INGEGNERIA NAVALE

L’insegnamento presenta i fondamenti delle tematiche Affidabilità, Disponibilità, Manutenibilità e Sicurezza dei sistemi navali. Vengono analizzati alcuni metodi di modellazione dei sistemi, in particolare RBD e Markov. Viene introdotta l’analisi di rischio e viene presentato un esempio FMECA di un impianto. Viene presentata la tecnica Learning from accidents applicata alle situazioni navali.

Le lezioni includono i seguenti argomenti principali:
Introduzione alle tecniche di sicurezza per gli impianti navali, progettazione per la sicurezza.
Learning from marine accidents. La Direttiva Europea sulle inchieste marittime.
Analisi di incidenti navali (almeno 3).
La sicurezza degli impianti navali, analisi di rischio (FMEA, FMECA), normative di sicurezza degli impianti navali, Flag State Control & Port State Control;
Analisi di rischio applicata agli impianti navali. Esercitazioni.
Affidabilità: equazioni caratteristiche. Concetto di hazard e failure rate. Mortalità infantile, guasti casuali e usura. Predizione dell’affidabilità: analisi mediante Reliaibility Block Diagram (RBD). Configurazioni standard serie, parallelo, k su n. Calcolo dell’affidabilità per configurazione stand-by. Risoluzione RBD per configurazioni non convenzionali;
Oggetti riparabili: equazioni caratteristiche di manutenibilità e concetto di repair rate. Procedura di calcolo della disponibilità. Metodi combinatori per il calcolo della disponibilità dei sistemi. Catene di Markov per la valutazione della disponibilità.
Introduzione alle tecniche di manutenzione, progettazione per la manutenzione, gestione della manutenzione.
Politiche di manutenzione degli impianti navali, manutenzione predittiva, su condizione, requisiti delle Società di Classifica
Analisi dei sistemi navali dal punto di vista della affidabilità, disponibilità, sicurezza
L’insegnamento contribuisce al raggiungimento di uno o più dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030:
Obiettivo 4. Fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti
Obiettivo 5. Raggiungere l’uguaglianza di genere ed emancipare tutte le donne e le ragazze
Obiettivo 14. Conservare e utilizzare in modo durevole gli oceani, i mari e le risorse marine per uno sviluppo sostenibile
L’insegnamento contribuisce al potenziamento delle soft skills, in particolare la competenza alfabetico-funzionale.

L’esame consiste in una prova scritta, in una prova orale e nella discussione delle esercitazioni. Alla prova orale si accede solo dopo aver superato la prova scritta.
Prova Scritta : Risoluzione di problemi di affidabilità, manutenibilità e disponibilità di sistemi. Prova Orale: domande di teoria. Discussione degli elaborati svolti dallo studente.
L’esame potrà essere svolto online nei casi previsti dal Regolamento di Ateneo.

L’esame scritto valuta la capacità di risolvere un problema tecnico; vengono poste alcune domande per accertare la conoscenza dei diversi argomenti proposti a lezione. L’esame orale permette di verificare l’apprendimento degli aspetti teorici, la capacità di ragionamento, la comprensione dei limiti delle metodologie applicate; vengono poste almeno due domande tra cui una dimostrazione. La discussione delle esercitazioni permetterà di valutare l’utilizzo del lessico specialistico e le capacità comunicative.
Lo scritto e l’orale valgono 27/30 della valutazione; la discussione delle esercitazioni contribuisce per 3/30 alla valutazione finale, che è la somma delle due.

Dispense dell’insegnamento fornite su aulaweb.
A. Castellani, Teoria dell’Affidabilità, Pearson Prentice Hall, http://hpe.pearson.it/castellani
J. Wang, V. Trbojevic, Design for Safety of Marine and Offshore Systems, IMAREST, http://www.imarest.org

Avvicinare lo studente all'ambiente lavorativo tipico dell'ingegneria navale mediante seminari, conferenze o stage aziendali.

Le attività prevedono la partecipazione a corsi e attività didattiche dedicati all’acquisizione di competenze trasversali e/o di tipo professionalizzante (e.g.: modulo di “Soft Skills” e corsi professionalizzanti)
In alternativa, i crediti dell’attività didattica possono essere acquisiti con un tirocinio presso una azienda, in occasione della preparazione della tesi di laurea in collaborazione con l’Azienda stessa.

Non è previsto l’esame. La verifica del raggiungimento dei requisiti è svolta in itinere. e per l’acquisizione dei CFU è prevista la registrazione della presenza tramite la firma di un registro opportuno.

Le attività didattiche on the job/seminariali e le attività partecipate consentono al contempo di apprendere le competenze richieste dagli obiettivi e di valutarne il raggiungimento
ALTRE INFORMAZIONI
Per concordare la possibilità di acquisire i 3CFU tramite attività diverse da quelle sopra elencate, si prega di contattare il Coordinatore del Corso di Studi.

Slide e materiali di approfondimento relativi ai contenuti affrontati all'interno del modulo "Soft Skills" verranno forniti agli studenti frequentanti durante il percorso.
I relatori dei seminari professionalizzanti possono mettere a disposizione agli studenti il materiale utilizzato durante la loro relazione.

Fornire allo studente alcuni metodi propri dell’analisi matematica (serie di potenze, serie di Fourier, trasformata di Fourier) per risolvere problemi al contorno per equazioni alle derivate parziali.

Il corso è centrato sui metodi di analisi di Fourier che si utilizzano per la soluzione di problemi al contorno per le classiche equazioni differenziali alle derivate parziali della fisica matematica. Quindi viene presentata la teoria delle serie di Fourier e della trasformata di Fourier combinando una dose ragionevole di rigore matematico formale con una certa attenzione alle applicazioni. Le nozioni di base sulla teoria delle funzioni di una variabile complessa sono anche trattate a causa della loro pervasività nelle applicazioni.

Ci saranno due prove in itinere, una a metà e una alla fine del semestre. Saranno delle prove scritte di due ore, con due o tre esercizi sulle parti di programma già affrontate. Chi supera entrambe le prove con un voto superiore a 15 in ciascuna prova e una media di almeno 18 può registrare direttamente il voto senza fare un'orale. L'orale è possibile per chi volesse provare a migliorare il voto. All'orale viene chiesta una selezione di argomenti del corso, che viene definita alla fine del semestre e resa disponibile su Aulaweb.
Negli appelli regolari, ci sarà un esame scritto di due ore, con tre esercizi. L'esame orale è facoltativo. Regole dell'esame scritto. Si possono usare appunti cartacei di qualsiasi tipo. Sono vietati strumenti elettronici (calcolatrici, telefoni, computer) ad eccezione di tablet da usare unicamente per consultare appunti.
Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all'inizio del corso per concordare modalità didattiche e d'esame che, nel rispetto degli obiettivi dell'insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.

L'esame scritto valuterà la capacità di risolvere equazioni alle derivate parziali con metodi di serie di Fourier o trasformata di Fourier. Verranno valutate la chiarezza e l'ordine dell'esposizione, la correttezza della soluzione, la qualità e il rigore delle argomentazioni e deduzioni. L'esame orale valuterà le conoscenze più specifiche su una selezioni degli argomenti teorici trattati nel corso. Verranno valutate la capacità di esposizione e la correttezza delle argomentazioni logico-deduttive.

Sandro Salsa, Equazioni a Derivate Parziali, Metodi, Modelli e Applicazioni, Springer Verlag Italia, Milano 2016.
Marco Codegone e Luca Lussardi, Metodi Matematici per l'Ingegneria, Zanichelli, 2021.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni relative alla galleggiabilità e la stabilità della nave, integra e danneggiata, e alla dinamica di una nave che avanzi in moto ondoso (seakeeping). Scopo dell’insegnamento è che i partecipanti acquisiscano conoscenze e comprendano le strategie risolutive di problemi complessi relativi ai due ambiti citati, essendo in grado, al completamento dei due moduli, di supportare processi di progettazione della nave e analizzarne l’operatività in condizioni reali di navigazione.

il corso inquadra il comportamento statico e dinamico della nave aggiungendo ulteriori competenze rispetto alle conoscenze del percorso triennale con particolare attenzione a problemi complessi e nella prospettiva progettuale

Per accedere all'esame orale è necessario aver completato le esercitazioni (obbligatorie) proposte in aula dal docente di ogni singolo modulo.
Per quello che riguarda il modulo di Statica della Nave, in relazione alle esercitazioni, lo studente prenderà contatto con il docente in modo da concordare la discussione circa una settimana prima dell'esame orale programmato. La prova orale che consiste in due domande sul programma svolto durante il semestre, sviluppate dallo studente tramite ragionamenti supportati rappresentazioni grafiche.
Per quello che riguarda il modulo di Dinamica della nave, durante la prova orale saranno discussi ed analizzati i risultati delle esercitazioni e verranno poste alcune domande teoriche.

Tramite domande aperte, su temi trattati a lezione durante il semestre, si intende valutare la capacità di impostare una discussione sugli aspetti teorici e pratici relativi all’Architettura Navale (Statica della Nave e Dinamica della Nave). Saranno in particolare valutati la capacità di porre le ipotesi alla base della discussione insieme alla identificazione dei dati di input, la definizione degli obiettivi della trattazione, lo sviluppo del ragionamento, fino al raggiungimento del risultato.

Iniziare lo studente alle più recenti teorie e tecniche di soluzione numerica dei problemi tipici dell'architettura navale con codici di calcolo. Fornire le basi teoriche di ciascun metodo proposto e presentare applicazioni di esempio per ciascun metodo che ne evidenzino la utilità d'uso nella progettazione navale ed i limiti di applicabilità.

La fluidodinamica computazionale (CFD) sta assumendo un ruolo fondamentale nella progettazione navale, quale complemento (e talvolta sostitutivo) delle classiche prove sperimentali. Conoscere le basi teoriche dei diversi approcci numerici possibili, i campi di applicabilità, le limitazioni ed il tipo di risultati ottenibili risulta pertanto fondamentale per una applicazione ragionata dei diversi metodi di calcolo attualmente disponibili.

L'esame consiste in una prova orale (indipendentemente dalle date indicate a calendario, da concordarsi in base alle reciproche esigenze), prevalentemente basata sulla una presentazione dell'elaborato (sviluppo di un codice di calcolo per uno specifico problema fluidodinamico, applicazione del solutore RANSE, analisi e commento dei risultati) sviluppato dallo studente durante il semestre. Alla discussione dell'elaborato e dei risultati conseguiti segue un approfondimento sui modelli/strumenti utilizzati per la soluzione (teorica e numerica) del problema assegnato.

L'esame, organizzato in un colloquio orale e nella discussione dell'elaborato, mira a valutare le capacità di analisi critica dei risultati e delle metodologie adottate (limitazioni, possibili sviluppi ed implementazioni differenti) sviluppata dallo studente. La padronanza delle tematiche affrontatre a lezione, la capacità di contestualizzarle nell'ambito dell'esercitazione assegnata, la discussione critica dei risultati alla luce delle metodologie utilizzate, la comprensione dei concetti e dei problemi, unite allla capacità argomentativa rappresentano i punti chiave della valutazione del lavoro svolto nel corso del semestre e del colloquio orale. La valutazione dello studente si basa sulla capacità di descrivere in modo autonomo, con coerenza e proprietà di termini gli argomenti presentati a lezione ed autonomamente sviluppati durante le esercitazioni.

J. Katz & A. Plotkin, "Low Speed Aerodynamics - From wing theory to panel method", McGraw-Hill
J.H. Ferziger & M. Peric, "Computational Methods for Fluid Dynamics", Springer
Siemens PLC, "StarCCM+ users' guide" (licenza software fornita a lezione)

L'insegnamento intende fornire i fondamenti per lo sviluppo di prove sperimentale nel settore dell'architettura navale con particolare riferimento alla preparazione E allo sviluppo della prova, INSIEME all'analisi critica dei risultati

Il corso di propone di introdurre lo studente al mondo dell'architettura navale sperimentale considerando sia le attività storicamente previste nella progettazione convenzionale di unità navali (prove di rimorchio, autopropulsione, elica isolata) che tecniche di sperimentazione avanzata.
Lo studente verrà istruito circa i fondamenti teorici delle misure ed i principali metodi di analisi dei risultati e avrà la possibilità di applicare le conoscenze acquisite a problemi realistici di progettazione ed esecuzione di attività sperimentali finalizzati allo studio di problemi tipici dell'architettura navale.
In particolare, lo studente avrà modo di effettuare attività nei laboratori di idrodinamica sperimentale del dipartimento (vasca navale e tunnel di cavitazione) e di analizzare dati raccolti presso gli stessi.

Prova orale ed esercitazione

Colloquio con i docenti. Lo studente dovrà rispondere a domande volte ad accertare l'acquisizione dei contenuti del corso.

Principle of Naval Architecture
ITTC guidelines:
75-02-02-01
75-02-03-014
75-02-03-31
75-02-03-21
75-02-07-012
75-02-07-021

Componenti e sistemi pneumatici ed oleodinamici per attuzione, comando e controllo. Unità on-off, proporzionali e servo-assistite. Interfacciamento con PLC e unità di controllo dedicate,centralizzate e distribuite. Componenti integrati e ibridi. Applicazioni oleodinamiche per attuazioni primarie ed in ausiliari di bordo.

L'Automazione a Fluido studia le trasmissioni di potenza che operano in presenza di olio in pressione o di aria compressa, controllate da unità elettroniche a micro-processore.
L'insegnamento si propone di fornire da un lato gli strumenti per la conoscenza, l’identificazione e l’analisi di componenti e sistemi oleoidraulici e pneumatici e dall’altro elementi di approfondimento su una loro utilizzazione in sistemi di automazione industriale, con particolare riferimento alle problematiche presenti nei sistemi navali.

L'esame prevede una prova orale. In questa sede saranno formulate all'allievo tre domande concernenti i temi trattati nell'insegnamento.

Le domande d'esame tendono ad accertare la padronanza sugli argomenti trattati, con particolare riferimento alla
conoscenza delle caratteristiche di funzionamento dei principali componenti oleodinamici e pneumatici
selezione di componenti in funzione delle specifiche di funzionamento
analisi di circuiti di azionamento
esame di soluzioni integrate fra unità di potenza a fluido e unità di controllo a microprocessore

Testi in consultazione:
F. Yeaple “Fluid power design handbook”, M. Dekker, New York, 1990.
H. Warring “Hydraulic handbook”, Trade & Technical Press, New York, 1985.
A. Barber “Pneumatic handbook”, Trade & Technical Press, New York, 1985.
G. Belforte “Manuale di Pneumatica”, II ed., Tecniche Nuove, Milano, 2005.
H. Speich, A. Bucciarelli “L’oleodinamica”, Tecniche Nuove, Milano, 1988.
A. Hughes “Programmable controllers”, ISA, New York, 1989.
E' disponibile in AulaWeb materiale didattico specifico sugli argomenti trattati a lezione. In itinere è fornito, se necessario, materiale integrativo su argomenti specifici.

Scopo dell'insegnamento è quello di illustrare e far applicare agli studenti criteri e metodi avanzati per le verifiche di stato limite di strutture di navi e piattaforme offshore, in accordo con i principi fondamentali della costruzione navale ed i più moderni regolamenti delle società di classifica in una prospettiva di progettazione per obiettivi. Sono proposti casi tipici di studio per strutture navali e marine risolti sia con metodi di calcolo analitico sia con il metodo degli elementi finiti, esemplificando le azioni che sollecitano le strutture e le verifiche globali e locali generalmente adottate nella usuale pratica progettuale.

Il corso illustra l’applicazione del metodo degli elementi finiti nell’analisi strutturale e nella progettazione delle costruzioni navali e marine. Esso include sia la descrizione delle basi teoriche dei metodi di verifica strutturale sia indicazioni applicative in accordo alle moderne pratiche progettuali per analisi statiche e dinamiche dello scafo, dei suoi elementi strutturali e dei componenti di allestimento.

Orale (con discussione delle esercitazioni sviluppate durante il corso). Ulteriori dettagli saranno forniti durante le lezioni.

Le esercitazioni saranno discusse ed esaminate durante l’esame orale considerando la correttezza della modellazione, dei dati di ingresso e l’analisi dei risultati. È richiesta la redazione di una breve relazione tecnica di cui sarà considerata anche completezza e chiarezza espositiva. L’esame orale inizierà con la discussione delle esercitazioni e continuerà per accertare la comprensione dei contenuti teorici del corso.

Regolamenti per la costruzione e la classificazione delle navi delle principali Società di Classificazione (www.iacs.org.uk) con particolare riferimento ai regolamenti Harmonized Common Structural Rules (IACS)
Hughes OF, Paik JK (2010): Ship structural analysis and design, SNAME (ISBN No. 978-0-939773-78-3)
Lamb T. Editor (2004): Ship Design and Construction, SNAME (ISBN 0-939773-41-4)
Lewis EV Editor (1988): Principles of Naval Architecture, SNAME (ISBN-13: 978-0939773008)
Mansour A, Liu D (2008): Strength of Ships and Ocean Structures, SNAME (ISBN No. 0-939773-66-X)
Okumoto Y, Takeda Y,· Mano M, Okada T (2009): Design of Ship Hull Structures, Springer (ISBN: 978-3-540-88444-6)

L’obiettivo dell’insegnamento è fornire allo studente i concetti e i metodi per lo studio del moto della nave in onda, con particolare riferimento all’approccio lineare in frequenza, finalizzato all’analisi di operatività a breve e lungo termine in diversi stati di mare.

Di seguito vengono forniti i contenuti essenziali del corso.
1) ONDE REGOLARI: Onde stazionarie e progressive. Relazione di dispersione. Energia e gruppo d'onda. Campi di validità delle teorie. Onde cilindriche provenienti da direzione assegnata. Eq.ne delle onde riferite ad un sistema in movimento, frequenza di incontro. Sovrapposizione di onde cilindriche.
2) MARE IRREGOLARE ALEATORIO: Richiami sulle funzioni aleatorie nel tempo. Spettro del mare. Modello dello stato di mare confuso uni- e multi-direzinoale. Spettri parametrici.
3) ONDE DI CARENA E RESISTENZA D'ONDA: Campi d'onda stazionari generati dal moto della carena in acqua tranquilla. Effetto della profondità del fondale. Resistenza d'onda dal campo ondaoso. Spettri delle onde libere.
4) MOTI DELLA NAVE: Definizione dei sistemi di riferimento e dei moti. Forze dovute ai moti della nave ed alle onde. Equazioni dei moti della nave e loro linearizzazione. Problemi idrodinamici relativi ai moti della nave. Effetto della velocità d'avanzo sui moti nave. Metodi bi- e tri-dimensionali per la valutazione dei moti della nave. Moti longitudinali e moti trasversali.
5) RISPOSTA DELLA NAVE ALLE ONDE REGOLARI: Moti lineari ed operatori di risposta. Operatori di risposta dei moti, dele accelerazioni, dei moti relativi e delle velocità. Caratteristiche di sollecitazinoe dovute al mare ondoso. Operatori di risposta del taglio, del momento flettente e del momento torcente d'onda.
6) RISPOSTA DELLA NAVE ALLE ONDE IRREGOLARI: Lo spettro della risposta e la statistica a breve termine.

Per accedere all'esame orale è necessario aver completato le esercitazioni (obbligatorie) proposte in aula dal docente. Durante la prova orale saranno discussi ed analizzati i risultati delle esercitazioni e verranno poste alcune domande teoriche.

Esercitazioni (obbligatorie) e esame orale.

1) E.V. Lewis (1988). Principles of Naval Architecture Volume III: motion in waves and controllability. SNAME.
2) Larsson, L., & Raven, H. C. (2010). Ship resistance and flow (Principles of naval architecture series). Alexandria, VA: SNAME.
3) Lloyd, A. R. J. M. (1989). Seakeeping: ship behaviour in rough weather. Ellis Horwood.
4) Newman, J. N. (2018). Marine hydrodynamics. MIT press.
5) Lewandowski, E. M. (2004). The dynamics of marine craft: maneuvering and seakeeping (Vol. 22). World scientific.
6) NABERGOJ, R. (2007). Fondamenti di tenuta della nave al mare. Università di Trieste, Trieste.

Basandosi sui concetti di campo ondoso, elastico o elettromagnetico, l'insegnamento affronta la caratterizzazione e la valutazione della firma specifica prodotta da una nave, nelle sue componenti acustiche, elettromagnetiche e infrarosse, in rapporto alla possibilità di individuazione della nave stessa con sonar, radar, termocamere e magnetometri.

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti una conoscenza dei principi base dei sistemi radar, sonar e di misurazione magnetica e infrarossa e di come essi interagiscono con le navi, specie in relazione all'emissione acustica e alla risposta elettromagnetica delle stesse.

Prova orale sugli argomenti affrontati nelle lezioni in aula, in laboratorio e negli eventuali seminari industriali. Agli studenti con disturbi specifici di apprendimento (DSA) sarà consentita l’adozione di specifiche modalità e supporti che saranno determinati caso per caso, in accordo con il Delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l’inclusione di studenti con disabilità.

L'esame orale valuterà la capacità di descrivere i principi che governano i campi ondosi acustici ed elettromagnetici, le diverse segnature della nave, il funzionamento dei sistemi radar e sonar, discutendo l'importanza relativa delle varie sorgenti in relazione alla nave. Valuterà inoltre la padronanza del linguaggio tecnico e la capacità di analizzare semplici problemi concreti, ragionando con autonomia e rigore.

D. ROSS, Mechanics of Underwater Noise, Peninsula Publishing, 1987
R. J. URICK, Principles of Underwater Sound, 3rd edition, McGraw-Hill, 1983
X. LURTON, An Introduction to Underwater Acoustics, Principles and Applications, Second Edition, Springer-Praxis, 2010.
M. SKOLNIK, Introduction to radar systems, 3rd ed., McGraw-Hill, 2001.

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali per l’analisi e il progetto di sistemi di controllo nel dominio della frequenza, con particolare riferimento ad applicazioni navali. Al termine del modulo, gli studenti saranno in grado di modellare semplici sistemi dinamici, analizzarne la stabilità e le prestazioni mediante strumenti nel dominio della frequenza e progettare controllori di base per problemi di guida, navigazione e controllo di sistemi navali.

L'Automatica è la disciplina che si occupa dei metodi e delle tecnologie per il trattamento dell’informazione finalizzati alla gestione ed al controllo automatico ed in tempo reale di impianti, processi e sistemi dinamici in genere, con applicazioni che abbracciano diverse aree dell’ingegneria e delle scienze. Un obiettivo di particolare importanza nell'ambito dell'Automatica è il progetto di regolatori in anello chiuso con garanzia di stabilità e soddisfacimento di opportune specifiche prestazionali. In ambito navale le applicazioni dell'automatica includono la gestione del sistema di propulsione, il controllo di singoli apparati e di processi di bordo, i sistemi di regolazione della rotta e della navigazione, solo per fare alcuni esempi. I concetti ed i metodi sviluppati nel corso sono gli strumenti fondamentali per comprendere il ruolo dei sistemi di automazione applicati all'ingegneria navale.

Dispense del docente (in inglese).
G. Marro, Controlli Automatici, Zanichelli, Bologna.
T.I. Fossen, Guidance and Control of Ocean Vehicles, Wiley, Chichester, NY.
Karl J. Åström and Richard M. Murray: "Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers", Princeton University Press, second edition, 2021 (reperibile all'indirizzo https://fbswiki.org/wiki/index.php/Main_Page)

L'insegnamento si propone di fornire allo studente le conoscenze relative alle leggi del moto e alle caratteristiche idrodinamiche che regolano il comportamento della nave dal punto di vista della manovrabilità e governo.

Il corso è rivolto alla presentazione del problema del governo della nave. Verranno presentate le modalità di studio e previsione delle caratteristiche manovriere della nave introducendo le equazioni fondamentali e considerando gli approcci sperimentali e numerici. Saranno inoltre presentate le normative internazionali e le usuali manovre standard per la valutazione della manovrabilità della nave.

La modalità con la quale viene valutato l'apprendimento dello studente consiste in un esame di profitto costituito da un colloquio orale relativo a tutto il programma del corso. Sono previsti tre appelli nella sessione estiva (giugno, luglio e settembre) e due appelli in quella invernale (gennaio e febbraio), più appelli straordinari durante l'anno da concordare con il docente.
L'esame orale riguarda le esercitazioni svolte durante l'anno e la parte di teoria (solitamente due domande).

L'esame è effetutato tramite un colloquio orale.
La prima parte consiste nella verifica dei risultati delle esercitazioni svolte durante l'anno, al fine di verificare la comprensione delle modalità di sviluppo di un simulatore di manovra.
Successivamente l'esame è composto da due/tre domande specifiche per la verifica della comprensione delle tematiche legate alla manovrabilità della nave e degli effetti dei diversi elementi, con applicazione di queste tematiche alla progettazione della nave dal punto di vista della manovrabilità.
Durante l'esame sarà inoltre posta attenzione alle modalità di comunicazione dello studente, per accertare la piena acquisizione del lessico corretto.

Appunti consegnati a lezione
Principles of Naval Architecture (PNA) Vol.3

Fornire allo studente le conoscenze necessarie per affrontare lo studio del moto di corpi all'interno di fluidi viscosi.

L'Idrodinamica studia il moto dei fluidi e le interazioni di questi con i contorni e con corpi al proprio interno. In questo corso, proposto per il corso di Laurea Magistrale, verranno esposti argomenti più avanzati rispetto al corso omonimo proposto nel corso di Laurea.

L'esame e' svolto in modalità orale e consiste in una serie di domande sugli argomenti trattati nel corso.

La prima domanda della prova d'esame, il cui superamento costituisce condizione necessaria per la prosecuzione dell'esame, è finalizzata a verificare che lo studente abbia acquisito un livello minimo di competenza operativa nell'impostazione di semplici problemi di idrodinamica e nelle relative tecniche di soluzione. Le domande successive sono volte ad accertare la conoscenza della materia e il grado di approfondimento raggiunto. Saranno inoltre valutate la chiarezza del ragionamento, la padronanza della terminologia scientifica e la capacità di collegare tra loro i diversi argomenti trattati nel modulo.

Dispense del docente (scaricabili da: https://gup.unige.it/sites/gup.unige.it/files/pagine/Note_di_Meccanica_dei_Fluidi_ebook_indicizzato.pdf)
Ronald Panton "Incompressible flow" Wiley and Sons
Pijush K. Kundu, Ira M. Cohen and David R. Dowling "Fluid Mechanics - fifth edition" Elsevier 2012
G. K. Batchelor "An introduction to fluid dynamics" Cambridge university press

L’insegnamento riguarda lo studio dei sistemi propulsivi navali e affronta le tematiche di Affidabilità, Disponibilità, Manutenibilità e Sicurezza dei sistemi navali. Vengono analizzati i sistemi navali mediante una analisi dinamica e dettagliata dei diversi componenti tenendo in considerazione le reciproche interazioni. Viene introdotta l’analisi di rischio e viene presentato un esempio FMECA di un impianto insieme alle tecniche learning from accidents applicata alle situazioni navali. L’insegnamento affronta anche tematiche progettuali secondo una prospettiva in grado di cogliere l'evoluzione tecnologica del settore.

L'insegnamento si inquadra nelle disciplina di Impianti Navali che comprende gli impianti di propulsione, gli impianti ausiliari e di sicurezza delle navi. L'insegnamento è suddiviso in due moduli: Affidabilità e Sicurezza degli Impianti Navali e Impianti di Propulsione.
Il modulo di Affidabilità e Sicurezza tratta le discipline ingegneristiche cosiddette RAMS (Affidabilità, Disponibilità, Manutenibilità e Sicurezza) applicate agli impianti navali e le tecniche di Analisi di Rischio applicate alle navi.
Il modulo di Impianti di Propulsione Navale tratta le metodologie per lo studio nel dominio del tempo della propulsione navale, per diverse tipologie di navi. Particolare attenzione verrà posta sugli aspetti legati al controllo. Verranno illustrati sia gli aspetti teorici / metodologici che applicativi, con particolare enfasi alla progettazione avanzata e agli aspetti numerici / implementativi.

L’insegnamento riguarda lo studio dei sistemi propulsivi navali, che viene condotto mediante una analisi dinamica e dettagliata dei diversi componenti tenendo in considerazione le reciproche interazioni tra i diversi componenti. Il corso affronta anche tematiche progettuali secondo una prospettiva in grado di cogliere l'evoluzione tecnologica del settore.

Tecniche di simulazione. Classificazione. Applicazione al settore navale. Software in the Loop. Hardware in the loop.
Dinamica moto avanzo. Equazione costitutiva. Studio della dinamica del moto di avanzo.
Dinamica linea d’asse. Equazione costitutiva. Studio della dinamica dell’asse.
Dinamica delle eliche a pale orientabili. Combinate passo-giri. Principio di attuazione. Equazioni costitutive.
Dinamica del motore diesel. Equazioni costitutive. Dinamica del turbo gruppo. Superfici di risposta.
Dinamica della turbina a gas. Equazioni costitutive. Dinamica della turbina. Superfici di risposta.
Dinamica del riduttore di giri. Equazione costitutive. Modellazione e simulazione.
Modellazione linea propulsiva. Interazioni dinamiche scafo-elica-motore. Accoppiamento con equazioni dinamiche. Analisi della risposta dinamica del sistema in open loop.
Sensori di bordo. Introduzione. Classificazione. Principi di funzionamento.
Richiamo regolatore PID. Teoria. Valutazione dei parametri. Esempi e applicazioni.
Controllo della propulsione. Architettura del sistema di controllo della propulsione. Controllo dei giri. Controllo della velocità. Controllo della coppia. Protezioni.
Dinamica degli impianti combinati. Logiche di cambio modalità. Prese di carico dinamiche.
Off design conditions. Elica trascinata. Elica bloccata. Profili operativi flessibili. Navigazione in mare agitato.
Introduzione alla navigazione autonoma. Motivazioni, quadro normativo, architettura del sistema GNC, esempi.
Esercitazioni. Esercitazioni numeriche riguardanti gli argomenti del corso.
Il programma potrà subire modifiche durante lo svolgimento del corso.

L’esame prevede lo svolgimento di una prova orale, durante la quale verranno poste all’allievo domande aperte. La votazione finale sarà la media dei voti delle singole domande. E’ necessaria l’iscrizione on-line agli esami, il calendario degli appelli è disponibile su www.unige.it. Non sono previsti appelli d’esame straordinari.

L’esame orale permetterà di verificare l’effettiva comprensione degli argomenti discussi. Verranno valutate la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità di ragionamento critico sugli argomenti trattati durante il modulo.

Appunti del corso presi a lezione e materiale didattico fornito dal docente.
Marine Engineering - SNAME (ME)
RINA Rules for the classification of ships, RINA
J.Klein Woud, D. Stapersma, Design of Propulsion and Electric Power Generation Systems, IMarEST, London, 2002
Martelli M. (2015): “Marine Propulsion Simulation: Methods and Results”, Publisher: De Gruyter Open, Collection: engineering, pp. 1-104
Fossen, Thor I. Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control. John Wiley & Sons, 2011.

Scopo dell'insegnamento è introdurre ed approfondire tecniche e metodologie della Fisica Matematica per lo sviluppo di modelli matematici e la soluzione di problemi di Meccanica in Ingegneria Navale.

Scopo del corso è fornire gli strumenti matematici atti a risolvere problemi riguardanti l’evoluzione di sistemi meccanici ad un numero finito di gradi di libertà, individuando le quantità geometriche, cinematiche e dinamiche significative.

La prova finale consiste di una parte scritta e una orale integrate in un progetto di gruppo. Gli studenti dovranno risolvere un problema di meccanica del corpo rigido e consegnare un elaborato contenente la sua soluzione. Successivamente tal risoluzione verra esposta attraverso un presentazione orale che verrà integrata, per ciascun studente, da alcune domande teoriche. Il voto finale si compone del voto sull'elaborato scritto (50%), quella della presentazione (10%) e quello sulle domande orali (40%).

La parte scritta dell'esame consiste nella risoluzione di un problema sulla dinamica del corpo rigido con vincoli ideali. La parte scritta consentirà di valutare la capacità degli studenti di determinare la migliore di strategia di risoluzione del problema, la loro abilità nel svolgere i calcoli necessari e la loro conoscenza della teoria richiesta per risolvere il problema.
La parte orale dell'esame consiste nell'esposizione dell risoluzione e nella dimostrazione di alcuni aspetti/teoremi della meccanica Newtonianae Lagrangiana del punto materiale e dei sistemi materiali. La parte orale consentirà di valutare le capacità di organizzazione ed esposizione dei concetti e di verificare, attraverso domande trasversali, il grado di integrazione di questi concetti nel bagaglio culturale globale dello studente.

Teoria: Biscari P. et al. “Meccanica razionale”, Monduzzi editore (2007)--third edition. Lectures also integrate lelements of Massa E., “Appunti di meccanica razionale” (dipense); Grioli G. “Lezioni di meccanica razionale” Edizioni Libreria Cortina." Padua, Italy (1988); Demeio L. “Elementi di meccanica classica per l’ingegneria”, Città Studi edizioni (2016); Bampi F. , Zordan, C., “Lezioni di meccanica razionale” ECIG 1998; C. Cercignani, “Spazio, Tempo, Movimento”, Zanichelli; M.D. Vivarelli, “Appunti di Meccanica Razionale”, Zanichelli;Goldstein H., Pool C., Safko J. "Meccanica Classica". Zanichelli (2005); Lewandowski E.M. “The dynamics of marine craft”;Newman J.N. ”Marine hydrodynamics”.
Esercizi: G. Frosali, F. Ricci “Esercizi di Meccanica Razionale“, Società editrice Esculapio (2013); Muracchini A. et al. ”Esercizi e temi d’esame di Meccanica Razionale” (2013); Bampi F. et al “Problemi di meccanica razionale” ECIG, (1984); G. Belli, C. Morosi, E. Alberti “Meccanica razionale. Esercizi”, edizioni Maggioli Editore (2008); S. Bressan, A. Grioli, “Esercizi di meccanica razionale”, edizioni Libreria Cortina (1981); B. Finzi, P. Udeschini “Esercizi di meccanica razionale”, editore: Massone (1986); V. Franceschini, C. Vernia “Meccanica razionale per l’ingegneria”, edizioni Pitagora (2011).

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti una panoramica delle tecniche analitiche e numeriche necessarie alla trattazione delle problemi fisico matematici associate al moto della nave. In particolare la parte teorica si concentra sulla meccanica dei corpi rigidi soggetti a sollecitazioni analoghe a quelle tipiche della nave mentre la parte numerica introduce alla progettazione di algoritmi numerici capaci si simulare situazioni più realistiche.

Scopo del corso è fornire gli strumenti matematici atti a risolvere problemi riguardanti l’evoluzione di sistemi meccanici ad un numero finito di gradi di libertà, individuando le quantità geometriche, cinematiche e dinamiche significative.

La prova finale consiste di una parte scritta e una orale integrate in un progetto di gruppo. Gli studenti dovranno risolvere un problema di meccanica del corpo rigido e consegnare un elaborato contenente la sua soluzione. Successivamente tal risoluzione verra esposta attraverso un presentazione orale che verrà integrata, per ciascun studente, da alcune domande teoriche. Il voto finale si compone del voto sull'elaborato scritto (50%), quella della presentazione (10%) e quello sulle domande orali (40%).

La parte scritta dell'esame consiste nella risoluzione di un problema sulla dinamica del corpo rigido con vincoli ideali. La parte scritta consentirà di valutare la capacità degli studenti di determinare la migliore di strategia di risoluzione del problema, la loro abilità nel svolgere i calcoli necessari e la loro conoscenza della teoria richiesta per risolvere il problema.
La parte orale dell'esame consiste nell'esposizione dell risoluzione e nella dimostrazione di alcuni aspetti/teoremi della meccanica Newtonianae Lagrangiana del punto materiale e dei sistemi materiali. La parte orale consentirà di valutare le capacità di organizzazione ed esposizione dei concetti e di verificare, attraverso domande trasversali, il grado di integrazione di questi concetti nel bagaglio culturale globale dello studente.

Teoria: Biscari P. et al. “Meccanica razionale”, Monduzzi editore (2007)--third edition. Lectures also integrate lelements of Massa E., “Appunti di meccanica razionale” (dipense); Grioli G. “Lezioni di meccanica razionale” Edizioni Libreria Cortina." Padua, Italy (1988); Demeio L. “Elementi di meccanica classica per l’ingegneria”, Città Studi edizioni (2016); Bampi F. , Zordan, C., “Lezioni di meccanica razionale” ECIG 1998; C. Cercignani, “Spazio, Tempo, Movimento”, Zanichelli; M.D. Vivarelli, “Appunti di Meccanica Razionale”, Zanichelli;Goldstein H., Pool C., Safko J. "Meccanica Classica". Zanichelli (2005); Lewandowski E.M. “The dynamics of marine craft”;Newman J.N. ”Marine hydrodynamics”.
Esercizi: G. Frosali, F. Ricci “Esercizi di Meccanica Razionale“, Società editrice Esculapio (2013); Muracchini A. et al. ”Esercizi e temi d’esame di Meccanica Razionale” (2013); Bampi F. et al “Problemi di meccanica razionale” ECIG, (1984); G. Belli, C. Morosi, E. Alberti “Meccanica razionale. Esercizi”, edizioni Maggioli Editore (2008); S. Bressan, A. Grioli, “Esercizi di meccanica razionale”, edizioni Libreria Cortina (1981); B. Finzi, P. Udeschini “Esercizi di meccanica razionale”, editore: Massone (1986); V. Franceschini, C. Vernia “Meccanica razionale per l’ingegneria”, edizioni Pitagora (2011).

Fornire agli studenti una conoscenza dei concetti basilari del calcolo numerico (errore, tempo di calcolo), una panoramica di alcuni metodi numerici classici di risoluzione per problemi matematici di interesse per le applicazioni ed esempi di implementazione al calcolatore.

L’uso di metodologie numeriche per la soluzione di problemi la cui soluzione analitica non è nota è di fondamentale importanza non solo nell'ambito dell'ingegneria. Un obiettivo di particolare interesse nell'ambito dell'ingegneria navale è la simulazione numerica di sistemi dinamici. Il modulo intende fornire allo studente conoscenze sui metodi numerici per la soluzione di problemi di Ingegneria Navale, con particolare riguardo alla soluzione di sistemi di equazioni non lineari, sistemi dinamici, data fitting e ottimizzazione.

L'esame consiste nel superamento di una prova scritta con eventuali domande orali. Le date di esame sono concordate con il docente previo appuntamento.

Nella prova scritta è richiesta la soluzione di semplici esercizi numerici ed eventualmente di rispondere a domande sulla parte teorica.

Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale fornito (dispense della parte teorica e tutorial di Matlab) sono sufficienti per la preparazione dell’esame. I libri sotto indicati sono suggeriti come eventuali testi di appoggio ed approfondimento.

• Quarteroni, F. Saleri, Introduzione al Calcolo Scientifico, Sprinter-Verlag 2006.
• Quarteroni, Modellistica Numerica per Problemi Differenziali, Springer-Verlag 2008.
• S. Chapra, R. Canale, Numerical methods for Engineers, McGraw-Hill, 2018.
• C.H. Papadimitriou, K. Steiglitz, Combinatorial Optimization, Dover, New York, 1982.
• D. Bertsekas, Nonlinear Programming, Athena Scientific, 1999.
• D. Xue, Y. Chen, D.P. Atherton, Linear Feedback Control: Analysis and Design with MATLAB (Advances in Design and Control), SIAM, 2007.
• T. Kailath, Linear Systems, Paperback, Prentice Hall, 2016.
• T.I. Fossen, Guidance and Control of Ocean Vehicles, Wiley, Chichester, NY.

L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire allo studente gli elementi di base della teoria della probabilità e della statistica inferenziale in modo da essere in grado di utilizzare semplici modelli predittivi di interesse applicativo e comprendere problemi fisici formulati in chiave probabilistica. Il concetto generale viene particolarizzato all'analisi strutturale, sviluppando il concetto di affidabilità strutturale e le procedure di valutazione della sicurezza strutturale e dell' analisi di rischio

L'insegnamento generalizza l'analisi della realtà fisica da una visione deterministica ad una probabilistica.
In particolare, per quanto concerne l'analisi strutturale, l’adeguatezza di una struttura viene valutata non più sulla base di un confronto tra valori deterministici rappresentativi di carico e resistenza, ma sulla base di distribuzioni di probabilità di carichi e resistenze, ottenendo una valutazione della probabilità di crisi (nelle sue varie accezioni) della struttura. Passo ulteriore è la valutazione delle conseguenze di tale crisi, che permette di ottenere l'analisi del rischio.

L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire gli elementi di base della probabilità e della statistica inferenziale in modo che lo studente sia in grado di costruire semplici modelli probabilistici di interesse nelle applicazioni e di apprendere le tecniche necessarie per rispondere a domande di tipo predittivo su tali modelli, principalmente tramite la risoluzione in modo autonomo di esercizi.

Calcolo combinatorio: principio fondamentale del calcolo combinatorio; disposizioni, permutazioni e combinazioni; coefficiente binomiale e coefficienti multinomiali.
Elementi di probabilità: spazio degli esiti ed eventi; assiomi della probabilità; spazi di esiti equiprobabili; probabilità condizionata; fattorizzazione di un evento e formula di Bayes; eventi indipendenti.
Variabili aleatorie: variabili aleatorie discrete e continue; funzioni di massa e di densità di probabilità; funzione di ripartizione di probabilità; ennuple di variabile aleatorie; distribuzione congiunta per variabili aleatorie discrete; distribuzione congiunta per variabili aleatorie continue; variabili aleatorie indipendenti; valore atteso e sue proprietà; varianza e sue proprietà; covarianza e varianza di somma di variabili aleatorie; funzione generatrice dei momenti; legge debole dei grandi numeri; cambio di variabile; somma, differenza, prodotto e quoziente di variabili aleatorie. Cenno ai vettori aleatori.
Modelli di variabili aleatorie: variabili aleatorie di Bernoulli e binomiali; variabili aleatorie di Poisson; variabili aleatorie ipergeometriche; variabili aleatorie uniformi; variabili aleatorie normali; variabili aleatorie esponenziali; variabili aleatorie di tipo Gamma; variabile aleatorie di tipo chi-quadro
Statistica descrittiva: popolazioni e campioni; media, mediana e moda campionarie; Varianza e deviazione standard campionarie; percentili campionari; disuguaglianza di Chebyshev; insiemi di dati bivariati e coefficiente di correlazione campionaria.
Distribuzioni delle statistiche campionarie: media campionaria; teorema del limite centrale; distribuzione approssimata della media campionaria; varianza campionaria; media e varianza campionarie di popolazioni normali; campionamento da insiemi finiti.
Stima parametrica: stimatori di massima verosimiglianza; stimatore di massima verosimiglianza per variabili di Bernoulli; stimatore di massima verosimiglianza per variabili di Poisson; stimatore di massima verosimiglianza per variabili normali; stimatore di massima verosimiglianza per variabili uniformi; intervalli di confidenza bilateri e unilateri; intervalli di confidenza per il valore atteso di distribuzioni normali di varianza nota; intervalli di confidenza per il valore atteso di distribuzioni di varianza sconosciuta; intervalli di confidenza per la varianza di distribuzioni normali; intervalli di confidenza approssimati per la media di una distribuzione di Bernoulli; intervalli di confidenza per la media di una distribuzione esponenziale.
L’insegnamento contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030 Obiettivo 4: fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti Obiettivo 5: raggiungere l’eguaglianza di genere ed emancipare tutte le donne e ragazze

L'esame consiste di una prova scritta della durata di due ore e trenta minuti in cui lo studente dovrà risolvere tre/quattro esercizi sugli argomenti svolti durante l'annno. Per partecipare alla prova scritta occorre iscriversi entro la scadenza sul sito
https://servizionline.unige.it/studenti/esami/prenotazione
Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo. Successivamente, con significativo anticipo (almeno 7 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare: • la denominazione dell’insegnamento • la data dell'appello • il cognome, nome e numero di matricola dello studente • gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti. Il/la referente confermerà al docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il docente. Il docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti. Le richieste devono essere inviate almeno 7 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche. Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici.

​La prova scritta è finalizzata alla verifica della padronanza delle tecniche di calcolo e della conoscenza dei principali strumenti della probabilità e della statistica introdotti nell'insegnamento (variabili aleatorie, vettori aleatori, funzioni di variabile aleatoria, teoremi del limite, stimatori, verifica di ipotesi) ed è costituita da tre/quattro esercizi articolati in più quesiti di diversa difficoltà. Lo studente dovrà essere in grado di risolvere correttamente gli esercizi e di saper giustificare i passaggi necessari per ottenere il risultato finale e di usare il corretto formalismo. La durata della prova è di 2 ore e trenta minuti. È possibile consultare gli appunti, i libri di testo ed usare la calcolatrice scientifica.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.

S. M. Ross, Probabilità e Statistica per l'Ingegneria e le Scienze, Apogeo Milano (2003).

L’insegnamento fornisce i principi e i metodi della progettazione dei sommergibili, integrando aspetti di architettura navale, costruzione navale e impianti navali, con particolare enfasi sull’impatto che le esigenze operative hanno sui requisiti progettuali. L’obiettivo è sviluppare la capacità di analizzare l’esigenza operativa, definire i relativi requisiti e formulare un concept design preliminare coerente con le prestazioni operative richieste.

L'esame si compone di:
sviluppo di un concept design di un sommergibile, svolto individualmente o in piccoli gruppi, e documentato mediante un elaborato scritto;
presentazione e discussione del progetto con i docenti;
esame orale individuale, articolato in 2-3 domande aperte sugli argomenti trattati durante il corso.
La valutazione finale tiene conto della qualità e della coerenza delle soluzioni progettuali sviluppate, della capacità di motivare le scelte effettuate e della padronanza delle conoscenze teoriche e metodologiche relative alla progettazione dei sommergibili.

La realizzazione del concept design di un sottomarino consente di verificare la capacità di identificare i requisiti progettuali a partire da un'esigenza operativa, effettuare il dimensionamento preliminare dei sistemi di piattaforma e delle strutture, nonché confrontare e giustificare diverse soluzioni progettuali in funzione dei requisiti assegnati.
L'esame orale accerta la capacità di argomentare gli aspetti teorici, I principi e le metodologie di progettazione dei sottomarini.

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
descrivere i principi e le metodologie della progettazione dei sommergibili, con particolare riferimento agli aspetti dell’Architettura navale quali resistenza, propulsione, stabilità e manovra.
analizzare un'esigenza operativa e derivarne i principali requisiti progettuali del sommergibile;
dimensionare preliminarmente i principali sistemi di propulsione e governo;
valutare e confrontare soluzioni progettuali alternative rispetto a requisiti operativi, prestazionali e tecnici;
sviluppare un concept design preliminare di sommergibile integrando requisiti di stabilità e prestazionali.

Il programma del modulo di Architettura Navale si articola su alcune tematiche generali:
Valutazione della resistenza del battello
Aspetti di stabilità ed assetto e il suo impatto sulla progettazione
Aspetti di manovrabilità ed impatto sulla progettazione

L’esame consiste in un’unica prova che valuta entrambi I moduli. Per le modalità’ consultare la scheda dell’insegnamento “Padre”.

L’esame consiste in un’unica prova che valuta entrambi I moduli. Per le modalità’ consultare la scheda dell’insegnamento “Padre”.

Indicazioni specifiche sulla bibliografia di riferimento verranno fornite dal docente all'inizio delle lezioni

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di:
descrivere i principi e le metodologie della progettazione dei sommergibili, con particolare riferimento ai sistemi di piattaforma e agli aspetti strutturali;
analizzare un'esigenza operativa e derivarne i principali requisiti progettuali del sommergibile;
dimensionare preliminarmente i principali sistemi di piattaforma in funzione dei requisiti assegnati;
dimensionare preliminarmente le strutture resistenti di un sommergibile sulla base delle condizioni operative e dei requisiti di progetto;
valutare e confrontare soluzioni progettuali alternative rispetto a requisiti operativi, prestazionali e tecnici;
sviluppare un concept design preliminare di sommergibile integrando requisiti, sistemi di piattaforma e aspetti strutturali.

Il programma del modulo II riguarda gli aspetti impiantistici e strutturali della progettazione del battello, tra i quali le seguenti tematiche generali:
Esigenza operativa e analisi del requisito operativo
Aspetti strutturali e dimensionamento
Propulsione aria-indipendente, sistemi di generazione e distribuzione elettrica di bordo
Sistema di assetto e compenso
Impianti e sistemi di sicurezza e sfuggita

L’esame consiste in un’unica prova che valuta entrambi I moduli. Per le modalità’ consultare la scheda dell’insegnamento “Padre”.

L’esame consiste in un’unica prova che valuta entrambi I moduli. Per le modalità’ consultare la scheda dell’insegnamento “Padre”.

Indicazioni specifiche sulla bibliografia di riferimento verranno fornite dal docente all'inizio delle lezioni

Effettuare la sintesi tra le principali conoscenze e competenze tecniche che caratterizzano il processo decisionale del progetto di una nave mercantile.

Il corso fornisce le basi di carattere sistemico che permettono di avviare e portare a termine con successo il processo decisionale molto articolato tipico della progettazione di navi navi complesse ad alta intensità di valore e tecnologia. Il progetto della nave viene inserito in una prospettiva di life-cycle e di economia circolare per inquadrare la cantieristica navale e lo shipping in generale nel contesto dello sviluppo sostenibile. Le principali interazioni tra i vari aspetti specialistici caratterizzanti il progetto della nave vengono approfondite e discusse sul percorso lineare e iterativo della spirale di progetto.

Orale, due domane aperte su tematiche affrontate durante il semestre.

Tramite due domande aperte, su temi trattati a lezione durante il semestre, si intende valutare la capacità di impostare una discussione sugli aspetti teorici e pratici relativi alla progettazione della nave. Saranno in particolare valutati la capacità di porre le ipotesi alla base della discussione insieme alla identificazione dei dati di input, la definizione delgi obiettivi della trattazione, lo sviluppo del ragionamento, fino al raggiungimento del risultato. L'accertamento avverrà anche tramite valutazioni quantitative (calcoli) in base a dati reperiti su letteratura specializzata riferita a navi esistenti.

"Ship Design - Methodologies for preliminary design" A. Papanikolau
"Ship Design for efficiency and economy" V. Bertram and H. Schneekluth

L'insegnamento si propone di impartire le nozioni di base per la impostazione del progetto della Nave Militare. Serve inoltre ad integrare le nozioni già acquisite nei corsi precedenti e affronta le tematiche progettuali secondo la evoluzione tecnologica del settore.

L’insegnamento di Progetto della Nave Militare si propone di fornire allo studente le basi per una comprensione degli aspetti ingegneristici legati alla difesa e delle problematiche progettuali specifiche delle navi militari e dei sottomarini. L’insegnamento fa parte degli insegnamenti a scelta per gli studenti della Laurea Magistrale in Ingegneria Navale, le lezioni sono previste nel II Semestre.

L'esame consta di una prova orale. L'esame orale è volto alla valutazione delle conoscenze e delle capacità apprese dallo studente durante l'insegnamento, con particolare attenzione alle capacità critiche nei confronti delle problematiche progettuali e del problem-solving.
La valutazione è la somma della prova orale per 27/30 e delle esercitazioni svolte nel corso del semestre per 3/30.

L'orale consiste in 3 domande aperte sull'intero programma del corso, per una durata media di circa 45'. Lo studente è chiamato a dimostrare le proprie capacità di argomentazione e ragionamento sulle complesse problematiche progettuali proprie delle navi militari, utilizzando un linguaggio tecnico appropriato e producendo disegni sufficientemente completi.
La valutazione è la somma della prova orale per 27/30 e delle esercitazioni svolte nel corso del semestre per 3/30.

Materiale didattico fornito dai docenti su aulaweb.

L’insegnamento si propone di illustrare gli aspetti metodologici e tecnologici relativi ai sistemi di propulsione e generazione. Sono oggetto di studio le principali architetture e soluzioni per la realizzazione del servizio di propulsione, dei sistemi di generazione integrata e dei relativi sistemi di controllo e regolazione.

L’insegnamento si propone di illustrare gli aspetti metodologici e tecnologici relativi ai sistemi di propulsione elettrica e ai sistemi di potenza integrati. Sono oggetto di studio le principali architetture e soluzioni per la realizzazione del servizio di propulsione, dei sistemi di generazione integrata e dei relativi sistemi di controllo e regolazione.

Lo svolgimento dell’esame è articolato in un’esercitazione e un colloquio orale.
La verifica di apprendimento prevede lo sviluppo di una esercitazione consistente nella sviluppo di un modello a calcolatore sulle tematiche precisate negli obiettivi formativi specifici da consegnare una settimana prima della prova orale. Il giudizio di ammissione permette di sostenere la prova orale, della durata di circa 45 ora minuti.
Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

Verifica di acquisizione di conoscenza teorica e pratica delle metodologie di calcolo tipicamente utilizzate per la progettazione e la conduzione di sistemi elettrici navali e propulsione elettrica navale. L'esercitazione valuterà le capacità dello studente nel risolvere esercizi numerici a calcolatore e la capacità di modellare i sistemi elettrici e relativi controlli. L’esame orale permetterà di verificare la capacità dello studente di riproporre e argomentare sui metodi teorici ed applicativi concernenti i sistemi elettrici navali e gli azionamenti di propulsione elettrica navale. Sarà inoltre valutata la qualità dell’esposizione e l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità e l’autonomia di ragionamento, il corretto utilizzo delle unità di misura e il richiamo dei prerequisiti culturali precedentemente definiti.

1. M. Piattelli, “Propulsione elettrica Navale”, 2006
2. Patel, “Shipboard Propulsion, Power Electronics, and Ocean Energy”, 2012

L'insegnamento intende fornire agli studenti nozioni avanzate e strumenti operativi analitici, semianalitici e numerici necessari per analizzare il comportamento meccanico di modelli 3D e 2D di costruzioni in ambito lineare.

Il corso approfondisce i principi teorici fondamentali della meccanica su cui si basano la formulazione di problemi di analisi strutturale e relative tecniche operative di soluzione, finalizzate alla verifica e progettazione strutturale delle costruzioni.

La prova finale del modulo consiste nel superamento di un colloquio orale.
Il colloquio orale prevede 3 domande su tutti gli argomenti (meccanica dei solidi deformabili, teoria della lastra, metodo degli elementi finiti) sviluppati a lezione e/o trattati nel materiale didattico messo a disposizione sul sito AulaWeb.
Ciascuna domanda potrà essere posta sotto forma di: svolgimento di esercizi; discussione di esempi applicativi; illustrazione di concetti, teorie e formulazioni; svolgimento di dimostrazioni teoriche.
I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati durante lo svolgimento delle lezioni.
Non sono previste propedeuticità formali, ma sono richieste conoscenze di base di matematica (aritmetica, algebra e analisi), fisica (meccanica) e scienza delle costruzioni apprese nel modulo omonimo proposto nel corso di Laurea, necessarie per un proficuo apprendimento.
Saranno disponibili almeno 2 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio e febbraio) e 3 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio e settembre). Non verranno concessi altri appelli.
E' obbligatoria l'iscrizione online entro 10 giorni prima della data scelta per l'esame.
Il voto del modulo farà media con quello del secondo modulo (Idrodinamica) in cui l'insegnamento si articola e tale media, arrotondata per eccesso, costituirà il voto finale per l'insegnamento (Scienza delle costruzioni e Idrodinamica). La lode sarà conferita solo se ottenuta per entrambi i moduli.

Il colloquio orale si prefigge di accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi. A tale scopo, allo studente saranno poste domande di diverso tipo:
illustrazione di concetti, teorie e formulazioni: per accertare la capacità di comprendere e ricordare le basi teoriche dei modelli meccanici studiati;
svolgimento di dimostrazioni: per accertare la capacità di giustificare le basi teoriche dei modelli meccanici studiati;
esecuzione di esercizi, in cui si richiede di giustificare adeguatamente ogni passaggio: per accertare la capacità di applicare e analizzare i modelli meccanici studiati.
discussione di casi studio di interesse applicativo: per accertare la capacità di discriminare e valutare l'adeguatezza di un modello meccanico.
Il voto finale per il modulo terrà conto di:
correttezza e completezza delle risposte;
capacità di esposizione e di sintesi;
utilizzo corretto della terminologia tecnico-scientifica della disciplina;
capacità di ragionamento critico.
Anche se non sono previste propedeuticità formali, la valutazione terrà conto anche di eventuali lacune riscontrate nelle conoscenze di base della matematica, della fisica e della scienza delle costruzioni (modulo omonimo proposto nel corso di Laurea).

Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale reso disponibile sul sito AulaWeb, come ausilio per lo studio per tutti gli studenti e in particolare per gli studenti con disabilità o DSA, sono sufficienti per la preparazione dell’esame.
Per quanto concerne le soluzioni di eventuali esercizi proposti, gli studenti sono invitati a discuterne direttamente con il docente, allo scopo di verificare la correttezza del metodo di soluzione seguito e non solo del risultato finale.
Come testi di appoggio e approfondimento si suggeriscono i seguenti libri:
Nunziante L., Gambarotta L., Tralli A. (2008). Scienza delle costruzioni, McGraw-Hill, Milano.
Timoshenko S., Goodier J.N. (1951). Theory of elasticity, McGraw-Hill, New York.
Corradi dell'Acqua L.(1992). Meccanica delle strutture - Le teorie strutturali e il metodo degli elementi finiti, vol. 2, McGraw-Hill, Milano.
Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. (1959). Theory of plates and shells, McGraw-Hill, Singapore.
Timoshenko S.P., Gere J.M. (1961). Theory of elastic stability, McGraw-Hill, New York.

Fornire allo studente le conoscenze e gli strumenti operativi necessari per affrontare lo studio del comportamento meccanico dei corpi solidi deformabili e di quelli fluidi.

L'insegnamento, composto da due moduli, introduce lo studente alle discipline complementari della Meccanica dei Solidi (primo modulo) e Meccanica dei Fluidi (secondo modulo).
Scienza delle costruzioni: Il modulo approfondisce i principi teorici fondamentali della meccanica, su cui si basano la formulazione di problemi di analisi strutturale e le relative tecniche operative di soluzione; rispetto al modulo omonimo proposto nel corso di Laurea, verranno esposti argomenti più avavnzati.
Idrodinamica: L'Idrodinamica studia il moto dei fluidi e le interazioni di questi con i contorni e con corpi al proprio interno. In questo modulo, proposto per il corso di Laurea Magistrale, verranno esposti argomenti più avanzati rispetto al modulo omonimo proposto nel corso di Laurea.

L'esame è articolato in due parti, una per ciascun modulo. Le due parti hanno luogo in appelli distinti. E' possibile sostenere le prove relative ai due moduli anche in diversi anni accademici. Il voto conseguito nell'insegnamento sarà la media, con arrotondamento all'intero successivo, dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l'insegnamento. L'esame è superato con lode solo se entrambi i moduli sono superati con lode.

Si vedano le schede dei moduli che costituiscono l'insegnamento.

Si vedano le schede dei moduli che costituiscono l'insegnamento.

L'insegnamento si propone di fornire allo studente i concetti di affidabilità e sicurezza in relazione a strutture e carichi di tipo navale ed i metodi per la loro quantificazione. Questi concetti vengono applicati allo studio dell'affidabilità delle strutture navali con riferimento alle verifiche di robustezza e a fatica.

Richiami
I concetti generali dell’algebra degli insiemi, di eventi e loro relazioni, di probabilità e probabilità condizionata (tutti forniti dall’insegnamento di Probabilità e Statistica) sono brevemente richiamati con applicazioni a casi relativi alla progettazione strutturale. Vengono altresì brevemente richiamati i concetti di variabile e vettore stocastico, di funzione di variabile e di vettore stocastico.
Contenuti
Vengono poi introdotti:
Modelli stocastici per carichi e resistenze e relative incertezze (con riferimento a strutture navali)
Significato e procedure valutative di previsioni a breve e lungo termine di carichi d’onda.
Affidabilità strutturale e relative procedure valutative esatte ed approssimate
Affidabilità di componente e di sistema
Analisi di rischio e procedure di valutazione (in particolare Formal Safety Assessment)
Calibrazione affidabilistica di formati di verifica ai coefficienti parziali di sicurezza.
Fatica probabilistica

Scritto breve da sviluppate sul momento, seguito da esame orale, che può vertere sulle esercitazioni sviluppate durante l'anno e/o sui contenuti teorici dell'insegnamento.

La parte scritta dell'esame permetterà di verificare la capacità di risolvere semplici problemi probabilistici relativi a valutazioni di affidabilità strutturale.
La parte orale è dedicata a verificare la conoscenza dei concetti generali trattati nell’insegnamento. Sono possibili domande sulle esercitazioni svolte
Durante l'esame verranno in generale valutati:
La qualità dell’esposizione verbale e scritta (esercitazioni) e l’appropriatezza della terminologia
la capacità di esposizione logica e di ragionamento critico sui concetti studiati
La conoscenza delle ipotesi semplificative nei modelli adottati e relative implicazioni e limiti di validità.
Parte scritta/numerica
Verrà verificata la capacità di
Analizzare il problema strutturale proposto
Identificare e caratterizzare le variabili coinvolte
Comprendere l’influenza delle relazioni tra variabili/eventi sulla loro caratterizzazione probabilistica
Applicare la procedura richiesta dal problema
Valutare i risultati ottenuti
Identificare strategie di miglioramento della sicurezza
Parte orale teorica:
Descrivere le procedure di analisi probabilistica ed affidabilistica
Identificare e discutere le ipotesi di base delle procedure e le loro implicazioni
Definire le modifiche eventualmente da apportare (o le scelte progettuali da assumere) per ottenerne l’adeguatezza strutturale
Esercitazioni
Verrà verificata la capacità di identificare, quantificare ed esporre graficamente e per iscritto i risultati delle analisi. In particolare verranno valutate:
conoscenza del testo presentato
correttezza del contenuto
chiarezza espositiva del testo: logica, esaustività, concisione,
adeguato e bilanciato utilizzo di strumenti grafici: (tabelle, disegni, grafici,...) leggibilità e chiarezza (n. di cifre significative adeguato, unità di misura coerenti ed esplicitamente indicate, ....)
chiara identificazione e valorizzazione dei risultati

Sono forniti i testi delle diapositive proiettate in classe.
Letture consigliate:
M.K. Ochi “Applied Probability & stochastic processes” John Wiley & sons
I. Elishakoff “Probabilistic methods in the theory of structures” John Wiley & sons

Fornire allo studente ulteriori concetti e competenze inrelazione alla galleggiabilità e la stabilità della nave. Approfondire la conoscenza e l' applicazione dei principali riferimenti normativi che si occupano di sicurezza in termini di galleggiabilità e stabilità della nave, con particolare riferimento alla loro influenza sul processo di progettazione della nave.

La galleggiabilità e la stabilità della nave, sia allo stato integro sia in falla, costituiscono un elemento fondamentale della sicurezza della nave. In questa prospettiva il corso rappresenta la possibilità di imparare a progettare la nave che garantisca le adeguate prestazioni ai fini della salvaguardia della vita umana in mare e della protezione dell’ambiente.

Prova orale che consiste in due domande sul programma svolto durante il semestre, sviluppate dallo studente tramite ragionamenti supportati rappresentazioni grafiche.
Durante l'anno verranno assegnate due esercitazioni pratiche che dovranno essere discusse con il docente per essere ammessi all'esame orale. Lo studente prenderà contatto con il docente in modo da concordare la discussione circa una settimana prima dell'esame orale programmato.

Tramite due domande aperte, su temi trattati a lezione durante il semestre, si intende valutare la capacità di impostare una discussione sugli aspetti teorici e pratici relativi alla statica della nave. Saranno in particolare valutati la capacità di porre le ipotesi alla base della discussione insieme alla identificazione dei dati di input, la definizione degli obiettivi della trattazione, lo sviluppo del ragionamento, fino al raggiungimento del risultato.
Durante la presentazione delle due esercitazioni, previsata di solito circa una settimana prima dell'esame, si verificherà la capacità di applicare a casi reali le nozioni teoriche apprese, con particolare attenzione alla formulazione di opinioni critiche sui risultati ottenuti.

Normative di riferimento IMO, caricate su aulaweb.