarà fornito agli studenti facendone richiesta direttamente al docente.

L'obiettivo primario è quello di indicare agli studenti metodi di applicazione dei concetti discussi nel corso di Meccanica Teorica.
CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica.
CT1: Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e redazioni individuali).
CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni.
CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
CT7: Rispettare impegni e tempi.

Nozioni di geometria differenziale utili allo sviluppo delle tematiche affrontate nel corso di Metodi Avanzati di Meccanica dei Continui per Materiali e Strutture.
Casi particolari di modellazione del comportamento meccanico di materiali complessi.

Verifica della capacità di applicazione dei concetti discussi nel corso di Metodi Avanzati di Meccanica dei Continui per Materiali e Strutture a classi particolari di materiali complessi.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Appunti distribuiti dal docente.

Il corso ha l'obiettivo di sviluppare la capacità di scelta, in relazione alla specifica analisi:

• del modello di materiale
• della tipologia di mesh.
  CA1: Applying knowledge and understanding related to problem identification and formulation of solutions, in the field of mechanical engineering, to set up, design, implement and verify systems and apparatus, even of high functional complexity, taking into account the implications related to environmental, economic and ethical aspects, employing well established methods.
  CA2: Applying knowledge and understanding related to the analysis and optimization of mechanical devices and systems, as well as to their innovation also through the development and improvement of design methods, constantly confronting with the rapid evolution of mechanical engineering.
  CA3: Applying knowledge and understanding related to the choice and application of appropriate analytical and modelling methods, based on mathematical and numerical analysis, in order to better simulate the behavior of components and plants in order to predict and improve their performance.
  CA4: Applying knowledge and understanding related to the implementation of engineering projects adapted to their level of knowledge and understanding, working in collaboration with engineers and non-engineers. The projects may concern components, equipment and mechanical systems of various kinds and for the widest possible applications.
  CA12: Applying adequate knowledge and understanding to understand English texts.
  CC1: In-depth knowledge and understanding of the theoretical-scientific aspects of engineering, with a specific reference to mechanical engineering, in which students are able to identify, formulate and solve, even in an innovative way, complex and/or interdisciplinary problems. The ability to understand a multidisciplinary context in the engineering field and to work with a problem solving approach
  CC2: In-depth knowledge and understanding of the theoretical-scientific aspects of mathematics and other basic sciences. To be able to use this knowledge to interpret and describe complex and/or interdisciplinary engineering problems.
  CC3: Knowledge, understanding and use of scientific (computer and other) tools specific to the field of mechanical engineering design.

Il corso prevede l’applicazione a casi reali delle conoscenze acquisite nel corso di “Modellistica numerica avanzata nella progettazione meccanica”

Sviluppo di un progetto sugli argomenti del corso. Prova orale con discussione del progetto.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Lucidi del corso

L'obiettivo del corso è di fornire gli strumenti per lo studio delle condizioni operative delle Turbine a Gas per impieghi propulsivi
CAPACITA' ACQUISITE AL TERMINE DEL CORSO:
Saper valutare le prestazioni di un impianto di propulsione basato su turbina a gas, in condizioni reali di funzionamento.
Competenze di Base (CC):
CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica.
CC6: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti
Competenze acquisite (CA):
CA1: La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi
CA6: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA8: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette
Competenze comunicative e di rappresentazione (AC):
AC2: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali
AC3: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
Atteggiamenti e comportamenti generali (AG):
AG1: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali
AG3: Lavoro in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo
AG4: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze.
Sviluppo personale e professionale (AP):
AP2: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)

Sistemi di propulsione aeronautica con Turbine A Gas, tipologia di architettura e tendenze di sviluppo
Comportamento off-design TAG e sistemi di regolazione motore
Operabilità motore aeronautico e tipologie di missione per applicazioni civili.

Valutazione delle attività di laboratorio svolte
Nel laboratorio vengono fornite le conoscenze teoriche necessarie e gli strumenti di simulazione per la realizzazione di uno studio numerico di un motore aeronautico reale, cui segue una discussione dell'elaborato e dei risultati ottenuti. Lo studente deve dimostrare una conoscenza approfondita del proprio elaborato, sapendo valutare in maniera autonoma le assunzioni fatte ed i risultati ottenuti, ovvero essere in grado di rispondere in contraddittorio ad eventuali annotazioni e/o contestazioni sulle soluzioni adottate ed i relativi risultati. La particolare complessità dei motori trattati, richiede simulazioni e modelli piuttosto articolati mettendo in atto le conoscenze indicate cc3, 11. La stesura e revisione dell'elaborato verifica le abilità ca 7,8,11,12, in maniera decisamente operativa.
N.B. Per la definizione di cc e ca si veda la sezione Obiettivi Formativi
APPELLI 2026 (Studio del Docente)
18 Dicembre 2026
15 Gennaio 2027
12 Febbraio 2027
16 Giugno 2027
30 Giugno 2027
14 Luglio 2027
1 Settembre 2027
prenotazione esami gestito da CSIAF/UNIFI. http://sol.unifi.it

H.Saravanamuttoo, G.Rogers, H.Cohen "Gas Turbine Theory"
Pearson Education Limited 2009
Lezioni disponibili, in inglese, su Moodle https://e-l.unifi.it/ nella sezione specifica del corso

In riferimento alle conoscenze (CC) identificate per il CdS, gli studenti acquisiranno:

• La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica (CC3).
• La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali (CC5).
  In riferimento alle competenze acquisite (CA) identificate per il CdS, gli studenti svilupperanno:
• La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni (CA4).
• La capacità di interpretare in maniera appropriata i risultati dei test sperimentali, dei calcoli di verifica, nonché dei processi di simulazione teorica complessa, tramite l’uso del calcolatore, dando applicazione alle basi, sperimentali, modellistiche, matematiche ed informatiche acquisite (CA8).
• Le capacità avanzate di operare efficacemente, individualmente e come componenti di un gruppo, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l’ingegneria meccanica (CA10).

Il laboratorio si prefigge di applicare a casi reali quanto appreso nel corso di “Simulazione e Ottimizzazione dei Processi Produttivi”

Sviluppo di un progetto finalizzato a verificare le conoscenze CC3 e CC5, e le capacità CA4, CA8 e CA10 acquisite durante il corso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Diapositive proiettate a lezione e articoli scientifici specifici degli argomenti trattati.

L'obiettivo dell’insegnamento è quello di far cimentare gli allievi con un problema pratico di robotica.
Per il CdS magistrale in Ingegneria Meccanica (MEM), insegnamento mutuato di "Robotica di Campo"
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare
CC02: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare
CC03: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CC04: La conoscenza dei metodi per ideare, pianificare, progettare e gestire sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi
CC05: La conoscenza di metodi per la pianificazione e lo svolgimento di attività sperimentali di elevata complessità per l’analisi di componenti e sistemi
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi
CC16: La conoscenza del settore dell’automazione e della controllistica. La conoscenza di sistemi meccatronici
CA01: La capacità di applicare le conoscenze ingegneristiche per lo sviluppo di modelli di sistemi complessi
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare
CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale
CA05: La capacità approfondita di condurre esperimenti complessi e di gestire strumentazione e software avanzati
CA06: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali
AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)
AP03: Apprendimento Basato su Progetti e Problemi (Problem Based Learning PBL): capacità di apprendere attraverso metodi didattici basati su progetti e risoluzione di problemi reali

L'insegnamento è principalmente di tipo pratico con l'eccezione di alcune lezioni introduttive all'uso del sistema ROS (Robotics Operating System), attualmente sempre più utilizzato nella realizzazione di sistemi robotici.

L'esame si intende superato alla consegna di una relazione finale sul progetto svolto che dimostri un sufficiente raggiungimento degli obiettivi fissati.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials
B. SICILIANO, L. SCIAVICCO LORENZO, L. VILLANI, G. ORIOLO, "ROBOTICA:
MODELLISTICA, PIANIFICAZIONE E CONTROLLO," THE MCGRAW-HILL
COMPANIES
Pubblicazione: 04/2008 (640 pagine, 37.00 Euro)
Il testo e` anche disponibile in lingua inglese:
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotics ? Modelling, Planning and
Control, Springer, London, UK, 2009
Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/discovery/search?vid=39SBART_UFI:39UFI_V1). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

CT1 Comunicazione tecnica in forma scritta redazione di rapporti e relazioni individuali)
CT2 Lavoro in gruppo in modalità coordinata
CT3 Sviluppo di una espressione e discussione etnica adeguata di proprie argomentazioni
CT4 Rappresentazione e comunicazione grafica redazione di schemi, grafici e tabelle)
CT5 Comprensione di norme tecniche
CT 6Conduzione di ricerche bibliografiche ediante le principali risorse (biblioteche, anche dati scientifici, ecc.)
CT 7 Rispettare impegni e tempi
CT8 Comunicazione attraverso presentazioni Web

Il corso fornisce conoscenze fondamentali relative alla modellazione di sistemi meccatronici con particolare riferimento ad azionamenti oleodinamici ed elettrici

Esame Orale:
Lo studente prepara un breve elaborato o un project work concordato con il docente.
L'esame orale consta di due parti: una prima discussione dei risultati dell'elaborato seguita da domande ed esercizi su argomenti più inerenti il corso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Meccatronica. Azionamenti elettrici ed oleodinamici
Allotta B. Pugi.L.
Ed. Esculapio

Lo scopo del corso è di preparare gli studenti ad affrontare temi di ricerca nella meccanica dei materiali.
CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica.
CT1: Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e redazioni individuali).
CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni.
CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
CT6: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
CT7: Rispettare impegni e tempi.

Meccanica dei difetti. Meccanica dei corpi complessi.

Esame orale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Mariano P. M. (2002), Multifield theories in mechanics of solids, Adv. Appl. Mech., 38, 1-93.
Mariano P. M. (2014), Mechanics of material mutations, Adv. Appl. Mech., 47, 1-91.

Conoscenze: problemi ai limiti; formulazione debole di un problema differenziale (cc3); discretizzazione mediante collocazione o Galerkin (cc7); spazi splines generalizzati, metodi numerici avanzati per sistemi lineari sparsi e cenni a sistemi non lineari (ap1).
Con riferimento ai Descrittori di Dublino: conoscenze avanzate sui metodi numerici (cc7)
Competenze acquisite: metodi alle differenze finite, metodo agli elementi finiti e di analisi isogeometrica per problemi differenziali; metodi iterativi per classi speciali di sistemi lineari e metodo GMRES; metodo di Newton anche approssimato per sistemi non lineari.
Capacità acquisite: saper risolvere numericamente problemi ai limiti e alle derivate parziali ellittici o parabolici; saper utilizzare spazi spline per la risoluzione numerica di problemi differenziali; saper selezionare, implementare e sperimentare un metodo iterativo adeguato al completamento della risoluzione numerica del problema differenziale considerato; utilizzo di software dedicato (cc12).
Con riferimento ai Descrittori di Dublino: avere la capacità di comprendere i testi avanzati di Matematica e saper consultare articoli di ricerca, inquadrandoli nell’ambito della ricerca attuale e avere la capacità di estrarre informazioni qualitative da dati quantitativi
Inoltre, con riferimento ai Descrittori di Dublino:
Autonomia di giudizio: valutare l’efficacia dei metodi computazionali per la risoluzione quantitativa dei problemi matematici
Abilità comunicative: essere in grado di interagire e collaborare in un lavoro di gruppo, pur mantenendo la capacità di lavorare autonomamente in modo efficace
Capacità di apprendimento: essere in grado di proseguire in modo autonomo l'attività di studio finalizzata alla ricerca in Matematica (ap1)

Differenze finite per problemi ai limiti lineari e estensione al caso non lineare per problemi del secondo ordine. Formulazione debole di un problema differenziale. Discretizzazione mediante Galerkin. Il metodo degli elementi finiti standard e isoparametrico. Tecniche di stabilizzazione per FEM. Spazi spline e analisi isogeometrica. Metodi iterativi avanzati per sistemi lineari.

Valutazione di un elaborato svolto individualmente o di un seminario di approfondimento di tematica specifica. L'argomento dell'elaborato potrà essere scelto dallo studente fra gli argomenti trattati nel corso. L'elaborato dovrà includere il software sviluppato, i risultati della sperimentazione numerica effettuata e alcuni commenti (ag1,ag2,ag3). Alternativamente sarà valutato il livello di approfondimento della tematica individualmente approfondita e le capacità espositive (ag1,ag2,ag3. Nell'esame orale saranno poste domande sui contenuti del corso. L'obiettivo dell'orale è verificare il grado di comprensione dei contenuti del corso e le capacita' di esposizione mediante adeguato linguaggio matematico.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Alfio Quarteroni (2012): Modellistica Numerica per Problemi Differenziali'' 5a edizione Springer. -Luca Formaggia, Fausto Saleri, Alessandro Veneziani (2005), Applicazioni ed esercizi di medellistica numerica per problemi differenziali, Springer. -Tom Lyche, K. Morken (2018), Spline Methods. Draft, available online. - C.T. Kelly (1995), Iterative Methods for Linear and Nonlinear Equations, SIAM, Philadelphia.

Il corso ha l'obiettivo di:

• fornire approfondimenti teorici sulle formulazioni di materiali per analisi non lineari;
• fornire le basi teoriche per la modellazione ALE (Arbitrary Lagrangian- Eulerian);
• sviluppare esempi applicativi sugli argomenti del corso.
  CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
  CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
  CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
  CA4: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.
  CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
  CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
  CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
  CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica

Il corso tratta argomenti avanzati della modellazione ad elementi finiti, ad integrazione e completamento di quanto appreso in corsi di base. Gli argomenti sono incentrati su analisi dell’area meccanica.

Sviluppo di un progetto sugli argomenti del corso. Prova orale, che ha per oggetto gli argomenti teorici del corso e la discussione del progetto.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Lucidi del corso.

L'obiettivo generale del corso è quello di fornire competenze nell'ambito delle macchine volumetriche motrici (Motori a Combustione Interna) ed operatrici (compressori e pompe volumetriche).
In particolare saranno erogate conoscenze sugli aspetti termo-fluidodinamici, sui principali criteri per il design e per l'analisi delle performance.
Lo studente della Laurea Magistrale in Energetica (ENM) maturerà le seguenti Conoscenze Capacità e Abilità:
CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza in campo termo-fluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico.
CA04: La capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base fino all’implementazione.
CA06: La capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all’ingegneria meccanica ed energetica.
CA07: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, anche attraverso l’uso di modelli teorici, conoscendone i limiti e le potenzialità.
CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CA13: La capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, in particolare energetica.
CA14: La capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovativi.
CC01: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria energetica ed elettrica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC05: La conoscenza di metodi per la pianificazione e lo svolgimento di attività sperimentali di elevata complessità per l’analisi di componenti e sistemi.
CC07: La conoscenza di strumenti avanzati di progettazione (meccanica, termofluidodinamica, elettrica o multi-fisica) per la modellazione e la simulazione numerica di componenti o sistemi.
CC08: Fluidodinamica applicata e macchine: componenti di macchine e sistemi di conversione dell’energia, propulsivi e principi di progettazione.
CC10: La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
CC13: La conoscenza dei fenomeni termodinamici, termo-fluidodinamici, termo-chimici ed elettrici alla base dei principali sistemi di conversione energetica.
AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
AG03: La capacità di lavorare in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo.
AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze.
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
Lo studente della Laurea Magistrale in Meccanica (MEM) maturerà per il corso di Motori a Combustione Interna:
1. Conoscenza e Comprensione (Knowledge and Understanding)

• CC4: Conoscenza della termodinamica, teorica ed applicata agli impianti ed ai sistemi energetici, dei fenomeni fluidodinamici e dei relativi modelli. Include la conoscenza di macchine per la produzione e conversione dell’energia (turbomacchine, apparati industriali di combustione) e il ruolo delle tecnologie per la sostenibilità ambientale ed economica.
  2. Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione (Applying Knowledge and Understanding)
• CA4: Capacità di scegliere e applicare metodi analitici e di modellazione per progettare, analizzare e collaudare macchine a fluido, motori termici e sistemi di conversione dell'energia. Include la progettazione funzionale di motori a combustione interna e la valutazione delle loro prestazioni energetiche, economiche e ambientali.
  3. Autonomia di Giudizio (Making Judgements)
• AG1: Capacità di analizzare dati, interpretare risultati e trarre conclusioni coerenti.
• AG2: Capacità di confrontare diverse soluzioni ingegneristiche e contribuire a scelte tecniche motivate in base a norme e procedure standard.
• AG3: Capacità di lavorare in gruppo in modo collaborativo, riconoscendo le implicazioni interdisciplinari.
• AG4: Capacità di organizzare il proprio lavoro rispettando scadenze e gestendo le risorse disponibili.
• AG5: Capacità di riconoscere i propri limiti conoscitivi e individuare fonti per acquisire nuove competenze.
  4. Capacità di Comunicazione (Communication Skills)
• AC1: Capacità di comunicare informazioni, idee e soluzioni tecniche a interlocutori specialisti e non, usando un linguaggio appropriato.
• AC2: Capacità di presentare problemi e risultati in modo chiaro tramite rapporti scritti e presentazioni orali standardizzate.
• AC3: Capacità di rappresentazione grafica di dati e soluzioni tecniche mediante schemi, grafici e tabelle.
  5. Capacità di Apprendimento (Learning Skills)
• AP1: Capacità di apprendere e aggiornare le proprie conoscenze nell’area ingegneristica, anche in modo autonomo.
• AP2: Capacità di reperire e consultare fonti bibliografiche e documentazione tecnica (banche dati, manuali, fonti digitali).
• AP3: Capacità di apprendere tramite metodi basati su progetti e sulla risoluzione di problemi (Problem Based Learning – PBL) applicati a casi reali.
• AP4: Capacità di comprendere i principi di progettazione, produzione e manutenzione nel rispetto dei requisiti di qualità, sicurezza e delle norme tecniche (ISO, UNI, ecc.)

-Classificazione dei MCI - Il funzionamento dei motori 2T e 4T - Cenni ai cicli termodinamici di riferimento - Parametri geometrici e cinematici caratteristici. Lavoro, potenza e rendimento
-Coppia – PMI – PME – PMA – Potenza specifica e specifica areale
-Considerazioni sulla potenza: dipendenza da Cilindrata, numero cilindri, rapporto corsa alesaggio
-Leggi di similitudine - Curve caratteristiche - Accoppiamento motore-utilizzatore
-Esame su un elevato campione di veicoli benzina e Diesel dei parametri introdotti
-Regolazione dei motori Otto e Diesel
-Alimentazione aria nel motore a quattro tempi: determinazione del -coefficiente di riempimento - effetti quasi stazionari
-Condizione di flusso attraverso le valvole, il coefficiente di efflusso: espressione analitica e valutazione sperimentale - banco di flussaggio
-Sistemi di aspirazione e scarico: condizioni di moto del fluido, fenomenologia degli effetti dinamici
-Effetti dinamici in un motore a quattro tempi - Diagramma di distribuzione - Anticipi apertura e posticipi chiusura valvole - Sistemi di fasatura variabile delle valvole – geometria variabile dei condotti.
-Alimentazione aria nel motore a due tempi: il processo di lavaggio e disposizione delle luci, coefficiente di efflusso, analisi sperimentale del processo di lavaggio, progetto dei gruppi di lavaggio e scarico, il carter pompa. Effetti dinamici in un due tempi veloce.
-Sovralimentazione. Elementi base – sovralimentazione a pressione costante – sovralimentazione a impulsi. Accoppiamento motore-sovralimentatore
-Cenni alle caratteristiche dei combustibili per motori: combustibili attualmente utilizzati e loro caratteristiche (potere calorifico, resistenza alla detonazione, accendibilità, volatilità, ecc.)
-Alimentazione combustibile nel motore Otto: carburatore elementare e dispositivi supplementari, sistemi di iniezione indiretta e diretta per motori Otto"
-Iniezione di combustibile nel motore Diesel: principali sistemi di iniezione e soluzioni costruttive - Common Rail - caratteristiche dello spray di combustibile.
-Moti della carica nel cilindro: Medie di insieme, fluttuazioni, intensità di turbolenza, moti organizzati della carica: Swirl-Tumble-Squish
-Combustione. Fasi della combustione nei motori ad accensione comandata. Propagazione del fronte di fiamma. Dispersione ciclica. Legge di rilascio del calore. Combustioni anomale: accensione a superficie, detonazione. Combustione Diesel: ritardo di accensione, motori ad iniezione diretta e a precamera. Legge di rilascio del calore
Macchine volumetriche
-Classificazione delle Macchine Volumetriche. Macchine alternative e rotative. Macchine motrici e operatrici.
-Generalità sul funzionamento. Cenni ai cicli termodinamici di riferimento - Parametri geometrici e cinematici caratteristici.
-Principali tipologie e campi di applicazione
-Lavoro, potenza e rendimento
-Ciclo indicato dei compressori alternativi
-Valvole automatiche, tipologie e problematiche associate
-Curve caratteristiche e regolazione delle prestazioni

La verifica dell'apprendimento viene effettuata tramite una prova orale durante la quale vengono rivolte domande su, generalmente, 3 degli argomenti del programma. Si crea così un colloquio verbale portato avanti con un supporto cartaceo in cui il candidato può riportare schemi, formule e grafici. Si verificano la comprensione e l'assimilazione dei concetti trattati, la capacità di riportare i concetti con schemi e grafici, collegare i vari ambiti, la capacità di utilizzare un lessico appropriato.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

G. Ferrari, Motori a Combustione Interna, Esculapio editore
J. B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw Hill International Editions.
G. A. Pignone, U. R. Vercelli, Motori ad alta potenza specifica, Giorgio NADA editore

Obiettivi generali: fornire gli elementi per la previsione delle prestazioni dei motori aeronautici per applicazioni civili e militari e dei motori a razzo.
1) Conoscenza e comprensione:
Scopo dell’attività formativa e quello di fornire una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria (CC01), sia in senso generale che con un focus specifico sulle problematiche complesse e interdisciplinari tipiche del settore meccanico. Gli obiettivi si concentrano sull'acquisizione della conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (CC03), sia informatici che tecnici, indispensabili per la progettazione avanzata, integrando l'uso di strumenti per la modellazione dei sistemi energetici, meccanici e propulsivi (CC06) a supporto dell'analisi di componenti critici. Uno strumento fondamentale è rappresentato dalla fluidodinamica applicata alle macchine (CC08), con particolare attenzione alla propulsione.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sviluppa la capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica (CA04) dei componenti, partendo dai concetti base. Tale competenza è supportata dalla capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione (CA06), basati su analisi matematiche e numeriche, per simulare e migliorare le prestazioni di impianti e componenti. Il percorso garantisce inoltre il raggiungimento di una preparazione idonea per accedere al terzo livello degli studi universitari (CA09), come master di secondo livello o scuole di dottorato, per approfondire ulteriormente le capacità nell'ambito della ricerca.
Competenze trasversali:
Lo studente svilupperà la capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze (AG05) e di valutare criticamente dati e risultati sperimentali o di simulazione.
Lo studente acquisirà la capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni e analisi (AC02) attraverso esposizioni orali, unite alla capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (AC03) mediante la redazione di schemi, grafici e tabelle. Svilupperà inoltre la capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo (AP01) nell'area ingegneristica, necessaria per mantenere un profilo professionale competitivo e aggiornato

Principali architetture dei motori aeronautici basati su turbina a gas.
Componenti: condotti di aspirazione, ugelli di scarico, eliche aeronautiche.
Motori per razzi a propellente liquido e solido.
Aerodinamica dell'elicottero.
Sistemi ausiliari e fasi di volo.
Sistemi di propulsione ibrida.

La valutazione dello studente prevede una prova finale di tipo orale costituita da 2 o 3 domande. La valutazione prenderà in considerazione la chiarezza espositiva, il livello di approfondimento e la completezza delle risposte.
Mediante domande teoriche, si verifica la comprensione approfondita degli aspetti scientifici dell'ingegneria (CC01) e della fluidodinamica applicata (CC08). Lo studente deve dimostrare di conoscere il ruolo e il funzionamento degli strumenti informatici (CC03) e dei modelli di simulazione (CC06) per l'analisi dei sistemi propulsivi.
Attraverso la discussione di problematiche progettuali, si accerta la capacità di progettazione termofluidodinamica (CA04) e l'abilità nel selezionare metodi analitici e di modellazione (CA06) per ottimizzare le prestazioni dei componenti. La padronanza di tali processi attesta una preparazione idonea per l'accesso al terzo livello degli studi (CA09).
La prova valuta la capacità di presentazione professionale (AC02) e la comunicazione grafica (AC03) attraverso la redazione di schemi e grafici durante il colloquio. L'autonomia di giudizio viene verificata tramite la capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze (AG05) per l'interpretazione critica dei dati, a dimostrazione di un'adeguata capacità di apprendimento autonomo (AP01).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense dell’insegnamento disponibili tramite piattaforma MOODLE

L'obiettivo del corso è trasferire agli studenti le conoscenze sulle principali metodologie, strumenti e aspetti normativi funzionali al miglioramento del profilo ambientale di prodotti e tecnologie industriali tenendo conto del loro intero ciclo di vita (dall’estrazione delle materie prime, passando per la produzione e l’utilizzo, fino alla gestione del fine vita).
L'insegnamento contribuirà per i seguenti obiettivi specifici del Corso di Laurea:
Capacità cognitive e applicative

• CA02: La capacità di realizzare progetti ingegneristici, lavorando in un ambiente multidisciplinare.
• CA08: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
• CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
• CA10: La capacità di analizzare le tecnologie degli impianti, dei componenti e dei processi e metodi dell'ingegneria e le loro implicazioni economiche
• CA11 La capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, definendo le specifiche, vincoli tecnici, sociali, ambientali e commerciali.
  Conoscenze e capacità di comprensione
• CC01 La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, per l’identificazione, la formulazione e la risoluzione di problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
• CC09 La conoscenza multidisciplinare normativa, metodologica, tecnologica e strumentale del contesto relativo alla transizione energetica di sistemi, servizi e prodotti.
• CC18: La conoscenza sistemica delle metodologie, tecnologie e degli aspetti chiave della valutazione del ciclo vita di un prodotto, processo o servizio.
  Capacità di autonomia di giudizio
• AG01: La capacità di analizzare autonomamente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive ed assumere decisioni consequenziali.
• AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento.
• AG03: Lavoro in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo.
• AG04: Autonomia nel rispetto di impegni e tempi, con riferimento alla capacità di allocare il tempo e le risorse disponibili per rispettare le scadenze, di valutare correttamente le proprie capacità e risorse per garantire che gli impegni siano realistici e raggiungibili e di prioritizzare le attività in base alla loro importanza e alle scadenze.
• AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze.
  Capacità comunicative
• AC01: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
• AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali.
• AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle).
• AC05: Sostenibilità e Responsabilità Etica nelle pratiche ingegneristiche inclusa la conoscenza delle normative ambientali e l'impatto ecologico delle decisioni ingegneristiche.
  Capacità di apprendere
• AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento.
• AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.).
• AP04: Comprensione approfondita e la relativa interpretazione nei processi di progettazione, produzione e manutenzione, nel rispetto dei requisiti di qualità, sicurezza ed affidabilità in accordo alla normativa tecnica e ambientale (ISO, UNI, ASME, DIN, ecc.).

Metodi, strumenti e aspetti normativi in materia di progettazione dell'ecoprofilo di prodotti e tecnologie industriali.

Prova orale. Le domande sono di carattere teorico ed applicativo relativamente agli ambiti della sostenibilità di prodotti e tecnologie industriali. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito capacità cognitive e applicative (CA02, CA08, CA09, CA10, CA11), conoscenze e capacità di comprensione (CC01, CC09, CC18), capacità di autonomia di giudizio (AG01, AG02, AG03, AG04, AG05), capacità comunicative (AC01, AC02, AC03, AC05) e capacità di apprendimento (AP01, AP02, AP04).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Mahendra S. Hundal, Mechanical Life Cycle Handbook, 2002.
• JRC-IES, ILCD Handbook: General guide for Life Cycle Assessment - Detailed guidance
• F. Giudice, G.La Rosa, A. Risitano, 2006, Product Design for Environment

CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
CA2: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA4: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.
CA9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CA15: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CC1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.
CC7: La conoscenza dei principi di progettazione degli impianti produttivi e dei processi, delle infrastrutture logistiche di impianto per la movimentazione e lo stoccaggio dei materiali. La comprensione dei vantaggi e dei limiti delle scelte di processo e impiantistiche nei diversi contesti di applicazione.
CC8: La conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo gli aspetti strutturali delle varie tipologie di veicoli. La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
CC10: La conoscenza del settore dell’automazione e della controllistica. La conoscenza di sistemi meccatronici.
CC12: La conoscenza dei metodi per ideare, pianificare, progettare e gestire sistemi, processi e servizi complessi e/o innovativi.

Il binario ferroviario: costituzione, costruzione, manutenzione. Qualità geometrica del binario. Interazione veicolo-binario. Termica del binario.
Sistemi di distanziamento in linea ed interlocking in stazione.
La linea aerea di contatto: costituzione, costruzione, manutenzione. Interazione pantografo-catenaria.

Esame orale
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Bono Focacci Lanni - La Sovrastruttura Ferroviaria
Esveld - Modern Railway Track
Lichtberger Track Compendium
Lopez Pita - Infraestructuras Ferroviarias
Marx - Arbeitsverfahren für die Instandhaltung des Oberbaus
Wang - High-Speed Turnouts
Zaayman - Mechanised Track Maintenance

Fornire agli studenti le conoscenze di base per comprendere la
complessità della supply chain (acquisto, produzione e distribuzione) e gli
strumenti e le tecniche principali per gestirla, attraverso la pianificazione
e il controllo.

1. Business strategy and operations and supply chain strategy
2. Manufacturing Planning and Control System - Budgeting
3. Demand Planning – Casi aziendali ed esercitazione su algoritmi
4. Laboratorio: introduzione alla business simulation The Fresh Connection
5. Sales & Operation Planning: teoria e simulazione 6. Master scheduling – Casi aziendali
7. MRP standard e nuove frontiere: Demand Driven MRP
8. Capacity Planning e Production Activity Control
9. Inventory management: teoria e simulazione
10. Acquisti e Supply chain
11. Project Management per progetti di implementazione di soluzioni tecnologiche
12. Laboratorio: competizione role game

Prova scritta ed eventualmente orale
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari

PM BOK VII

Per maggiore completezza le parti A e B vengono riportate integralmente, per questo specifico syllabus si consideri la parte B
L’obiettivo del corso (parte A e parte B) è fornire le conoscenze riguardo a:
Gli Impianti con turbine a gas in generale per i diversi impieghi terrestri (parte A)
Specifici approfondimenti relativi alle problematiche termiche delle turbine e a quelle connesse ai processi di combustione (parte B)
CAPACITA' E CONOSCENZE ACQUISITE AL TERMINE DEL CORSO:
Parte A (3 CFU) - questa sezione è condivisa con l’insegnamento di Turbine a Gas Industriali ed aeronautiche @B410 e @B309, conseguentemente sono specificate cc,ca ag,ac,ap.,.
Saper valutare le prestazioni di un impianto di potenza basato su turbina a gas, in condizioni reali di funzionamento (@B410-cc1,cc4, cc10, cc13, ca1,ca3,ca8, ca14 - @B309-cc4,ca9) .
Conoscere e confrontare diverse tipologie di impianto di potenza con particolare attenzione ai sistemi di combustione, ai combustibili utilizzati e al relativo impatto ambientale (@B410-cc1,cc4, cc10, cc13, ca1,ca3,ca8, ca14 - @B309-cc4,ca9)
Conoscere e confrontare i diversi sistemi di regolazione degli impianti con turbina a gas (@B410-cc1,cc4, cc10, cc13, ca1,ca3,ca8, ca14 - @B309-cc4,ca9)
Saper modellare e simulare con adeguati software il funzionamento reale di un impianto a partire da semplici datasheet reperibili pubblicamente. (@B410-cc1,cc4, cc10, cc13, ca1,ca3,ca 6, ca8, ca14 - @B309-cc4,cc9,ca9)
La predisposizione di un elaborato relativo alla simulazione di un impianto specifico e l’esame orale volto a determinare la capacità di descrivere e commentare i diversi fattori che influenzano il funzionamento reale della macchina ed il suo adattamento a specifiche condizioni di funzionamento tramite appropriati sistemi di regolazione, consentono inoltre di sviluppare, mettere alla prova e valutare le proprie capacità di giudizio (@B410 – ag1, ag5 - @B309 ag1, ag5), di comunicazione (@B410 – ac1, ac5 - @B309 ac1, ac5) ed apprendimento ((@B410 – ap2 - @B309 ap2)
Parte B (4 CFU) - questa sezione è condivisa con l’insegnamento di Scambio termico nelle macchine @B410 e @B412, conseguentemente sono specificate cc,ca,ag,ac,ap.
Saper definire una problematica termica nelle applicazioni con turbina a gas (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12, ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412-cc1,cc2,cc8, ca1,ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13).
Individuare le metodologie di calcolo per la determinazione del carico e dello stato termico di un componente ai fini della procedura di progetto e/o verifica del medesimo. (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12, ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412-cc1,cc2,cc8, ca1,ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13).
Saper selezionare adeguati sistemi per il contenimento del carico termico di un componente. (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12, ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412-cc1,cc2,cc8, ca1,ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13).
Saper individuare le metodologie di calcolo per la progettazione di massima di un combustore e la valutazione del suo stato termico a fronte dell’utilizzo di diverse tipologie di combustibili (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12, ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412-cc1,cc2,cc8, ca1,ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13).
La predisposizione di specifiche esercitazioni di calcolo applicato, per la soluzione di problematiche di scambio termico e di conduzione del calore, e l’esame orale, volto a determinare la capacità di descrivere, attraverso le opportune metodologie analitiche le diverse fenomenologie fisiche, una specifica problematica di raffreddamento dei componenti caldi di turbina a gas, mostrando la capacità di individuare e confrontare fra loro diverse soluzioni tecniche applicabili al caso specifico, consentono inoltre di sviluppare, mettere alla prova e valutare le proprie capacità di giudizio (@B410 – ag1, ag5 - @B412 ag1,ag2, ag5), di comunicazione (@B410 – ac1, ac2 - @B412 ac1, ac2) ed apprendimento ((@B410 – ap2 - @B412 ap2).
N.B. Per la definizione di cc,ca,ag,ac,ap si veda l’Ordinamento del corso di studio

Parte A - Impianti di potenza
Tendenze sviluppo Turbine A Gas , Sistemi di combustione nelle TAG,
Off-design TAG e Cicli combinati ed altri impieghi industriali
Parte B -Scambio Termico e Combustione nelle Turbine a gas
Raffreddamento (Impingement e Turbolatori), Protezione (Film cooling e
Barriera termica), Sistemi aria secondaria e tenute, Camere di
combustione,

Per maggiore completezza le parti A e B vengono riportate integralmente, per questo specifico syllabus si consideri la parte B
Laboratorio di modellazione di turbine a gas - (Parte A)
Laboratorio di analisi termofluidodinamica (numerica,sperimentale progettuale) di componenti di macchina ad alta temperatura- (Parte B) (il corso comprende una parte C, tenuta da altro docente, cui si estendono i laboratori per l’ambito sperimentale)
Prova Orale (Parte A e Parte B+C)
Nel Laboratorio di modellazione di Turbine a gas gli studenti in piccoli gruppi (3-4) affrontano dei casi specifici di studio di impianti con turbina a gas con modelli numerici OD dei diversi componenti. I laboratori si tengono nell'ultimo mese del corso in sostituzione delle lezioni frontali.
Nel Laboratorio di Analisi Termofluidodinamica gli studenti in aula affrontano dei casi specifici di studio di componenti ad alta temperatura (pale turbina, dischi, combustori) al fine di applicare a casi specifici le procedure per il calcolo del carico termico applicato ad uno specifico componente e l'analisi conduttiva sui medesimi componenti al fine di calcolare la distribuzione di temperatura nei medesimi (le tematiche sperimentali vengono trattate nella parte C).
Nella prova orale si discute l'elaborato prodotto nello specifico laboratorio (parte A), si verifica la frequenza ai laboratori proposti (parte B+C), cui si aggiunge una domanda teorica articolata sugli argomenti trattati a lezione, integrando sia la parte B che la parte C (tenuta da altro docente), nel caso la frequenza ai laboratori (parte B e parte C) sia parziale o non verificata, nell'esame orale vengono anche verificate le specifiche competenze sopra descritte con ulteriori domande.
Nel Laboratorio di modellazione di impianti (parte A) si evidenziano le cc (@B410-cc1,cc4, cc10, cc13, ca1,ca3,ca8, ca14 - @B309-cc4,ca9)in un contesto indirizzato al problem solving e dalla discussione degli esiti inoltre deve emergere un’adeguate capacità di presentazione dell’elaborato prodotto, nel complesso si possono quindi verificare le capacità di giudizio (@B410 – ag1, ag5 - @B309 ag1, ag5), di comunicazione (@B410 – ac1, ac5 - @B309 ac1, ac5) ed apprendimento ((@B410 – ap2 - @B309 ap2).
Nel Laboratorio di analisi termofluidodinamica (parte B) si esercitano cc e ca evidenziate negli obiettivi formativi, in un contesto indirizzato al problem solving pur guidato, (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12, ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412-cc1,cc2,cc8, ca1,ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13).
Nel corso della domanda orale si accertano in particolare le cc (@B410-cc1,cc2, cc8, cc10, cc12 @B412-cc1,cc2,cc8), in forma più teorica e si richiedono adeguate capacità (@B410- ca1,ca3,ca4,ca6,ca7, ca8, ca9,ca14 - @B412 ca2,ca4,ca7,ca8,ca9,ca13) nel trattare ed applicare a casi specifici gli argomenti discussi a lezione. In generale in questo contesto si applicano e si verificano anche le capacità di giudizio (@B410 – ag1, ag5 - @B412 ag1,ag2, ag5), di comunicazione (@B410 – ac1, ac2 - @B412 ac1, ac2) ed apprendimento ((@B410 – ap2 - @B412 ap2)
N.B. Per la definizione di cc,ca,ag,ac,ap si veda la sezione Obiettivi Formativi e l’Ordinamento del corso di studio.
per iscriversi utilizzare l'apposito servizio si
prenotazione esami http://sol.unifi.it
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

H.Saravanamuttoo, G.Rogers, H.Cohen "Gas Turbine Theory"
Pearson Education Limited 2009
J.C Han; S. Dutta and S.V. Ekkad " GAs Turbine Heat Transfer and Cooling
Technology" Taylor&Francis; New York, 2000.
B. Lakshminarayana; "Fluid Dynamics and Heat Transfer of
Turbomachinery". Jhon Wiley and Sons; New York, 1996.
Arthur H. Lefebvre "Gas Turbine Combustion"; Taylor&Francis; New York,
Lezioni disponibili, in inglese, su Moodle https://e-l.unifi.it/ nella sezione specifica del corso

Il corso è focalizzato principalmente sulla comprensione e verifica numerico-sperimentale dell’influenza dei principali parametri di processo. Lo sviluppo di modelli numerici permette una migliore comprensione del processo analizzato e fornisce un prezioso ausilio per la definizione dei corretti parametri di processo.
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di utilizzare codici commerciali, anche se il corso non ha come obiettivo l’insegnamento del loro utilizzo.
In riferimento alle conoscenze (CC) identificate per il CdS, gli studenti acquisiranno:

• la conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem-solving (CC1).
• La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica (CC3).
• La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industrial (CC4).
  In riferimento alle competenze acquisite (CA) identificate per il CdS, gli studenti svilupperanno:
• La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni (CA3).
• La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette (CA9).
• La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca (CA15).
  In riferimento alle competenze trasversali (CT) identificate per il CdS, il corso si propone di sviluppare le capacità di:
• Lavoro in gruppo in modalità coordinata (CT2).
• Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle) (CT4).
• Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.) (CT6).
• Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web (CT8).

Il corso si propone di fornire le basi per la corretta simulazione e ottimizzazione dei processi di lavorazione.
Al termine del corso gli studenti saranno consapevoli delle possibilità e limitazioni dei codici a elementi finiti, e della programmazione delle macchine utensili a controllo numerico, e acquisiranno le conoscenze necessarie per lo sviluppo di modelli numerici di ausilio in ambito produttivo.

Esercitazioni e prove orali sono previste per la verifica delle conoscenze CC1, CC3 e CC4, e delle capacità specifiche CA3, CA9 e CA15 e trasversali CT2, CT4, CT6 e CT8 acquisite al termine del corso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Diapositive proiettate a lezione e articoli scientifici specifici degli argomenti trattati.
Non è consigliato alcun testo di riferimento specifico.

Il corso ha l’obiettivo generale di facilitare gli studenti nel loro processo di sviluppo delle capacità di indagine e comprensione dei fattori rilevanti per la sperimentazione sui veicoli stradali. Il corso si pone inoltre i seguenti sotto-obiettivi:

• sviluppare la capacità di apprendere dalla letteratura scientifica del settore (ricerca bibliografica ed analisi di articoli scientifici).
• sviluppare la capacità di indagine del comportamento di un veicolo stradale e del suo guidatore, anche negli aspetti di interazione veicolo-ambiente-guidatore.
  Conoscenze erogate:
• cc1, cc8 e cc13: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici del comportamento cinematico e dinamico del veicolo inteso come sistema meccanico immerso in un dato ambiente di guida e operato dal conducente. Gli studenti dovranno essere capaci di progettare indagini complesse che spesso richiedono un approccio interdisciplinare.
  Capacità di applicazione:
• ca5. La capacità di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, conoscendone i limiti e le potenzialità.
• ca5: La capacità di condurre esperimenti anche complessi, gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati.
• ca7: La capacità di definire, progettare e condurre le indagini utili alla comprensione dei problemi, attraverso l’uso di modelli e tecniche sia teorici che sperimentali.
• ca9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
• ca10: Le capacità di eseguire efficacemente una ricerca, individualmente e come componenti di un gruppo, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l’ingegneria meccanica.
• ca11: Le capacità di presentare in forma scritta, verbale e, qualora opportuno, multimediale, le proprie argomentazioni e i risultati del proprio studio o lavoro, con caratteristiche di organicità e rigore tecnico.
• ca12: La capacità di adeguata comprensione delle fonti in lingua inglese.
• ca13: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti, sia in lingua italiana che in lingua inglese.

• Richiami di dinamica di veicoli stradali
• La simulazione dinamica del veicolo
• Una panoramica sugli strumenti di indagine sperimentale
• I simulatori di guida
• Condurre test su strada
• Esperimenti con il coinvolgimento di soggetti volontari
• Come progettare un esperimento
• Esecuzione di una indagine di sperimentazione

Sono previste tre modalità di verifica: una prova orale in itinere, un’attività laboratoriale di gruppo ed una prova orale conclusiva.
La prima prova orale (in itinere, durata 10 minuti) consiste nel presentare e discutere con la classe un argomento precedentemente spiegato dal docente a lezione. La prova in itinere permette di acquisire bonus per la valutazione finale.
L’attività di gruppo consiste nella progettazione, esecuzione ed analisi dei risultati di un piccolo esperimento, da svolgere sfruttando gli strumenti messi a disposizione dal laboratorio MOVING. L'attività di gruppo si conclude con una presentazione e discussione col docente e determina la valutazione finale. L'attività di gruppo è la principale modalità di verifica dell'apprendimento di questo insegnamento.
In alternativa all'attività di gruppo, ed in particolare per gli studenti part-time, è possibile optare per una prova orale conclusiva che verterà sui contenuti teorici del programma e sulla discussione di risultati di attività sperimentali svolte durante il corso. Nella prova orale lo studente dovrà essere in grado di impostare la progettazione di un'attività sperimentale ed ipotizzare i risultati attesi, anche in termini di segnali misurati sui veicoli.
Lo studente dovrà dimostrare:
una sufficiente conoscenza dei principali argomenti teorici del corso (cc8);
una sufficiente padronanza degli strumenti di indagine sperimentale illustrati a lezione ed in laboratorio (ca5, ca7);
una sufficiente capacità di interpretazione dei dati raccolti nel corso di attività di sperimentazione sui veicoli stradali (ca9).
una buona capacità di presentare le argomentazioni ed i risultati del proprio studio (ca11).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Slide messe a disposizione dal docente su Moodle
• Meccanica dell’autoveicolo (Genta)
• Motorcycle dynamics – versione italiana (Cossalter)
• Handbook of driving simulation for engineering, medicine, and psychology (Fischer et al.)
• Meccanica sperimentale: Misure ed analisi delle sollecitazioni (A. Bray, V. Vicentini)
  Controlla la bibliografia su onesearch. Per aiuto contatta la tua biblioteca

L’obiettivo del corso è di fornire le conoscenze di base per le misurazioni meccaniche meno comuni. Accrescere la capacità effettuare misure avanzate nelle macchine e di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare e quantizzare problemi e formulare soluzioni nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare il controllo delle strutture e delle macchine ma anche per progettarle, realizzarle e verificarle.
comprendere come si possono verificare le prestazioni e migliorare i sistemi, innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di misura e controllo, nell’ambito dell’ingegneria meccanica.
Raggiungere una preparazione adeguata per sviluppare sistemi e approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CA6: Definire, progettare e gestire attività sperimentali relative a componenti di macchine, impianti industriali e di conversione energetica
CA9: Capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
CC1: Approfondimento delle conoscenze in ambito energetico ed elettrico.
CC7: Misura dei parametri operativi, prestazioni ed emissioni dei componenti e sistemi di conversione energetica: tecniche e tecnologie standard ed avanzate. Catene di misura, strumenti e tecniche per il rilevamento delle grandezze termofluidodinamiche di maggiore interesse, incertezze strumentali e propagazione.

L’obiettivo del corso è di fornire le conoscenze di base per le misurazioni meccaniche meno comuni
Concetto di misura media e varianza. Errori, classificazione propagazione nelle catene di misura.
Campionamento digitali. Spettri di potenza. Autocorrelazione di segnali. Filtri analogici e digitali. Misure di base e concetti di verifica prestazionale fino al collaudo

E' previsto una attivita applicativa che prevede l'esecuzione di una eperienza di misura in laboratorio o di interpretazione di misure e relativo elaborato da svolgere normalmente in gruppo. è previsto l'utilizzo di strumentazione avanzata, interpretazione dei risultati e sviluppo di componenti si strumenti.
L'elaborato è oggetto di discussione durante una verifica orale finale che si articola nelle seguenti parti:
1) presentazione e discussione dell'eleborato (dieci-quindici minuti)
2)Successivo esame orale 25-30minuti (due domande "teoriche" prese dal programma, non nello stesso ambito delle attività di laboratorio svolte)
La durata complessiva dell'esame orale è circa 40-45 minuti
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Theory and design for mechanical measurements”, R.S. Figliola, D.E. Beasley, John Wiley & Sons, 1991
“Fundamentals of temperature, pressure and flow measurements”, R.P. Benedict, A Wiley-Interscience Publication John Wiley & Sons, 1984
“Fluid Mechanics Measurements”, R.J. Goldstein, Hemisphere publishing corporation, 1983
“Strumenti e metodi di misura”, E. O. Doeblin, Mc GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS
“Measurment System - Application and design”, E. O. Doeblin, Mc GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS
“Measurements techniques in fluid dynamics – An Introduction”, Annual Lecture series, Von Karman Institute for Fluid Dynamics
Dally, “Experimental stress analysis”, College House Enterprises, 2005.

Conoscenza e comprensione Conoscenza di indicatori di statistica descrittiva per l’analisi preliminare dei dati (cc1). Conoscenza e comprensione degli assiomi del calcolo delle probabilità (cc1). Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di statistica inferenziale (cc1). Conoscenza e comprensione delle principali distribuzioni di probabilità per valutare fenomeni aleatori nel contesto industriale (cc6). La conoscenza dei principi fondamentali della statistica inferenziale e dei metodi statistici applicabili al contesto industriale (cc6). Comprensione di metodi inferenziali per la verifica delle ipotesi da applicare in un contesto multidisciplinare con orientamento al problem solving (cc7). Comprensione e conoscenza di modelli statistici per analisi strategiche in ambito industriale e di business. Conoscenza e comprensione dei limiti delle metodologie statistiche in fase di applicazione per l’analisi di dati reali (cc9). Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di risolvere problemi di calcolo delle probabilità, di stima parametrica e verifica delle ipotesi attraverso tecniche di statistica inferenziale (ca1). Capacità di risolvere problemi di ingegneria gestionale applicando modelli statistici per analisi in condizioni di incertezza. (ca1, ca3). Capacità di adottare opportune metodologie statistiche per risolvere problemi di ingegneria industriale (ca5). Capacità di applicare le conoscenze di calcolo delle probabilità e di inferenza per analisi di fenomeni in ambito multidisciplinare (ca8).

Il Corso si articola nelle seguenti Unità Formative: 1) Introduzione alla statistica, notazione di base 2) Statistica descrittiva 3) Elementi di calcolo delle probabilità 4) Statistica inferenziale 5) Modello di regressione lineare, stima e previsione

Il raggiungimento degli obiettivi formativi è verificato mediante una prova d’esame scritta, comprendente esercizi con diversi livelli di difficoltà, inclusi quesiti particolarmente impegnativi finalizzati a valorizzare le eccellenze.
Qualora, in sede di valutazione, emergano elementi che richiedano un approfondimento in merito alla comprensione dei procedimenti utilizzati, alla padronanza degli argomenti o alla riconducibilità dell’elaborato allo studente, il docente può convocare lo studente per un colloquio orale integrativo. Il colloquio costituisce, in tal caso, parte della prova d’esame e concorre alla determinazione della valutazione finale. Ne consegue che il voto della prova scritta può aumentare o diminuire a seguito del colloquio. L'utilizzo del software R è finalizzato solo ad una maggiore comprensione degli argomenti e la sua conoscenza non è sottoposta a verifica.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Sheldon M. Ross. Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. Apogeo, Milano, 2003

Fornire agli studenti strumenti statistici per l'analisi e
l'elaborazione dei dati con particolare riferimento a problemi di stima
di parametri, segnali e modelli di sistemi dinamici.
LM INGEGNERIA INFORMATICA
Con riferimento ai descrittori di Dublino:
Conoscenza e Comprensione
cc6 - Conoscenze di modelli e metodologie di progetto, sviluppo e verifica di moduli di
elaborazione basati su apprendimento automatico e della loro integrazione con modelli
basati sulla conoscenza
Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
ca5 - Adottare un approccio ingegneristico ed ispirato alla ottimizzazione per l'analisi e
risoluzione di problemi
ca8 - Formalizzare e risolvere problemi complessi di ottimizzazione e elaborazione
dell’informazione
Autonomia di Giudizio
ag2 - Formulare, in maniera autonoma e con approccio interdisciplinare, considerazioni
rigorose e tecnicamente valide sui temi e progetti affrontati
Capacità di Comunicazione
ac1 - Presentare i risultati della propria attività in forma scritta e orale con caratteristiche
di organicità e rigore tecnico
ac2 - Comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti del settore e a
interlocutori non specialisti, in lingua italiana o inglese
Capacità di Apprendimento
ap1 - Aggiornarsi in autonomia rispetto al rapido evolversi delle tecnologie
dell’ingegneria informatica e, più in generale, dell’ingegneria dell’informazione.
ap2 - Organizzare e gestire in modo indipendente il proprio percorso di apprendimento,
sviluppando capacità di analisi e approfondimento sia in contesti guidati sia in attività
autonome.
ap3 - Apprendere in modo guidato nella preparazione degli esami orali, nella redazione di
elaborati analitici o progettuali, e nelle relazioni delle attività svolte.
Utilizzo di tecniche di analisi ed elaborazione dei dati per la stima di parametri, segnali e modelli di sistemi dinamici.
LM ROBOTICS, AUTOMATION AND ELECTRICAL ENGINEERING
Si riportano di seguito le capacità acquisite nonché le conoscenze e competenze attese secondo i descrittori di Dublino.
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE

• Conoscenza e comprensione delle nozioni di base su segnali e sistemi dinamici stocastici.
• Conoscenza e comprensione delle nozioni di base di teoria della stima, filtraggio ricorsivo e sue applicazioni, identificazione.
  2. CAPACITA DI APPLICARE
  CONOSCENZA E COMPRENSIONE
• Capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per impiegare ed eventualmente sviluppare algoritmi di elaborazione dati per affrontare e risolvere problemi di stima e identificazione anche complessi, relativi ad applicazioni in svariati contesti reali.
  3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
• Capacità approfondita di scegliere e utilizzare metodologie, sensori, strumenti software, procedure e algoritmi appropriati, conoscendone i limiti e le potenzialità; in particolare la capacità di condurre esperimenti anche complessi, gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati, con capacità di analisi adeguata.
  4. ABILITÀ COMUNICATIVE
  Capacità di esporre logicamente
  dimostrazioni tecniche relative a metodologie di stima e identificazione.
  Con riferimento ai descrittori Dublino:
  CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
  cc3 - La conoscenza sistemistica delle metodologie, delle tecnologie e degli aspetti applicativi dell’automatica.
  cc12 - La conoscenza dei sistemi di guida, navigazione e controllo di veicoli e sistemi multiveicolo a guida autonoma e semiautonoma di tipo stradale, ferroviario, aereo, marino di superficie e subacqueo, spaziale.
  cc15 - La conoscenza degli strumenti per l’analisi dei dati e delle tecniche di ottimizzazione, anche mediante metodi dell’intelligenza artificiale.
  CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
  ca4 - Applicare le conoscenze acquisite alla progettazione, alla realizzazione e all’esercizio di sistemi autonomi inclusi i veicoli e i sistemi multiveicolo a guida autonoma e semiautonoma di tipo stradale, ferroviario, aereo, marino di superficie e subacqueo, spaziale.
  AUTONOMIA DI GIUDIZIO
  ag5 - Progettare e gestire studi sperimentali, raccogliere e interpretare i dati e la loro incertezza, e trarne conclusioni.
  CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
  ap1 - Capacità di generare nuove conoscenze e/o a ricercare le conoscenze allo stato dell’arte, e di mantenere un costante processo di apprendimento e di aggiornamento.
  ap2 - Capacità di affrontare in modo efficace e originale le mutevoli problematiche connesse con l'innovazione nell'ambito delle tecnologie della robotica, dell'automazione e dell'ingegneria elettrica.
  ap3 - Capacità di sviluppare un ragionamento logico che, a seguito di precise ipotesi, porti alla conseguente dimostrazione di una tesi.
  ap4 - Capacità di approfondimenti autonomi che richiedono analisi bibliografiche, lo studio delle conoscenze aggiornate.
  ap2 -

Il corso si propone di fornire strumenti statistici per
l'analisi e l'elaborazione dei dati con particolare riferimento a problemi
di stima di parametri, segnali e modelli di sistemi dinamici.
Il programma consiste di 4 parti:
1. SEGNALI E SISTEMI DINAMICI STOCASTICI
2. TEORIA DELLA STIMA
3. FILTRAGGIO RICORSIVO E SUE APPLICAZIONI
4. IDENTIFICAZIONE DI MODELLI

L'esame consiste di una prova orale, volta ad accertare le capacità acquisite nonché le conoscenze e competenze riportate negli obiettivi formativi.
La prova orale ha lo scopo di accertare, mediante esercizi e domande teoriche, le conoscenze acquisite su: strumenti statistici per l'analisi e l'elaborazione dei dati con particolare riferimento a problemi di stima di parametri, segnali e modelli di sistemi dinamici.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE

• Conoscenza e comprensione delle nozioni di base su segnali e sistemi dinamici stocastici: verifica mediante domande ed esercizi assegnati nel compito scritto di fine corso (facoltativo) o in sede di esame orale.
• Conoscenza e comprensione delle nozioni di base di teoria della stima, filtraggio ricorsivo e sue applicazioni, identificazione: verifica
  mediante domande poste in sede di esame orale.
  2. CAPACITÀ DI APPLICARE
  CONOSCENZA E COMPRENSIONE
• Capacità di analizzare e simulare sistemi dinamici stocastici:
  verifica mediante domande poste in sede di esame orale.
• Capacità di impiegare con senso critico appropriati algoritmi di elaborazione dati per affrontare problemi di stima e identificazione: verifica mediante domande poste in sede di esame orale.
  3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
• Capacità di eseguire scelte autonome di opportuni metodi e algoritmi di elaborazione dati per affrontare problemi di stima e identificazione: verifica mediante prova orale.
  4. ABILITA COMUNICATIVE
• Capacità di esporre logicamente
  dimostrazioni tecniche su metodologie di stima e identificazione: verifica
  mediante prova orale.
  Tabella docimologica di valutazione
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22
  Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25
  Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28
  Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode
  Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Appunti dalle lezioni.
Materiale didattico disponibile sulla piattaforma Moodle
Altro materiale:
S. Bittanti: Teoria della Predizione e del Filtraggio, Pitagora Ed., Bologna, 1993.
B.D.O. Anderson, J.B. Moore: Optimal Filtering, Prentice Hall, 1979.
T. Sodestrom: Discrete-Time Stochastic Systems Estimation and Control, Prentice Hall, 1994.
Y. Bar-Shalom, X. R. Li, T. Kirubarajan: Estimation with Applications to Tracking and Navigation – Theory, Algorithms and Software, J. Wiley & Sons, 2001.
B. Ristic, S. Arulampalam, N. Gordon: Beyond the Kalman Filter – Particle Filters for tracking Applications, Artech House, 2004.
S. Bittanti: Identificazione dei Modelli e Controllo Adattativo, Pitagora Ed., Bologna, 1997.
L. Ljung: System Identification - Theory for the User, Prentice Hall, 1999.
T. Sodestrom, P. Stoica: System Identification, Prentice Hall, 1989.

Obiettivo generale del corso: Fornire le competenze allo studente per realizzare uno studio di fabbricazione e le conoscenze di base per la programmazione delle macchine a controllo numerico. In riferimento alle conoscenze (CC) identificate per il CdS si fa riferimento ai seguenti descrittori: - cc3: La conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica dell’ingegneria industriale ed i relativi metodi; per questi ultimi, la comprensione di quali siano i più idonei al fine di definire un prodotto e le sue caratteristiche. La tecnologia dei materiali impiegabili, lo studio meccanico di parti e assiemi, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti, le tecnologie per la loro produzione, la loro rappresentazione grafica sono le aree di conoscenza e comprensione. - cc6: La conoscenza degli impianti produttivi e dei processi. La comprensione dei vantaggi e dei limiti delle scelte di processo e impiantistiche nei diversi contesti di applicazione. - cc7: La conoscenza delle tematiche attuali in tema di organizzazione e gestione dei fattori della produzione e dei principi della gestione aziendale e le metodologie quantitative per l'analisi di redditività di un'attività economica, i modelli per definire il suo progetto organizzativo, per l'analisi strategica e la determinazione del piano di business. - cc8: La comprensione del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria con particolare orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari. - cc12: La conoscenza del processo produttivo più idoneo per la realizzazione di componenti meccanici, e della definizione dei parametri di processo in grado di soddisfare i requisiti di fattibilità del prodotto. In riferimento alle competenze acquisite (CA) identificate per il CdS si fa riferimento ai seguenti descrittori: - ca3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione, di verifica e di sperimentazione per progettare, analizzare e collaudare macchine e impianti includendo: l’interpretazione e la realizzazione di disegni di particolari e complessivi anche con l'utilizzo di sistemi software; il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale di componenti e di gruppi meccanici sollecitati staticamente e a fatica; l’impostazione funzionale della progettazione di un sistema meccanico, applicando i principi della cinematica, della cinetostatica, della statica e della dinamica; l’analisi delle caratteristiche dei materiali metallici e polimerici per la realizzazione dei componenti, tenendo conto delle condizioni di impiego; la capacità di scelta del migliore processo produttivo finalizzato alla realizzazione dei componenti meccanici; l’analisi e progettazione dei sistemi produttivi incluso lo studio affidabilistico, di sicurezza e di sostenibilità economica e ambientale. - ca7: La capacità di scegliere e utilizzare, per la progettazione e la produzione di beni e servizi attrezzature, strumenti e metodi appropriati quali gli strumenti software di modellazione tridimensionale, di simulazione (strutturale e fluidodinamica) e di gestione delle informazioni tecniche., - ca10: La capacità di scegliere il processo produttivo più idoneo per la realizzazione di componenti meccanici, e di definire i parametri di processo in grado di soddisfare i requisiti di fattibilità del prodotto. Il corso inoltre si pone l'obiettivo di sviluppare anche competenze trasversali (CT) quali: - ct1: Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali), grazie alla stesura dello studio di fabbricazione individuale da produrre durante il corso. - ct3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni, per discutere e argomentare le proprie scelte nel progetto. - ct4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle), necessaria per la stesura della relazione. - ct7: Rispettare impegni e tempi. tramite la definizione di scadenze chiare per la preparazione della relazione.

Introduzione alla definizione di uno Studio di Fabbricazione Selezione dei processi di lavorazione Operazioni di asportazione di truciolo e sequenza ottimale Sistemi di staffaggio Selezione dell’utensile Scelta ottimale dei parametri di taglio Vibrazioni in machining Macchine utensile a controllo numerico Programmazione macchine CNC I sistemi CAM

La valutazione dello studente prevede una prova orale sui principi per pianificare uno studio di fabbricazione e gli strumenti tecnico/tecnologici per la sua implementazione. L’ammissione alla prova orale prevede lo svolgimento di uno studio di fabbricazione su un componente selezionato durante il corso. Lo studente dovrà dimostrare competenze sulla scelta del processo produttivo ottimale e la selezione dei parametri di lavoro, si richiede pertanto che lo studente acquista delle buone competenze su questa area per valutare sufficiente la preparazione dello stesso. Competenze complementari sono considerate quelle relative ad un approccio multidisciplinare al processo di progettazione e produzione. In riferimento alle conoscenze (cc) e capacità (ca) identificate per il CdS, l'esame è volto ad accertare il conseguimento delle competenze cc3, cc6, cc7, cc8 e cc12, nonchè a verificare il raggiungimento in modo almeno sufficiente delle capacità ca3, ca7 e ca10, e delle capacità trasversali ct1, ct3, ct4 e ct7.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

M. Santochi, F. Giusti, Tecnologia meccanica e studi di fabbricazione, Ambrosiana G. Halevi, R.D. Weill, Principles of Process Planning, Chapman & Hall, 1995 A. Fortunato, A. Ascari, E. Liverani, Tecnologia meccanica, introduzione alle macchine utensili, Esculapio AA VV, 2014, Manuale delle macchine utensili, Tecniche Nuove Karlo Apro, 2008, Secrets of 5-axis Machining, Industrial Press Inc. Controlla la disponibilità su onesearch (https://onesearch.unifi.it/) Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

I contenuti del corso sono trasversali e rilevanti per molti ruoli previsti dal progetto formative, in particolare, il corso concorre a definire il modo rilevante le professionalità della figura RM5 (Operations and Supply Chain manager), e concorre a formare la figura del RM1(progettista/gestore di sistemi di manifattura avanzata.
Conoscenze e capacità di comprendere
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito le principali conoscenze relative alla struttura e al funzionamento di una supply chain, in termini di: processi logistici e attori coinvolti; flussi; influenza delle scelte decisionali sulle principali prestazioni (cc1, cc6, cc7 e cc8).
Competenze
Lo studente dovrà essere in grado di progettare autonomamente la supply chain e i principali processi, definendone le politiche gestionali più adatte in relazione al contesto applicativo. A titolo esemplificativo, ma non esaustivo, lo studente sarà in grado di costruire un network logistico, decidere i criteri di allocazione delle scorte nel sistema distributivo, misurare i principali indicatori di servizio logistico, affrontare decisioni di make or buy in ambito logistico, ecc. Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per analizzare ed elaborare dati numerici, per sostenere le relative scelte decisionali.
Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di valutare l’impatto delle decisioni strategiche, di pianificazione e operative, sulle prestazioni della supply chain.
I contenuti del corso sono trasversali e rilevanti per molti ruoli previsti dal progetto formative, in particolare, il corso concorre a definire il modo rilevante le professionalità della figura RM5 (Operations and Supply Chain manager), e concorre a formare la figura del RM1(progettista/gestore di sistemi di manifattura avanzata.
Capacità comunicative
Lo studente dovrà acquisire il lessico specifico inerente alla supply chain e al supply chain management. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, anche attraverso la risoluzione di problemi numerici, i principali contenuti del corso (ad esempio: supply chain, supply chain management, agility, resilience, customer service, ecc.), anche attraverso l’utilizzo di strumenti di uso comune nel settore, quali schemi a blocchi o flowchart.
Capacità di apprendimento
Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di supply chain management in generale, attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione (ca1, ca2, ca3 e ca4).

Il corso di Supply chain management si propone di analizzare come attraverso la progettazione e la gestione efficiente ed efficace delle fasi del processo logistico sia possibile raggiungere gli obbiettivi strategici di innalzamento del servizio al minimo costo complessivo. La trattazione parte dalle principali definizioni inerenti alla supply chain, ne esamina i processi e gli attori principali, le prestazioni in termini di servizio, gli aspetti economici e strategici.

La valutazione verterà su una prova scritta di fine corso in cui gli allevi affronteranno sia quesiti applicativi e di natura quantitativa, sia domande aperte relative ai diversi temi trattati durante le lezioni e le testimonianze aziendali. La valutazione si baserà sulla comprensione degli argomenti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole (ca2, ca5, ca7).
Team work integrativo:
Verranno affrontati dei casi studio durante il corso. Solo i partecipanti al corso possono formare dei gruppi di 3/4 persone. I componenti dei gruppi potranno avere fino a un massimo di 3 punti aggiuntivi rispetto alla valutazione ottenuta con l'esame scritto.I testi dei casi verranno consegnati agli studenti durante il semestre; la discussione dei casi potrà essere svolta o durante session idedicate durante il semestre (in questo caso la valutazione ottenuta ha validità di un anno) oppure durante la prova orale successiva all’appello scritto che si è superato (circa 1 settimana dopo). Per ogni caso la durata della discussione sarà di circa 30 minuti.
Lo svolgimento dei casi di studio è raccomandato dal docente poiché non solo contribuisce all'acquisizione dei concetti base del corso mediante casi reali e numerici, ma favorisce l’acquisizione di competenze dicomunicazione e di lavoro in team. I risultati degli esami vengono pubblicati sulla pagina di e-learning del corso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense a cura del docente disponibili sulla piattaforma di e-learning di ateneo.
Letture consigliate:

• Romano P., Danese P., 2010, "Supply chain management. La gestione di processi di fornitura e distribuzione", McGrawHill
• Cavalieri S., Pinto R., – “Orientare al successo la Supply Chain” - Isedi
• Chopra, S. & Meindl, P., 2012. “Supply chain management: strategy, planning and operations”. (5th Edition). Pearson International
• Christopher, M., 2005. “Logistics and Supply Chain Management”, Person Education
• Christopher. M.,2000. “The Agile Supply Chain: Competing in Volatile Markets”. Industrial Marketing Management, 29(1), pp.37–44
• Christopher, M., & Peck, H., 2004. “Building the Resilient Supply Chain”. International Journal of Logistics Management, 15(2), pp.1-14
• Arjan J. van Weele, 2018, "Purchasing and Supply Chain Management: Analysis, Strategy, Planning and Practice", Cengage Learning, 7th Edition
• Womack J.P., Jones, D.T., 1996, "Lean Thinking", Simon & Schuster
  Risorse online:
  http://www.apics.org/apics-for-business/frameworks/scor
  http://www.vics.org/committees/cpfr/

Scopo del corso è quello di fornire le conoscenze applicative per la gestione degli strumenti di scansione 3D, di ricostruzione di modelli CAD e di additive manufacturing con particolare riferimento alla re-ingegnerizzazione di prodotto, ai controlli dimensionali e alla scelta dei parametri del processo costruttivo.
CA3: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione, basati sull’analisi matematica e numerica, per poter simulare al meglio il comportamento di componenti e impianti al fine di predirne e migliorarne le prestazioni.
CA4: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.
CA6: La capacità di identificare, localizzare e ottenere dati e informazioni necessari alla valutazione.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CC4: La conoscenza dei metodi numerici per la progettazione e verifica di componenti e/o sistemi meccanici, comprensivi dei modelli numerici per la corretta rappresentazione del comportamento dei materiali. La conoscenza delle tipologie di analisi necessarie per eseguire la suddetta attività di progettazione e verifica secondo i più recenti requisiti del mondo industriale.
CT1: Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali)
CT2: Lavoro in gruppo in modalità coordinata
CT3: Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
CT7: Rispettare impegni e tempi

Illustrazione e utilizzo pratico di processi di scansione 3D con strumenti a contatto e senza contatto.
Elaborazione dei dati scansionati e modellazione 3D a partire dagli stessi.
Preparazione dei modelli digitali alla stampa 3D.
Illustrazione e utilizzo pratico di processi di stampa 3D che utilizzano tecnologie FDM ed SLS.

L’esame prevede l'esecuzione di una prova pratica consistente nello svolgimento di un progetto sviluppato nei laboratori del dipartimento; una prova orale volta alla discussione delle modalità di svolgimento e dei risultati del progetto e delle nozioni impartite dal docente nel corso della didattica frontale. In particolare la prova consta di almeno una domanda sulle scelte (parametri, settaggi, procedure) effettuate per scansionare l'oggetto della prova pratica, per ricostruire il design intent del progettista giustificando eventuali modifiche alla scansione ottenuta; almeno una domanda sulla scelta dei parametri macchina per la stampa 3D del modello CAD ottenuto.Lo studente dovrà dimostrare una buona capacità di impiego di strumenti di scansione 3D, una buona conoscenza degli strumenti per la ricostruzione a partire da nuvole di punti o mesh 3D , una sufficiente conoscenza di gestione degli strumenti hardware e software per la stampa 3D (ca4, ca6, ca12, cc3, cc4).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Non sono disponibili testi di riferimento per gli argomenti trattati. Il materiale di supporto allo studio è costituito dalle diapositive proiettate dal docente durante le lezioni e scaricabili attraverso la piattaforma moodle.

L'obiettivo di questo corso è quello di fornire una finestra sulle tematiche più innovative relative al settore dei motori a combustione interna.
Gli argomenti relativi al processo di combustione, alla sovralimentazione, al controllo delle emissioni inquinanti e ai combustibili sostenibili sono trattati tenendo conto sia della letteratura scientifica sia delle principali innovazioni presenti sul mercato.
Lo studente della Laurea Magistrale in Energetica (ENM) maturerà le seguenti Conoscenza e capacità di comprensione (CC) e Capacità di applicare conoscenza e comprensione (CA):
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti.
CC08: Fluidodinamica applicata e macchine: componenti di macchine e sistemi di conversione dell’energia, propulsivi e principi di progettazione.
CC10: La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna.
CC13: La conoscenza dei fenomeni termodinamici, termo-fluidodinamici, termo-chimici ed elettrici alla base dei principali sistemi di conversione energetica.
CC14: Approfondimenti di termodinamica applicata, termoeconomia, sostenibilità ambientale degli impianti, macchine, componenti e sistemi per la produzione e conversione dell’energia. Metodologie per l’individuazione delle inefficienze termodinamiche ed economiche dei sistemi energetici e dei componenti. Sostenibilità ambientale ed economica.
CA03: La capacità di applicare la propria conoscenza in campo termo-fluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico.
Lo studente della Laurea Magistrale in Meccanica (MEM) maturerà le seguenti Conoscenza e capacità di comprensione (CC) e Capacità di applicare conoscenza e comprensione (CA):
CC06: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e component
CC08: Fluidodinamica applicata e machine
CC10: La conoscenza delle macchine elettriche e dei relativi sistemi di alimentazione per trazione. La conoscenza degli aspetti strutturali e termo-fluidodinamici dei motori a combustione interna
CA04: La capacità di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base fino all’implementazione
Gli studenti di entrambi i corsi (ENM e MEM) acquisiranno le seguenti conoscenze e capacità trasversali:
CA09: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
CA13: La capacità di progettare, analizzare, pianificare e gestire sistemi di conversione energetica, e il loro impatto ambientale ed impianti di servizio e di processo anche complessi e/o innovative
AG02: Capacità di valutare diverse opzioni o soluzioni ad un problema e di prendere decisioni informate sui propri progetti anche sulla base delle norme tecniche di riferimento
AG03: Lavoro in gruppo in modalità coordinata, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l'ambito applicativo
AG05: La capacità di identificare il bisogno di nuove conoscenze
AC02: La capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso rapporti scritti e presentazioni verbali
AC03: Capacità di rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
AC05: Sostenibilità e Responsabilità Etica nelle pratiche ingegneristiche inclusa la conoscenza delle normative ambientali e l'impatto ecologico delle decisioni ingegneristiche
AP01: La capacità di apprendimento e di aggiornamento autonomo e continuo nell'area ingegneristica di riferimento
AP02: Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifici, ecc.)

• Combustioni a bassa temperatura.
• Nuovi sviluppi nella sovralimentazione
• Emissioni inquinanti
• Combustibili alternativi
• Sistemi di propulsione ibirda

La verifica dell'apprendimento viene effettuata tramite una prova orale durante la quale vengono rivolte domande su, generalmente, 3 degli argomenti del programma. Si crea così un colloquio verbale portato avanti con un supporto cartaceo in cui il candidato può riportare schemi, formule e grafici. Si verificano la comprensione e l'assimilazione dei concetti trattati, la capacità di riportare i concetti con schemi e grafici, collegare i vari ambiti, e la capacità di utilizzare un lessico appropriato.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

G. Ferrari, Motori a Combustione Interna, Esculapio editore
J. B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw Hill International Editions.
G. A. Pignone, U. R. Vercelli, Motori ad alta potenza specifica, Giorgio NADA editore

1) Conoscenza e comprensione
Obiettivo 1.1) Comprensione dell’organizzazione gerarchica dei sistemi produttivi secondo il modello Computer Integrated Manufacturing.
Obiettivo 1.2) Conoscenza della classificazione IEC 61512 dei problemi di controllo industriale: basic control, procedural control e coordination control.
Obiettivo 1.3) Conoscenza dei fondamenti della trasmissione digitale, dei mezzi fisici, delle codifiche binarie e del modello ISO/OSI.
Obiettivo 1.4) Comprensione dei fenomeni di codifica, quantizzazione, campionamento, aliasing, decodifica e interpolazione continua.
Obiettivo 1.5) Conoscenza della struttura, delle tipologie, delle tecniche di taratura e delle forme digitali dei controllori PID.
Obiettivo 1.6) Conoscenza dell’architettura, del funzionamento real-time e del ciclo di scansione dei controllori logici programmabili.
Obiettivo 1.7) Comprensione del ruolo dei sistemi a eventi discreti nel controllo logico-sequenziale dei livelli di macchina e cella.
Obiettivo 1.8) Conoscenza dei modelli ad automi a stati finiti e delle principali proprietà qualitative dei sistemi a eventi discreti.
Obiettivo 1.9) Conoscenza dei principi della programmazione PLC secondo IEC 61131-3, con particolare riferimento al linguaggio Ladder Diagram.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Obiettivo 2.1) Saper classificare funzioni e problemi di controllo secondo la norma IEC 61512.
Obiettivo 2.2) Saper associare le principali funzioni di controllo industriale ai livelli funzionali del modello CIM.
Obiettivo 2.3) Saper distinguere le esigenze comunicative delle reti per le informazioni, delle reti per il controllo e delle reti di campo.
Obiettivo 2.4) Saper valutare gli effetti della quantizzazione, del campionamento, dell’aliasing e della ricostruzione analogica nei sistemi digitali.
Obiettivo 2.5) Saper applicare tecniche di taratura dei controllori PID e interpretarne il significato pratico.
Obiettivo 2.6) Saper formulare un PID digitale mediante approssimazione discreta delle azioni proporzionale, integrale e derivativa.
Obiettivo 2.7) Saper valutare vantaggi e limiti di un controllore deadbeat in presenza di vincoli pratici, saturazioni, disturbi e comportamento inter-campionario.
Obiettivo 2.8) Saper analizzare il ciclo di scansione di un PLC e i suoi effetti su tempo di risposta, ritardo di attuazione e funzionamento real-time.
Obiettivo 2.9) Saper rappresentare un sistema logico-sequenziale mediante automi a stati finiti.
Obiettivo 2.10) Saper tradurre funzioni logiche statiche e sequenziali in programmi PLC in linguaggio Ladder Diagram.
3) Autonomia di giudizio
Obiettivo 3.1) Saper scegliere l’architettura di controllo più adeguata in funzione del livello funzionale, della tipologia di controllo e dei requisiti del sistema produttivo.
Obiettivo 3.2) Saper scegliere le tecniche di acquisizione, campionamento, codifica e ricostruzione più adatte a un problema di controllo digitale.
Obiettivo 3.3) Saper valutare limiti e condizioni di applicabilità di controllori PID analogici, PID digitali e controllori tempo-discreti.
Obiettivo 3.4) Saper individuare soluzioni logico-sequenziali coerenti con requisiti di sicurezza, assenza di deadlock e corretto completamento delle sequenze operative.
4) Abilità comunicative
Obiettivo 4.1) Saper descrivere architetture di automazione industriale, reti di comunicazione, controllori di campo e PLC con linguaggio tecnico appropriato.
Obiettivo 4.2) Saper discutere scelte progettuali relative a basic control, comunicazioni industriali, digitalizzazione, controllo PID e controllo logico-sequenziale.
Obiettivo 4.3) Saper presentare l’analisi di un sistema di automazione collegando requisiti funzionali, architettura, controllo, comunicazione e implementazione PLC.
5) Capacità di apprendimento
Obiettivo 5.1) Capacità di approfondire autonomamente norme, tecnologie e strumenti per l’automazione industriale, con riferimento a IEC 61512, IEC 61131, IEC 61158, ISO/IEC 7498-1 e ISO 11898.
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DESCRITTORI DI DUBLINO.
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LAUREA IN INGEGNERIA BIOMEDICA: TECNOLOGIE PER L'AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
cc4 - La conoscenza dei principi dell’elettronica e dell’elettrotecnica
cc9 - Approfondimenti del settore Informazione
cc10 - Approfondimenti del settore industriale
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca3 - La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
ca4 - La capacità di realizzare progetti bioingegneristici
ca5 - La capacità risolvere problemi di bioingegneria
ca6 - La capacità effettuare il trattamento dei dati
ca7 - La capacità di scegliere e utilizzare strumenti e metodi per la produzione di beni servizi e attrezzature
ca8 - La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di bioingegneria multidisciplinari
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE
ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati
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LAUREA MAGISTRALE IN MANAGEMENT ENGINEERING: INDUSTRIAL AUTOMATION TECNOLOGIES.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
cc5 - La conoscenza delle tecnologie informatiche
cc8 - La comprensione delle tecniche e dei metodi applicabili e dei loro limiti.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
ca4 - La capacità di scegliere e utilizzare per la produzione di beni e servizi attrezzature, strumenti e metodi appropriati
ca5 - La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria ed organizzativi
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
ap4 - Capacità di comprendere e interpretare i principi di base dei processi di progettazione, produzione e manutenzione, operando nel rispetto dei requisiti di qualità, sicurezza e affidabilità e facendo riferimento alle principali norme tecniche e ambientali (ISO, UNI, ASME, DIN, ecc.).
COMPETENZE TRASVERSALI
ct5 - Capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni
ct10 - Capacità di interpretazione di dati tratti dalla realtà o da simulazioni al calcolatore

Contesto storico e scientifico dell’automazione industriale.
Comunicazioni digitali industriali e infrastruttura informatica aziendale.
L’interfaccia fra il dominio analogico e il dominio digitale.
Sistemi di controllo del livello di campo.
Sistemi di controllo dei livelli di macchina e cella.
Introduzione ai sistemi a eventi discreti per il controllo logico-sequenziale.
Programmazione dei controllori PLC.

1) Conoscenza e comprensione
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.1) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.2) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.3) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.4) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.5) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.6) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.7) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.8) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
Modalità di verifica dell'obiettivo 1.9) Verifica mediante esercizi a risposta multipla.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.1) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.2) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.3) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.4) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.5) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.6) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.7) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.8) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.9) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 2.10) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
3) Autonomia di giudizio
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.1) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.2) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.3) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
Modalità di verifica dell'obiettivo 3.4) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
4) Abilità comunicative
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.1) Verifica mediante colloquio orale.
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.2) Verifica mediante colloquio orale.
Modalità di verifica dell'obiettivo 4.3) Verifica mediante colloquio orale.
5) Capacità di apprendimento
Modalità di verifica dell'obiettivo 5.1) Verifica mediante esercizi a risposta aperta.
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Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Mikell P. Groover
Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing.
Pearson Higher Education, Inc., Upper Saddle River, NJ, 2015.
ISBN 978-0-13-349961-2
Mikell P. Groover
Fundamentals of modern manufacturing: materials, processes, and systems.
John Wiley & Sons, 2010.
ISBN 978-0470-467008
Karl Johan Åström and Tore Hägglund.
Advanced PID control.
ISA-The Instrumentation, Systems and Automation Society, 2006.
ISBN 978-1-55617-942-6
William Bolton.
Programmable logic controllers.
Newnes, 2015.
ISBN 978-0-12-802929-9
Frank D. Petruzella.
Programmable Logic Controllers.
McGraw Hill, 2016.
ISBN 978-0073373843
Glen A. Mazur and William J. Weindorf.
Programmable Logic Controllers: Principles and Applications.
American Technical Publishers, 2020.
ISBN 978-0826913968
Claudio Bonivento, Luca Gentili, and Andrea Paoli.
Sistemi di automazione industriale. Architetture e controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2011.
ISBN 978 88 386 6693-3.
Giorgio C. Buttazzo.
Sistemi in tempo reale.
Pitagora Editrice, Italia, 1995.
ISBN 88 371 1640-3.
Pasquale Chiacchio and Francesco Basile.
Tecnologie informatiche per l'automazione.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2a edition, 2004.
ISBN 88 386 6147-2.
GianAntonio Magnani, Gianni Ferretti, and Paolo Rocco.
Tecnologie dei sistemi di controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2007.
ISBN 978 88 386 7275-0.

Fornire allo studente gli strumenti necessari per la modellazione e la progettazione di sistemi di trazione elettrica
Il corso contribuirà al raggiungimento dei seguenti obiettivi formativi specifici del Master:
 Conoscenza e comprensione
 cc4: Conoscenza dei metodi di modellazione per sistemi elettromeccanici e di trazione.
 Applicare conoscenza e comprensione
 ca1: Capacità di identificare, formulare e risolvere problemi di ingegneria industriale, definendo specifiche, vincoli tecnici, sociali, ambientali e commerciali.
 Esprimere giudizi
 ag1: La capacità di analizzare in modo indipendente dati e informazioni, trarre conclusioni oggettive e prendere decisioni consequenziali.
 ag3: La capacità di identificare la necessità di nuove conoscenze.
 Abilità comunicative
 ac1: Capacità di comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a specialisti e non specialisti.
 ac2: La capacità di presentare in modo professionale problemi, soluzioni, analisi e risultati attraverso relazioni scritte e presentazioni verbali.
 Capacità di apprendimento
 ap1: Capacità di apprendimento continuo e autonomo e di autoaggiornamento nell'area ingegneristica di competenza.

Il corso fornisce elementi di meccanica del veicolo e tecnologia degli azionamento utili a modellazione e progettazione di sistemi di trazione

esami orali
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Meccatronica. Elementi di trazione elettrica Autore Luca Pugi
Ed Esculapio

Le turbomacchine trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni in campo industriale, negli impianti di conversione dell’energia, nei sistemi per la transizione energetica e nell’ambito della propulsione terrestre, navale ed aerospaziale.
L’obiettivo dell'insegnamento è di fornire gli strumenti e le nozioni per una approfondita comprensione del funzionamento delle turbomacchine con particolare riferimento alle turbine a gas sia industriali che aeronautiche.
Per l'insegnamento integrato è prevista una panoramica multidisciplinare della progettazione delle turbomacchine, che comprende anche aspetti di aeromeccanica ed aeroacustica.

Le turbomacchine trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni in campo industriale, negli impianti di conversione dell’energia, nei sistemi per la transizione energetica e nell’ambito della propulsione terrestre, navale ed aerospaziale.
L’obiettivo dell'insegnamento è di fornire gli strumenti e le nozioni per una approfondita comprensione del funzionamento delle turbomacchine con particolare riferimento alle turbine a gas sia industriali che aeronautiche.
Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica (B410):
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente acquisirà una solida base di conoscenze riguardanti gli strumenti per la modellazione dei sistemi energetici, meccanici e propulsivi, essenziali per il supporto all'analisi e alla progettazione di componenti complessi (CC06B410). Tale preparazione è integrata dallo studio della fluidodinamica applicata e delle macchine, che permette di padroneggiare i principi di progettazione dei sistemi di conversione dell'energia e propulsivi (CC08B410). Inoltre, verranno forniti approfondimenti in termodinamica applicata e sostenibilità ambientale, focalizzandosi sulle metodologie per individuare le inefficienze termodinamiche degli impianti (CC14B410).
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
L’attività formativa mira a sviluppare la capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici e propulsivi, affrontando i problemi alla base dell'ingegneria industriale ed energetica (CA06B410). Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze termo-fluidodinamiche e macchinistiche per risolvere problemi di termodinamica e fluidodinamica applicata (CA03B410). Tali abilità permetteranno di realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base (CA04B410)
Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica (B412)
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
L’attività formativa è finalizzata a fornire una conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, rendendo i laureati capaci di identificare, formulare e risolvere problemi complessi o interdisciplinari in modo innovativo (CC01B412). Gli studenti approfondiranno il settore delle macchine e dei sistemi per la produzione e trasformazione dell'energia, con attenzione alla sostenibilità ambientale (CC11B412). La preparazione include la padronanza degli strumenti per la modellazione dei sistemi meccanici e propulsivi, fondamentali per il supporto all'analisi e alla progettazione di componenti (CC06B412), nonché le basi della fluidodinamica applicata e delle macchine (CC08B412)
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente matura la capacità di identificare problemi e formulare soluzioni per impostare la progettazione preliminare e la verifica di moduli di turbomacchine (CA03B412). Tale competenza permette di analizzare, ottimizzare e innovare apparati e sistemi meccanici, aggiornando i metodi di progettazione in linea con il progresso tecnologico (CA2B412). Il modulo abilita inoltre alla progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti, gestendo il processo fino dalle fasi iniziali (CA04B412). Fondamentale è la capacità di valutare criticamente dati e risultati, traendo conclusioni consapevoli del grado di incertezza (CA08B412) e la capacità di realizzare progetti ingegneristici collaborando in team (CA4B412).
Competenze trasversali:
La didattica promuove l'apprendimento basato su progetti e problemi (AP03), sollecitando la capacità di apprendere attraverso la risoluzione di problemi reali. Viene incentivata la capacità di lavorare in gruppo in modalità coordinata, tenendo conto delle implicazioni interdisciplinari del contesto ingegneristico (AG03). Lo studente svilupperà inoltre un'autonomia nel rispetto di impegni e tempi, imparando a gestire le risorse disponibili e a prioritizzare le attività in base alla loro importanza (AG04). Infine, verrà sviluppata la capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni e risultati tramite rapporti scritti e presentazioni verbali (AC02), avvalendosi di efficaci strumenti di rappresentazione e comunicazione grafica, come schemi, grafici e tabelle (AC03)

Le turbomacchine trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni in campo industriale, negli impianti di conversione dell’energia, nei sistemi per la transizione energetica e nell’ambito della propulsione terrestre, navale ed aerospaziale.
L’obiettivo del corso è di fornire gli strumenti e le nozioni per una approfondita comprensione del funzionamento delle turbomacchine con particolare riferimento alle turbine a gas sia industriali che aeronautiche.
Per il corso integrato (9 CFU) è prevista una panoramica multidisciplinare della progettazione delle turbomacchine, che comprende anche aspetti di aeromeccanica ed aeroacustica.
Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica
Conoscenze erogate:
CC2B068: Strumenti per la modellazione dei sistemi energetici/meccanici/propulsivi e loro ruolo a supporto dell’analisi e progettazione di sistemi e componenti. La comprensione dell’organizzazione dell’informazione in basi di dati e della progettazione informatica a supporto dei processi
CC5B068: Fluidodinamica applicata e macchine: componenti di macchine e sistemi di conversione dell’energia, propulsivi e principi di progettazione: dall’approccio 0D base alla CFD per la progettazione avanzata (ottimizzazione).
Competenze acquisite:
CA1B068: Capacità di analisi e modellazione di componenti e sistemi meccanici/elettrici/propulsivi: problemi e modelli alla base dell'ingegneria industriale, con particolare riferimento all'ingegneria meccanica ed energetica.
CA2B068: Capacità di applicare la propria conoscenza in campo termofluidodinamico e macchinistico per risolvere problemi di termodinamica teorica ed applicata, fluidodinamica e scambio termico.
CA4B068: Realizzare la progettazione termofluidodinamica dei componenti, a partire dagli aspetti base (0D) fino all’implementazione CFD
Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica
Conoscenze erogate:
CC1B071: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.,
CC11B071: La conoscenza del settore delle macchine approfondendo gli aspetti propriamente connessi con i sistemi per produrre e trasformare l'energia, con riferimento anche alle energie rinnovabili, e/o gli aspetti correlati con i sistemi di propulsione. La comprensione del ruolo svolto dalle diverse tecnologie energetiche al fine di garantire la sostenibilità ambientale ed economica della produzione.
Competenze acquisite:
CA1B071: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare e realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati;,
CA2B071: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per analizzare e ottimizzare apparati e sistemi meccanici, nonché di innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di progettazione, confrontandosi con continuità con la rapida evoluzione propria dell’ambito dell’ingegneria meccanica.,
CA4B071: La capacità di realizzare progetti ingegneristici adeguati al loro livello di conoscenza e di comprensione, lavorando in collaborazione con ingegneri e non ingegneri. I progetti possono riguardare componenti, apparati e sistemi meccanici di vario genere e per le più ampie applicazioni.,
CA6B071: La capacità di identificare, localizzare e ottenere dati e informazioni necessari alla valutazione.,
CA11B071: Le capacità migliorate di presentare in forma scritta, verbale e, eventualmente. multimediale, le proprie argomentazioni e i risultati del proprio studio o lavoro, con caratteristiche di organicità e rigore tecnico.,
CA15B071: La capacità di raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
Competenze trasversali:
CT1 Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali)
CT2 Lavoro in gruppo in modalità coordinata
CT3 Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
CT4 Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
CT7 Rispettare impegni e tempi

MODULO: AERODINAMICA DELLE TURBOMACCHINE (6 CFU)
Meccanismi di perdita nelle turbomacchine.
Progettazione preliminare delle turbomacchine.
Compressori assiali e centrifughi.
Turbine assiali.
Pompe centrifughe.
MODULO: AEROMECCANICA ED AEROACUSTICA DELLE TURBOMACCHINE (3 CFU)
Fenomeni aeroelastici nelle turbomacchine: risposta forzata e flutter.
Generazione e propagazione del rumore nelle turbomacchine.

MODULO: AERODINAMICA DELLE TURBOMACCHINE (6 CFU)
Meccanismi di perdita nelle turbomacchine.
Progettazione preliminare delle turbomacchine.
Compressori assiali e centrifughi.
Turbine assiali.
Pompe centrifughe.

MODULO: AEROMECCANICA ED AEROACUSTICA DELLE TURBOMACCHINE (3 CFU)
Fenomeni aeroelastici nelle turbomacchine: risposta forzata e flutter.
Generazione e propagazione del rumore nelle turbomacchine.

La verifica dell'apprendimento prevede un'unica prova orale finale per l'insegnamento integrato. Il voto finale consiste in una media pesata delle valutazioni ottenute sui due moduli. Per i dettagli della prova si rimanda al Syllabus di ciascun modulo.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La valutazione dello studente prevede lo svolgimento di tre esercitazioni pratiche basate sulla risoluzione di problemi reali, seguendo una metodologia di apprendimento basato su progetti e problemi (AP03). Le attività, svolte in piccoli gruppi (max 5 studenti) per incentivare la capacità di lavorare in modo coordinato (AG03), richiedono allo studente un'adeguata autonomia nel rispetto di impegni e tempi per garantire la consegna degli elaborati entro le scadenze prefissate (AG04). I risultati devono essere esposti attraverso una relazione scritta e un colloquio orale che dimostrino la capacità di presentare professionalmente problemi, soluzioni e analisi (AC02), avvalendosi di efficaci strumenti di rappresentazione e comunicazione grafica come schemi e tabelle (AC03).
Attraverso le esercitazioni e la prova orale, costituita da una o due domande, volte a verificare la comprensione e la preparazione degli argomenti dell'insegnamento da parte dello studente, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una solida padronanza degli strumenti per la modellazione dei sistemi meccanici e propulsivi (CC06B410 / CC06B412), dei principi della fluidodinamica applicata e delle macchine (CC08B410 /CC08B412).
Per l'indirizzo energetico, gli approfondimenti su termodinamica applicata e sostenibilità ambientale (CC14B410), mentre per quello meccanico, la conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici per la risoluzione di problemi complessi (CC01B412) e dei sistemi per la trasformazione dell'energia (CC11B412).
Sotto il profilo delle competenze applicative, verrà verificata la capacità di applicare le conoscenze termo-fluidodinamiche per risolvere problemi di fluidodinamica (CA03B410 / CA03B412), l'abilità nel realizzare la progettazione meccanica e termofluidodinamica dei componenti (CA04B410 / CA04B412).
Nello specifico, per lo studente energetico, la capacità di analisi e modellazione di sistemi energetici e propulsivi (CA06B410); per lo studente meccanico, la capacità di valutare criticamente dati e risultati (CA08B412), di ottimizzare e innovare apparati meccanici (CA2B412) e di realizzare progetti collaborando in un gruppo (CA4B412).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La valutazione dello studente prevede lo svolgimento di tre esercitazioni delle quali si richiede di presentare l'elaborato al momento dell'esame che consiste di una sola prova orale. Le esercitazioni vengono svolte in un gruppo di studenti (max 5) in modo da favorire il lavoro coordinato (CT2), devono essere presentate prima della prova orale (CT7) in forma di relazione scritta che riporta una discussione critica dei risultati ottenuti in forma numerica e grafica (CT1, CT3, CT4).
È disponibile un’esercitazione dedicata agli argomenti del modulo da svolgere in alternativa ad una delle tre esercitazioni proposte nel modulo di Aerodinamica delle Turbomacchine.
Le esercitazioni consistono nel progetto di massima di diverse configurazioni di turbomacchine e il loro svolgimento viene valutato al momento dell'esame. Seguono una o due domande volte a verificare la comprensione e la preparazione degli argomenti del corso da parte dello studente. La valutazione prenderà in considerazione la chiarezza espositiva, il livello di approfondimento e la completezza delle risposte.
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito un'adeguata conoscenza degli strumenti per la modellazione a disposizione del progettista (CC2B068, CC5B068) per impostare analisi adeguate al fine di ottenere la progettazione di massima di componenti di turbomacchine, ricavare informazioni per migliorarne le prestazioni (CC4B068) e formulare soluzioni adeguate (CA2B068, CA4B068).
La verifica di ciò viene effettuata sulla base dello svolgimento delle esercitazioni.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Dispense dell’insegnamento disponibili tramite piattaforma MOODLE