ingegneria aerospaziale

•(cid:9)Il corso presenta allo studente gli aspetti tipici dell'interazione fluido-struttura,
che non posso essere colti nell'ambito dell'ipotesi di classica di piccoli
spostamenti, e particolarizza la trattazione alle problematiche aeroelastiche
rilevanti per la progettazione e la vita operativa del velivolo (divergenza,
inversione degli alettoni, flutter, buffeting).
•(cid:9)Lo studente acquisirà consapevolezza dell'importanza delle considerazioni
aeroelastiche nella progettazione aeronautica e imparerà ad applicare metodi
teorici, numerici e computazionali per l'analisi di problemi classici
dell'aeroelasticità.
•(cid:9)Lo studente sarà inoltre esposto a selezionata letteratura specializzata e
imparerà ad acquisire, interpretare, elaborare, espandere ed applicare la propria
conoscenza per lo studio di problemi aeroelastici originali.

2 Introduzione ai problemi di interazione fluido-struttura.
Problemi aeroelastici tipici nell'ingegneria aeronautica.
8 Elementi di dinamica delle strutture: oscillatore armonico libero e forzato; dinamica del continuo elastico;
dinamica flessionale, torsionale e flesso-torsionale della trave.
8 Metodi approssimati per lo studio della dinamica strutturale: metodo di Ritz; metodo di Galerkin; in metodo
degli elementi finiti.
6 Aeroelasticità statica: sezione tipica in diverse condizioni di vincolo; divergenza torsionale; inversione degli
alettoni per una sezione tipica.
Modellazione aeroelastica di una superficie portante soggetta a flusso stazionario mediante un modello
continuo a trave: rappresentazione delle forze aerodinamiche; equazioni di equilibrio; deformazione e
distribuzione dei carichi aerodinamici; divergenza torsionale e inversione degli alettoni; effetto dell'angolo di
freccia; materiali compositi e tailoring aeroelastico.
9 Flutter: sezione tipica a uno e due gradi di libertà; flutter come problema agli autovalori e analisi di stabilità;
analisi classica di flutter; analisi ingegneristica del flutter, metodo k e metodo p-k.
Flutter in condizioni di aerodinamica non stazionaria: modello di Theodorsen; modello degli stati finiti.
Cenni di buffeting e galloping.
3 Cenni di testing e certificazione in relazione alle problematiche aeroelastiche.

6 Implementazione di un codice di calcolo agli elementi finiti per l'analisi dinamica libera e forzata di strutture.
6 Implementazione di un codice di calcolo per lo studio dell'aeroelasticità statica di una superficie portante.
6 Implementazione di un codice di calcolo per lo studio del flutter di sezioni tipiche a uno/due gradi di libertà in
diverse condizioni di vincolo.

Esame orale: si tratta di un colloquio in cui verranno discussi sia gli argomenti
affrontati durante le lezioni che gli elaborati sviluppati durante le esercitazioni.
Le domande (input), sia aperte che semi-strutturate, saranno volte
all'accertamento di:
1) Conoscenze acquisite;
2) Capacita' elaborative;
3) Capacita' espositive.
Conoscenze acquisite
Si verificherà la capacita' di descrivere criticamente e quantitativamente i
fenomeni aeroelastici che interessano il velivolo e le relative implicazioni
progettuali.
Capacita' elaborativa
Il grado di padronanza delle tecniche trattate sarà verificato anche con quesiti
specifici mirati a stimolare l'elaborazione critica dello studente in relazione a
problemi originali anche degli al di là di quelli elaborati durante il corso.
Capacita' espositiva
Sarà verificata la padronanza del linguaggio scientifico e tecnico necessario a
descrivere le problematiche tipiche dell'interazione fluido-struttura in relazione a
componenti aeronautici.
Griglia di valutazione
Il punteggio massimo sara' assegnato allo studente che dimostrerà capacità di
descrivere, con linguaggio tecnico accurato ed articolato, gli aspetti teorici e
pratici dell'interazione fra fluido e struttura e le implicazioni per la progettazione
aeronautica, utilizzando gli strumenti analitici sviluppati durante il corso e
dimostrando capacità di elaborazione autonoma ed originale in relazione ai
quesiti posti durante l'esame.
Un punteggio intermedio sara' assegnato allo studente che, seppur
padroneggiando argomenti e linguaggio, mostri poca capacita' di sviluppo
autonomo ed originale.
La valutazione sara' minima sarà assegnata allo studente che dimostri una
conoscenza appena sufficiente degli argomenti del corso, li esponga con
linguaggio tecnico poco articolato e dimostri scarsa o nulla capacità di
elaborazione autonoma in relazione ai quesiti posti.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico:

• Presentazioni del corso;
  Testi consigliati:
• Dewey H. Hodges, G. Alvin Pierce - Introduction to Structural Dynamics and
  Aeroelasticity - Cambridge University Press
  II edizione -- ISBN-10: 110761709X -- ISBN-13: 978-1107617094
  Testi di approfondimento (qualunque edizione):
• Earl H. Dowell - A Modern Course in Aeroelasticity - Springer
• Y.C. Fung - An Introduction to the Theory of Aeroelasticity - Dover
  Publications

Lo studente sarà in grado di trasferire i principi della termodinamica e della
gasdinamica alla propulsione aerospaziale, riconoscerà la peculiarità della
propulsione a getto nei settori scientifici, commerciali e della difesa.
Lo studente apprenderà le soluzioni e le tecniche proprie della propulsione
aerospaziale, i dettagli delle architetture, le tecnologie specifiche e i metodi di
previsione delle prestazioni dei differenti propulsori.
Disporrà di conoscenze e abilità che gli permetteranno l'analisi ai fini progettuali
dei propulsori aeronautici e spaziali.

1 Introduzione al corso
1 I propulsori aeronautici
2 I propulsori dei lanciatori dei veicoli spaziali e dei missili
2 Il ramjet
2 Il turbogetto
1 Il turbogetto con post-bruciatore
3 Il Turbofan
2 Il turbofan con post-bruciatore
1 Il turboelica
2 Le prese d’aria subsoniche e supersoniche
3 La camera di combustione e il post-bruciatore dei propulsori aeronautici
3 L’ugello di scarico dei propulsori aeronautici
3 Il compressore e il fan dei propulsori aeronautici
3 La turbina dei propulsori aeronautici
1 Regolazione e controllo dei propulsori aeronautici
2 Missioni spaziali, propulsione spaziale, requisiti dall'astrodinamica.
3 Fondamenti sugli endoreattori
3 L’ugello di scarico degli endoreattori
6 L’endoreattore a propellente solido
2 I propellenti solidi, la combustione dei propellenti solidi
1 La stabilita' di combustione dell’endoreattore a propellente solido
6 L’endoreattore a propellente liquido
2 Le turbopompe dell' endoreattore a propellente liquido
2 I propellenti liquidi, la combustione dei propellenti liquidi
1 La stabilita' di combustione dell’endoreattore a propellente liquido
1 Regolazione e controllo degli endoreattori

2 Il ramjet
4 Il turbofan
3 Il turbofan con post-bruciatore
2 Le prese d’aria subsoniche e supersoniche
4 Il compressore assiale e il fan
3 La turbina assiale
8 L’endoreattore a propellente solido
8 L’endoreattore a propellente liquido
3 La combustione e la stabilita' di combustione negli endoreattori a propellente solido e liquido

Prova orale sugli argomenti svolti e le esercitazioni sviluppate durante il corso.
Durante l'esame al candidato vengono poste tre domande volte all'accertamento
di:
1) conoscenze degli argomenti fondamentali del corso,
2) capacità elaborative sviluppate nell’affrontare i problemi delle esercitazioni,
3) capacità di impostazione e soluzione di un problema di propulsione
aerospaziale centrato su un argomento trattato durante il corso e non affrontato
esplicitamente nelle esercitazioni.
La valutazione avviene in trentesimi secondo il seguente schema:
Votazione da 0 a 17 (esame insufficiente e non superato): il candidato non
mostra una conoscenza accettabile dei contenuti fondamentali del corso e non è
capace di rispondere alle domande 1) e 2).
Votazione da 18 a 20 (sufficiente): rispondendo alle domande 1) e 2), il
candidato dimostra una conoscenza di base degli argomenti fondamentali del
corso ma trova difficoltà nell'utilizzo del linguaggio tecnico e degli strumenti
matematici.
Votazione da 21 a 26 (buono): rispondendo alle domande 1) e 2), il candidato
ha buona padronanza degli argomenti, del linguaggio tecnico e degli strumenti
matematici del corso; tuttavia non è in grado di applicare o ha difficoltà ad
applicare le conoscenze apprese per rispondere alla domanda 3).
Votazione da 27 a 30 e lode (eccellente): rispondendo alle domande 1) e 2), il
candidato ha ottima padronanza degli argomenti, del linguaggio tecnico e degli
strumenti matematici del corso dimostrando chiarezza e capacità di sintesi.
Inoltre, rispondendo alla domanda 3), il candidato dimostra si sapere applicare
efficacemente le conoscenze apprese durante il corso per la soluzione di un
problema proposto.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Jack L. Kerrebroch, “Aircraft Engines and Gas Turbines”, The MIT Press,
Cambridge Massachusetts. ISBN-13: 978-0262534031. ISBN-10: 0262534037.
George P. Sutton, Oscar Biblarz, “Rocket Propulsion Elements”, John Wiley &
Sons. ISBN: 978-1-118-75365-1.
Ronald D. Flack, "Fundamentals of Jet Propulsion with Applications",
Cambridge Aerospace Series. ISBN: 9780521154178

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti
metodologici necessari per l'analisi e il progetto dei sistemi dinamici mediante
un approccio basato sulla loro modellazione matematica. Il modello matematico
costituisce lo strumento fondamentale sia per analizzare il comportamento
dinamico e a regime del sistema attraverso attività di simulazione numerica,
svolte prevalentemente nell'ambiente software MATLAB/Simulink, sia per
studiare le principali proprietà del sistema, tra cui la stabilità, la controllabilità,
l'osservabilità, il comportamento in regime permanente e la risposta transitoria. Il
modello viene inoltre impiegato per la progettazione di sistemi di controllo in
grado di modificare il comportamento del sistema reale affinché soddisfi
prefissati requisiti prestazionali, quali accuratezza, rapidità di risposta,
robustezza e stabilità.

3 Introduzione al corso; Modellistica
5 Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nel dominio del tempo
2 Linearizzazione e discretizzazione
2 Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nel dominio di Laplace
6 Proprieta' dei modelli: raggiungibilita, osservabilita' e stabilita
3 Analisi della stabilità mediante funzioni quadratiche e LMI
5 Risposta in frequenza, legami globali
4 Sistemi di controllo a catena aperta e a catena chiusa
2 Criterio di Nyquist
4 Comportamento in regime permanente e transitorio dei sistemi di asservimento e di regolazione
3 Progetto di controllori basato su reti di correzione nel dominio della frequenza
3 Controllori PID
3 Cenni sul luogo delle radici e progetto di controllori nel dominio di Laplace
4 Sintesi con retroazione dalla stato ed LQR
4 Osservatori asintotici dello stato. Controllo con retroazione dall’uscita.
3 Osservatori di Luenberger

4 Studio di modelli lineari e tempo-invarianti nei domini del tempo, di Laplace e della frequenza

2 Proprieta' dei modelli: controllabilita, osservabilita' e stabilita

3 Modellistica
2 Criterio di Nyquist
2 Comportamento in regime permanente e transitorio dei sistemi di asservimento e di regolazione
3 Progetto di controllori basato su reti di correzione nel dominio della frequenza
2 Progetto di controllori di tipo PID
3 Progetto di controllori basato su reti di correzione nel dominio di Laplace
2 Progetto di controllori con retroazione dall’uscita
2 Generazione di codice di produzione con simulink e embedded coder

L'apprendimento è verificato mediante una prova scritta, seguita da una prova
orale.
La prova scritta è finalizzata ad accertare il raggiungimento dei risultati di
apprendimento attesi e consiste nella risoluzione di tre esercizi riguardanti gli
argomenti trattati durante il corso. Gli esercizi sono predisposti in modo da
consentire una valutazione omogenea sulla base di criteri di correzione
prestabiliti.
La valutazione della prova scritta tiene conto, in ordine di importanza: (i) della
correttezza dell'impostazione logica e metodologica adottata nella risoluzione
dei quesiti; (ii) della correttezza delle procedure di analisi e di progetto
impiegate; (iii) dell'adeguatezza delle soluzioni proposte rispetto agli obiettivi del
problema; (iv) della correttezza dei calcoli e dei risultati numerici.
L'attribuzione del voto della prova scritta avviene secondo i seguenti criteri:
30/30: tutti e tre gli esercizi sono svolti correttamente sotto il profilo
metodologico e applicativo, con risultati corretti.
27–29/30: tutti gli esercizi sono correttamente impostati e risolti, con lievi errori
di calcolo che non compromettono la validità delle soluzioni.
24–26/30: gli esercizi sono correttamente impostati, ma presentano errori di
calcolo che incidono solo parzialmente sulla correttezza dei risultati.
20–23/30: gli esercizi evidenziano alcune imprecisioni metodologiche, pur
dimostrando una comprensione sostanziale degli argomenti.
18–19/30: uno dei tre esercizi è omesso oppure presenta errori concettuali tali
da comprometterne la correttezza, mentre gli altri due risultano sostanzialmente
corretti.
Prova non superata: almeno due dei tre esercizi sono omessi oppure
presentano errori concettuali gravi tali da compromettere la soluzione.
Il punteggio massimo conseguibile nella prova scritta è pari a 30/30.
L'ammissione alla prova orale è subordinata al conseguimento di una votazione
non inferiore a 18/30.
La prova orale è finalizzata a verificare la padronanza degli argomenti trattati, la
capacità di collegare i diversi contenuti del corso, l'appropriatezza del linguaggio
tecnico e la chiarezza espositiva. Al termine del colloquio, il punteggio
conseguito nella prova scritta può essere incrementato o decrementato fino a un
massimo di 3 punti, in funzione della preparazione dimostrata durante la prova
orale.
L'esame si considera superato con una votazione finale non inferiore a 18/30.
La lode può essere attribuita agli studenti che conseguano un punteggio
superiore a 30/30 a seguito della prova orale e dimostrino una preparazione
eccellente, piena padronanza della disciplina e capacità di approfondimento
critico.
Per gli studenti con disabilità e/o neurodiversità sono garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuati dal CeNDis – Centro di Ateneo
per la Disabilità e la Neurodiversità – nel rispetto della normativa vigente e sulla
base delle specifiche esigenze dello studente.

• Appunti forniti dal docente / Lecture notes.
  Libro di testo principale:
• Paolo Bolzern, Riccardo Scattolini, Nicola Schiavoni, Fondamenti di controlli
  automatici 5/ed, McGraw Hill, 2025, ISBN: 8838613168;
  Libro di testo di approfondimento:
• Victor Manuel Hernández-Guzmán, Ramón Silva-Ortigoza, Automatic Control
  with Experiments, Springer, 2019, ebook ISBN: 978-3-319-75804-6;

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
i) argomentare i concetti di fluidodinamica comprimibile e la loro applicazione in
ingegneria aeronautica ed aerospaziale;
ii) impostare un problema di gas dinamica mediante opportune ipotesi iniziali
legate al problema stesso;
iii) risolvere un problema di gas dinamica mediante tecniche semi-analitiche e/o
numeriche.

2 Introduzione al e obiettivi del corso. Discussione dei prerequisiti. Modalità d’esame.
2 Notazione adottata durante il corso. Dalla dinamica molecolare alla meccanica del continuo. Gas ideali vs gas
reali. Definizione di flusso comprimibile e regimi di flusso.
8 Descrizione euleriana vs descrizione lagrangiana; Teorema del trasporto di Reynolds. Le equazioni di Navier-
Stokes in regime comprimibile e con scambio di calore. Derivazione delle equazioni in forma integrale e
differenziale. Conservazione della massa. Conservazione della quantit`a di moto lineare ed angolare. Richiami
del primo e del secondo principio della termodinamica. Conservazione dell’energia. Forma non-dimensionale
delle equazioni di governo e numeri adimensionali.
2 Ipotesi ed equazioni di governo per flussi comprimibili e non viscosi.
4 Flussi non viscosi mono-dimensionali. Relazioni delle onde d’urto normali.
8 Flussi non viscosi quasi mono-dimensionali. Ugelli.
8 Flussi non-viscosi bidimensionali. Relazioni delle onde d'urto oblique. Polare dell'onda d'urto. Riflessione delle
onde d'urto da confini solidi. Espansione di Prandtl-Meyer. Metodo delle caratteristiche.
3 Flussi mono-dimensionali con flusso di calore.
3 Flussi mono-dimensionali con attrito.
8 Teoria dello strato limite ed equazioni di governo.
3 Cenni di flussi ipersonici. Cenni di gas ad alte temperature e reattivi.

3 Alcune forme particolari delle equazioni di governo per flussi comprimibili.
3 Onde d'urto normali.
6 Soluzione di flussi mono-dimensionali: acustica.
6 Soluzione di flussi mono-dimensionali: gas ideali.
6 Soluzione di flussi quasi-mono-dimensionali: ugelli.
6 Onde d'urto oblique ed espansioni.

Prova orale sugli argomenti e sulle esercitazioni svolti durante il corso.
Le esercitazioni devono essere consegnate in formato cartaceo o elettronico al
docente sotto forma di relazione tre giorni prima della data dell'esame.
Durante l'esame al candidato vengono poste tre domande su:
1) le conoscenze generali degli argomenti del corso;
2) i problemi affrontati durante le esercitazioni; e
3) l'impostazione ed eventualmente soluzione di un problema di gasdinamica
non affrontato direttamente durante il corso.
La valutazione avviene in trentesimi secondo il seguente schema:

• Votazione da 0 a 17 (esame insufficiente e non superato): il candidato non
  mostra una conoscenza accettabile dei contenuti del corso e non è capace di
  rispondere alle domande 1) e 2).
• Votazione da 18 a 20 (sufficiente): rispondendo alle domande 1) e 2), il
  candidato dimostra una conoscenza di base degli argomenti del corso ma trova
  difficoltà nell'utilizzo del linguaggio tecnico e degli strumenti matematici.
• Votazione da 21 a 26 (buono): rispondendo alle domande 1) e 2), il candidato
  ha buona padronanza degli argomenti, del linguaggio tecnico e degli strumenti
  matematici del corso; tuttavia non è in grado di applicare o ha difficoltà ad
  applicare le conoscenze apprese per rispondere alla domanda 3).
• Votazione da 27 a 30 e lode (eccellente): rispondendo alle domande 1) e 2), il
  candidato ha ottima padronanza degli argomenti, del linguaggio tecnico e degli
  strumenti matematici del corso dimostrando chiarezza e capacità di sintesi.
  Inoltre, rispondendo alla domanda 3), il candidato dimostra si sapere applicare
  efficacemente le conoscenze apprese durante il corso per la soluzione di un
  problema proposto.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Modern Compressible Flow: With Historical Perspective - Anderson - McGraw-
Hill (ISBN-10: 1260570827, ISBN-13: 978-1260570823)
The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow - Shapiro -
Wiley (ISBN-10: 0471066915, ISBN-13: 978-0471066910)
Boundary Layer Theory - Schlichting - Springer Verlag (ISBN-10: 3540662707,
ISBN-13: 978-3662529195)
Hypersonic and High-temperature Gas Dynamics - Anderson - AIAA Education
Series (ISBN-10: 1624105149, ISBN-13: 978-1624105142)

Obiettivo dell’insegnamento è fornire allo studente le conoscenze e le abilità che
permettono l'analisi strutturale ai fini progettuali delle costruzioni aerospaziali
mediante la modellazione con il metodo degli elementi finiti e la conseguente
valutazione della resistenza statica, della vita a fatica e della resistenza residua
di tali strutture.

2 Le strutture aerospaziali: tipologie, componenti, requisiti, carichi, vincoli, materiali, modellazione
2 Analisi della normativa aeronautica relativa alle strutture degli aeromobili
1 Richiami sulla teoria del continuo strutturale
2 Legami costitutivi: anisotropia, ortotropia e isotropia.
3 Teorie strutturali: trave di Bernoulli e di Timoshenko.
6 Teorie dei pannelli di Mindlin e Kirchoff.
4 Il metodo degli elementi finiti (FEM)
2 Il FEM per le travature reticolari
3 Il FEM per le strutture intelaiate
3 Il FEM per le strutture bidimensionali
1 I materiali da costruzione: cenni storici, classificazione, evoluzione nelle applicazioni aerospaziali
1 Compositi fibrorinforzati: meccanica del rinforzo, proprieta' di fibra e matrice, principali tipologie di fibra e
matrice
2 Micromeccanica: determinazione delle proprieta' fisico meccaniche dei materiali compositi, meccanica dei
materiali, modelli avanzati
4 Laminati in materiale composito: proprieta' delle lamine di materiale composito fibrorinforzato, dipendenza
dall’orientamento delle fibre, tayloring, teoria classica della laminazione, tensioni interlaminari. Pannelli
sandwich.
2 Il problema termomeccanico. I carichi termici e igroscopici.
2 Resistenza statica: criteri di resistenza per materiali metallici e compositi
4 Fatica: generalita' e definizioni, tipologie dei cicli di carico, caratteristiche del cedimento per fatica, curve S-N,
diagrammi di Goodman. Parametri che influenzano la fatica: parametri metallurgici, ambientali e geometrici,
linee guida nella progettazione. Storie di carico. Leggi del danno cumulativo.
1 Meccanica della Frattura: Cenni storici, obiettivi della Meccanica della Frattura, classificazione microscopica
della frattura, fattori che influenzano il comportamento a frattura, esempi di cedimento per frattura
5 Meccanica della frattura elastico lineare: criterio energetico di Griffith, rateo di rilascio energetico (energy
release rate), resistenza all’avanzamento della cricca, propagazione stabile e instabile, fattore di intensita' degli
sforzi, fattore di intensita' degli sforzi critico. Resistenza residua.
2 Meccanica della Frattura elastoplastica: correzione di Irwin, approccio di Dugdale, forma della zona plastica,
stato piano di tensione e deformazione, limiti di applicabilita' della teoria elastico-lineare,one, J-integral, Crack
Tip Opening Displacement
2 Propagazione a fatica della cricca: propagazione a fatica della cricca, relazioni empiriche per la crescita a
fatica della cricca, vita residua, fattori influenzanti la propagazione a fatica, carichi ciclici ad ampiezza variabile
1 Progettazione safe-life e fail-safe
2 Cenni di fatica e danneggiamento dei materiali compositi fibrorinforzati. Cenni di meccanica della frattura per
materiali compositi: caratteristiche del danneggiamento dei materiali fibrorinforzati
2 Green and Sustainable Aviation: ruolo delle strutture e dei materiali

6 Il FEM per le travature reticolari

8 Il FEM per le strutture intelaiate
3 Il FEM per le strutture bidimensionali: codici commerciali FEM
3 Micromeccanica: determinazione delle proprieta' fisiche e meccaniche dei materiali compositi.
3 Proprieta' delle lamine di materiale composito fibrorinforzato, dipendenza dall’orientamento delle fibre.
5 Analisi di laminati in materiale composito
3 Criteri di resistenza per materiali compositi
3 Esercizi e applicazioni di calcolo a fatica
4 Esercizi e applicazioni di Meccanica della Frattura: propagazione instabile
2 Esercizi e Applicazioni di Meccanica della Frattura: propagazione stabile sotto carichi ciclici

9 Esame e sviluppo della struttura di un codice di calcolo FEM

Prova scritta e prova orale con presentazione di report sulle esercitazioni svolte.
L’esame ha come obiettivo la verifica della adeguata conoscenza degli aspetti
metodologici-operativi insegnati durante il corso e la capacita' di interpretare e
descrivere il comportamento delle strutture aerospaziali realizzate con materiali
tradizionali e compositi, anche con riferimento alla normativa di certificazione.
L’esame consiste in una prova scritta, relativa alla risoluzione di un problema
strutturale, e in una prova orale comprendente due domande che il candidato
dovrà sviluppare attraverso una discussione della durata di circa quindici minuti.
Il candidato deve presentare all’esame le relazioni scritte delle esercitazioni
svolte durante il corso e, di norma, una delle domande di esame e' finalizzata a
discutere ed approfondire gli argomenti sviluppati nelle esercitazioni.
L’accesso alla prova orale è subordinato al raggiungimento della sufficienza
nella prova scritta.
La valutazione avviene in trentesimi ed il voto è ottenuto come media dei voti
della prova scritta e della prova orale.
Nella prova scritta la sufficienza si ritiene raggiunta se lo studente dimostra
capacità di applicare correttamente le metodologie di calcolo strutturale trattate
nel corso.
La valutazione della prova scritta, fino al massimo dei voti con lode, e' modulata
in relazione alla capacita' dello studente di dimostrare confidenza e padronanza
nell’applicazione dei metodi di calcolo strutturale.
Nella prova orale la sufficienza si ritiene raggiunta se lo studente dimostra
conoscenza e comprensione basilare degli argomenti ed e' in grado di
presentarli con adeguato lessico disciplinare. La valutazione della prova orale,
fino al massimo dei voti con lode, e' modulata in relazione alla capacita' dello
studente di dimostrare:
•confidenza e padronanza delle tematiche oggetto dell’insegnamento
•capacita' di effettuare collegamenti tra gli argomenti e con le altre discipline
•capacita' applicative a problemi complessi
•articolazione della presentazione degli argomenti

• padronanza del linguaggio settoriale
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente

• J. S. Przemieniecki - "Theory of matrix structural analysis" – Dover. ISBN
  9780486649481
• R. M. Jones, “Mechanics of Composite Materials”, 2nd edition, CRC Press,
  2015. ISBN 9781560327127.
• T. L. Anderson, “Fracture Mechanics – Fundamentals and Applications”, 4th
  edition, CRC Press, 2017. ISBN 9781498728133
• Appunti e Dispense a cura del docente
  Ulteriori riferimenti:
• O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor - "The Finite Element Method: Its Basis and
  Fundamentals", 7th Edition - ISBN: 9781856176330
• M.C.Y. Niu, “Composite Airframe Structures”, Hong Kong Conmilit Press Ltd.,
  1992. ISBN 9789627128069.

La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi agli
argomenti oggetto del corso e la capacita' di utilizzare tale conoscenza per
interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria.

20 Elementi di teoria della plasticita' dei metalli. Lavorazioni per deformazione plastica. Lavorazioni del pieno,
lavorazioni delle lamiere metalliche.
16 Lavorazioni per asportazione di truciolo. Principi delle lavorazioni per asportazione di truciolo. Le macchine
utensili per asportazione di truciolo. Gli utensili. Costi e tempi di lavorazione. Ottimizzazione dei processi di
lavorazione
16 Tecniche di saldatura e giunzione. Tecniche per fusione. Tecniche allo stato solido.

10 Lavorazioni per deformazione plastica di pezzi pieni e di lamiere metalliche
6 Lavorazioni per asportazione di truciolo. Le macchine utensili per asportazione di truciolo. Gli utensili.
2 Tecniche di saldatura dei metalli.

5 Lavorazioni per deformazione plastica di pezzi pieni e di lamiere metalliche.
4 Lavorazioni per asportazione di truciolo. Le macchine utensili per asportazione di truciolo. Gli utensili
2 Tecniche di saldatura dei metalli.

Prova in itinere, Prova Scritta (prova finale o prova scritta sul tutto il
programma), Prova Orale,
Esame scritto: costituito da alcuni esercizi numerici e domande aperte.
Prova orale: si tratta di un colloquio, volto ad accertare il possesso delle
competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso.
Le domande (input), sia aperte sia semi-strutturate tenderanno a verificare a) le
conoscenze acquisiste; b) le capacita' elaborative, c) il possesso di un’adeguata
capacita' espositiva.
Per quanto attiene alla verifica delle conoscenze, verra' richiesta la capacita' di
stabilire connessioni tra i contenuti (teorie, modelli, strumenti, ecc.) oggetto del
corso.
Per quanto attiene alla verifica di capacita' elaborative, verra' richiesta la
comprensione dei processi tecnologici proposti e delle relative implicazioni nei
cicli di produzione dell'industria meccanica.
Il punteggio massimo si ottiene se la verifica accerta il pieno possesso dei tre
seguenti aspetti: una capacita' di giudizio in grado di rappresentare aspetti
emergenti e/o poco esplorati della disciplina; una spiccata capacita' di
rappresentare l'impatto dei contenuti oggetto del corso all'interno del settore/
disciplina nel quale i contenuti si iscrivono; infine, una padronanza nella
capacita' di rappresentare idee e/o soluzioni innovative all'interno del contesto
professionale e tecnologico.
Per quanto attiene alla verifica delle capacita' espositive, si ha una valutazione
minima nel caso in cui l’esaminando dimostri si' una proprieta' di linguaggio
adeguata al contesto professionale di riferimento ma questa non sia
sufficientemente articolata, mentre la valutazione massima potra' essere
conseguita da chi dimostri piena padronanza degli argomenti e dello specifico
linguaggio settoriale.
Il voto finale e' la media del voi all'esame scritto ed all'esame orale.
La valutazione finale rispecchia i seguenti livelli di conoscenza:
18-20: conoscenza sufficiente dei processi tecnologici studiati in termini
descrittivi.
21-24: individuazione corretta dei principali parametri di processo, descrizione
fenomenologia di base dei processi considerati.
25-27: piena descrizione dei processi tecnologici considerati ed analisi
dell'influenza dei principali parametri di processo sulla meccanica di
deformazione.
28-30: descrizione della meccanica dei processi tecnologici considerati; analisi
dell'influenza dei parametri di processo; descrizione di mappe di lavorabilità.
30 e lode: piena padronanza ed analisi critica dell'influenza dei parametri di
processo e della descrizione di mappe di lavorabilità.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Gabrielli, Ippolito, Micari “Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche”, Mc
Graw Hill - ISBN 978-8838667596

Conoscenza adeguata della metodologia e degli aspetti operativi dei principali
processi produttivi avanzati e innovativi di materiali utilizzati nell'ingegneria
industriale nonché capacità di utilizzare tali conoscenze per identificare,
comprendere e descrivere le principali problematiche relative ai processi studiati

2 Introduzione al Corso
12 Additive manufacturing processes
8 Analysis and definition of the 3D additive processes – STL file structure
7 3D printing technologies applications

10 Use of a CAD/CAM commercial software (Fusion 360)
6 3D printing: CAD model, STL file and object construction
9 Practical activities in the Additive Manufacturing LAB

a) La valutazione sarà basata su un colloquio.
b) Il colloquio mira a valutare le competenze e le conoscenze apprese durante il
corso. Le domande verificheranno: conoscenze acquisite; capacità di
elaborazione; capacità di parlare; capacità di costruire connessioni autonome
non vincolate ai libri di testo di riferimento; capacità di produrre valutazioni
autonome inerenti gli argomenti del corso; capacità di comprendere le
applicazioni connesse con le aree disciplinari; capacità di collegare gli
argomenti disciplinari con il contesto professionale e tecnologico di riferimento.
c) Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
d) La valutazione finale è in trentesimi secondo i criteri di seguito riportati:
e) 30-30+: ottima conoscenza degli argomenti, ottimo linguaggio e lessico,
buona capacità analitica, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per
risolvere i problemi proposti
f) 26-29: Buona gestione degli argomenti, buona lingua e vocabolario, lo
studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti
g) 24-25: conoscenza di base degli argomenti, linguaggio e vocabolario discreti,
capacità limitata di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i
problemi proposti
h) 21-23: lo studente non dimostra piena gestione degli argomenti principali pur
possedendo le conoscenze, lingua e lessico in modo soddisfacente, scarsa
capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite
i) 18-20: conoscenza di base minima degli argomenti principali e del linguaggio
tecnico e del vocabolario, scarsa o nulla capacità di applicare autonomamente
le conoscenze acquisite.
j) L'esame non sarà superato se lo studente dimostrerà una conoscenza degli
argomenti non accettabile.

Lecture notes and presentations
Ian Gibson, David Rosen, Brent Stucker. Additive Manufacturing Technologies
3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing, second edition,
Springer, 2015.

•(cid:9)Obiettivo del corso e' introdurre lo studente alle tecniche di dimensionamento
generale del velivolo e dei principali impianti di bordo, anche in relazione ai
fattori di carattere tecnico ed economico che influenzano lo sviluppo di un nuovo
progetto.
•(cid:9)Lo studente acquisira’ le conoscenze necessarie al design concettuale del
velivolo in relazione alla missione tipo, al dimensionamento iniziale, alla scelta
delle caratteristiche aerodinamiche e del carico alare, all’alloggiamento degli
impianti di bordo ed alla distribuzione dei pesi.
•(cid:9)Per ogni sistema viene descritto il principio di funzionamento e vengono forniti
strumenti analitici per un primo dimensionamento. Verranno illustrati i principi
fisici di base e la loro descrizione mediante modelli matematici. Le esercitazioni
introdurranno gli studenti all'utilizzo di strumenti informatici per il
dimensionamento e l'analisi di componenti e sistemi.

2 Introduzione al design aeronautico: progetto concettuale, preliminare e di dettaglio.
Ruolo della normativa delle certificazione; enti regolatori e certificatori.
2 Dimensionamento iniziale: profilo di missione e determinazione del peso massimo al decollo. Ruolo delle
norme di airworthiness nella definizione del profilo di missione.
6 Determinazione del carico alare e del rapporto spinta/peso sulla base delle performance specificate.
Constraints analysis e matching plot.
4 Dimensionamento geometrico iniziale del velivolo sulla base di peso massimo al decollo, carico alare e
rapporto peso/potenza: utilizzo di dati empirico-statistici per il primo dimensionamento di superfici alari,
fusoliera, superfici di coda.
6 Caratteristiche aerodinamiche e selezione della geometria alare.
Superfici di controllo: funzioni, principi di funzionamento, classificazione e componenti.
6 Progetto delle superfici di coda. Assetto, stabilità e controllabilità del velivolo.
Equazioni fondamentali per il dimensionamento delle superfici di coda.
Rapporti volumetrici di coda, condizioni di bilanciamento e design concettuale degli impennaggi.
Superfici di controllo: funzione, principi di funzionamento, classificazione e componenti.
Requisiti di stabilità statica e dinamica sulla base della normativa.
4 Progetto della fusoliera: funzioni e norme. Requisiti di comfort e fondamenti di ergonomia.
Cockpit design, strumenti di bordo e cenni di avionica.
Impianto pneumatico: pressurizzazione e condizionamento, funzioni e principi di funzionamento,
caratteristiche, componenti.
4 Sistema propulsivo e impianto combustibile: funzioni, principi di funzionamento, tipologie, caratteristiche,
componenti, installazione e integrazione enl velivolo.
Propulsione elettrica e ibrida. Green fuel e green propulsion.
4 Organi di atterraggio; funzioni, principi di funzionamento, tipologie, caratteristiche, componenti dell’impianto di
atterraggio, integrazione.
Requisiti di clearance e loro influenza sul design del carrello di atterraggio.
5 Layout, funzioni, principi di funzionamento, tipologie, caratteristiche e componenti dei principali impianti di
bordo:
impianto oleodinamico; impianto elettrico; sistemi di protezione ed emergenza; sistemi di potenza ausiliari.
3 Pesi e distribuzione dei pesi.
Equazioni semi-empiriche per la stima del peso dei componenti sulla base delle caratteristiche geometriche e
meccaniche.
2 Analisi dei costi e ciclo di vita di un aeromobile.

33 Suddivisione della classe in team costituiti da 5/6 componenti. Ciascun team sviluppa il design concettuale di
un velivolo assegnato (General aviation, civil aviation, UAV ad ala fissa).
Ogni team affronterà:

• Determinazione del peso massimo al decollo sulla base del profilo di missione.
• Determinazione del carico alare e del rapporto peso/potenza: constraints analysis.
• Dimensionamento dell'ala e del piano di coda;
• Dimensionamento della fusoliera.
• Dimensionamento, installazione e integrazione del sistema propulsivo.
• Dimensionamento degli organi di atterraggio, layout generale e distribuzione pesi del velivolo.
• Integrazione dei diversi componenti del progetto del velivolo e iterazione del progetto.

L'apprendimento viene valutato mediante un esame orale, suddiviso in due parti:

• Colloquio di carattere teorico/tecnico, in cui vengono approfonditi aspetti
  fondamentali per il design concettuale di un velivolo.
• Presentazione e discussione del progetto di gruppo sul design concettuale di
  un velivolo i cui requisiti sono assegnati dal docente entro le prime quattro
  settimane del corso.
  Il superamento del colloquio teorico/tecnico è prerequisito per l'accesso alla
  seconda parte di discussione del progetto di gruppo.
  I team che sviluppano i singoli progetti assegnati, costituiti tipicamente da 5/6
  studenti, sono individuati in aula entro le prime quattro settimane di corso.
  Durante l'esame, gli studenti di ciascun team dovranno presentare, in modo
  organico e in un tempo massimo di 80 minuti, gli aspetti salienti del progetto
  sviluppato, illustrando le scelte tecniche compiute in relazione ai requisiti
  progettuali e il processo iterativo di design.
  Durante l'esame saranno pertanto valutati:
  1) La padronanza degli argomenti teorici e tecnici fondamentali per lo sviluppo
  di un progetto aeronautico inteso come sistema complesso (verifica delle
  conoscenze acquisite);
  2) La qualità tecnica del progetto di gruppo sviluppato (verifica delle capacità
  elaborative);
  3) La qualità della presentazione e la padronanza del linguaggio tecnico (verifica
  delle capacità espositive).
  La griglia di valutazione prevede l'assegnazione di:
  1) Sino a 4 punti per il colloquio teorico/tecnico iniziale;
  2) Sino a 6 punti per la discussione del progetto di gruppo sviluppato;
  3) Sino a 2 punti per la qualità della presentazione (padronanza del linguaggio
  tecnico).
  In particolare:
• Il punteggio massimo al colloquio iniziale sarà assegnato agli studenti che
  rispondano a tutti i quesiti in modo corretto e con proprietà di linguaggio;
• Il punteggio massimo per il lavoro di gruppo sarà assegnato ai progetti nei
  quali le scelte tecniche siano opportunamente argomentate, in cui emerga l'idea
  di sviluppo iterativo e in cui la fase dii design iniziale sia validata da una analisi
  di performance preliminare.
• Il punteggio massimo per la qualità della presentazione sarà dato agli studenti
  capaci di illustrare con proprietà di linguaggio gli aspetti salienti del progetto,
  motivando le scelte fatte in modo accurato e pertinente.
  Il punteggio massimo sarà ottenuto dagli studenti che dimostrino competenze
  teoriche e tecniche su tutti gli aspetti del design concettuale di un aeromobile, e
  che presentino un progetto tecnicamente corretto in modo dettagliato e con
  proprietà di linguaggio, evidenziandone gli aspetti peculiari in relazione ai
  requisiti assegnati.
  Gli studenti che dimostrino lacune significative nel colloquio tecnico preliminare
  potrebbero essere invitati a ripetere l'esame, anche ove decidessero di
  presentare il proprio contributo al progetto di gruppo sviluppato.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente."

Materiale didattico:

• Presentazioni del corso;
  Testi consigliati:
• Daniel P. Raymer - Aircraft Design: A Conceptual Approach - AIAA
  Education Series
  6 edizione -- ISBN-10 : 1624104908 -- ISBN-13 : 978-1624104909
• Snorri Gudmundsson - General Aviation Aircraft Design: Applied Methods
  and Procedures - Butterworth-Heinemann
  ISBN-10 : 0128099984 -- ISBN-13 : 978-0128099988
  Altri testi di consultazione (qualunque edizione):
  Aircraft design:
• E. Torenbeek - Synthesis of Subsonic Airplane Design - Delft University
  Press - Kluwer Academic Publishers.
• J. P. Fielding - Introduction to Aircraft Design - Cambridge University Press.
• M.H. Sadraey - Aircraft Design: A systems engineering approach - Wiley
  Aerospace Series
  Aircraft systems:
• I. Moir, A.G. Seabridge, Aircraft Systems: Mechanical, Electrical and
  Avionics Subsystems Integration, John Wiley & Sons
• D.A. Lombardo, Aircraft systems, Mc Graw-Hill
• D.A. Lombardo, Advanced Aircraft systems, Mc Graw-Hill
• N.D. Manring, Hydraulic control systems, Wiley
• Helfrick, Principles of Avionics, Avionics Communications Inc.

Il corso si prefigge lo scopo di far conoscere le principali tecniche sperimentali di
misura delle tensioni, deformazioni e spostamenti in materiali, componenti e
strutture. La valutazione sperimentale di tali quantità è fondamentale per la
caratterizzazione meccanica di materiali tradizionali e innovati (obiettivo
formativo indicato sia per LM-20 che per LM-33), e per valutare le performance
strutturali e l'integrità strutturale di componenti e strutture.
Gli studenti apprenderanno quindi i fondamenti teorici e gli schemi e principi di
implementazione pratica di alcune delle più diffuse tecniche di misura in uso
nella moderna Meccanica Sperimentale.
Le conoscenze acquisite nel corso completano e si armonizzano in particolare
con le conoscenze relative ai metodi analitici e numerici della Meccanica
Strutturale, già acquisite dagli studenti in altri corsi caratterizzanti.

10 Estensimetria.
Le caratteristiche degli estensimetri (2), i criteri di scelta degli estensimetri (1), il circuito di misura della
resistenza (1), la misura delle sollecitazioni semplici (1.5), influenza dei cavi (1.5), la taratura del ponte (0.5),
la misura e l'analisi delle deformazioni nei campi piani (1.5); analisi delle deformazioni nei materiali anisotropi
(1).
(in parentesi le ore dedicate ad ogni singolo argomento).
4 Metodi Ottici #1: fotoelasticita' e tecniche interferometriche.
Impiego di metodi ottici per la misura di spstamenti/deformazioni: principi generali, luce coerente,
interferometria (1 ore).
L'effetto fotoelastico (1 ore);
l'ottica del polariscopio (1 ore);
l’uso della luce bianca in fotoelasticita' (1 ore).
11 Metodi Ottici #2: metodi a correlazione digitale di immagini.
Principio del metodo DIC 2D (1.5 ora);
Deformazione del subset e Funzioni di Forma (2);
Funzioni di Correlazione e metodi di calcolo (1);
Determinazione del campo delle deformazioni (1);
Implementazione sperimentale:
Preparazione del provino e caratteristiche dello Speckle (0.5);
Principi di fotografia e acquisizione delle immagini (2);
Errori sistematici e random nei metodi DIC (0.5);
Digital Image Correlation: il caso 3D (1.5);
Calibrazione del sistema di stereo-visione (0.5);
Determinazione della forma e degli spostamenti (0.5).
3 Metodi Ottici #3: Estensimetri a fibra ottica con reticolo di Bragg: Principio; Tipo di informazione sperimentale e
relazione caratteristica; Campi tensionali e materiali esaminabili; la sensibilita' alla deformazione; la sensibilita'
alla temperatura; Confronto tra FBG ed ER e applicazione degli FBG.
9 Metodi Termici di analisi strutturale.
Termografia ad Infrarossi: concetti di base su conduzione di calore per irraggiamento (1);
Problemi relativi alla misura di temperatura da termocamere ad infrarossi (1);
Stato dell'arte dei sistemi commerciali di termografia ad infrarossi (0.5);
Analisi delle Tensioni mediante l'Effetto Termoelastico: TSA (2);
Signal Processing di sgnali termografici: correlazione Lock-In, Trasformata Discreta di Fourier, analisi ai minimi
quadrati (3.5);
Esempi di applicazioni di TSA (0.5).

17 Estensimetria1: installazione e controllo di un ER a griglia singola su trave in acciaio (in Laboratorio, 3 ore).
Estensimetria2: misurazione del segnale estensimetrico con diverse configurazioni (in Laboratorio, 1.5 ore).
Estensimetria3: influenza dei cavi sulle misure estensimetriche (in laboratorio, 1.5 ora).
Estensimetria4: misure con rosette estensimetriche. Misure su materiali compositi (in laboratorio, 1.5 ora).
Estensimetria5: misure con celle di carico estensometri e data loggers (in laboratorio, 1.5 ora).
Fotoelasticita1: uso del polariscopio su modelli fotoelastici (rilevazioni in luce monocromatica e luce bianca) (in
laboratorio, 2 ore).
DIC: Implementazione di un setup di DIC-2D mediante ausilio del software N-Corr (in laboratorio, 3 ore).
Termografia: Implementazione di una esperienza di Thermoelastic Stress Analysis mediante acquisizione e
post-processamento di dati termografici da provini sollecitati su una macchina prova materiali servoidraulica (in
Laboratorio, 3 ore).
Le esercitazioni in Laboratorio di estensimetria vedranno la classe divisa in gruppi. Ogni gruppo dovra'
preparare una relazione finale sulle esperienze svolte in laboratorio (descrizione, analisi e presentazione dei
risultati) che potrà essere oggetto di discussione durante la verifica orale di esame.
Sia la partecipazione che la relazione finale costituiranno oggetto di valutazione utile a determinare il voto
finale (vedi la sezione "Valutazione dell'Apprendimento" nella scheda di trasparenza).

E' previsto un solo esame orale.
Una presenza costante alle attività di esercitazione in aula e' un prerequisito
essenziale per l'accesso all'esame.
In particolare e' obbligatorio accumulare una presenza non minore del 70% di
ore dedicate alle attività di laboratorio. Infatti l'esperienza acquisita durante i
laboratori non può essere ottenuta mediante studio teorico in modalità
autodidattica.
E' prevista la stesura di una Relazione scritta sulle esercitazioni del corso ed
attività di Laboratorio.
La relazione è preparata da un gruppo composto da minimo 4 e massimo 5
persone.
I gruppi verranno formati ad inizio corso e rimarranno inalterati per tutta la
durata del corso, salvo esigenze particolare che il docente valuterà di volta in
volta.
La relazione sarà oggetto di valutazione in sede di esame e contribuirà al voto
finale. Gli studenti che si prenotano per l'esame devono inviare al docente la
loro Relazione di Laboratorio entro al massimo tre giorni dalla data di esame.
Gli studenti possono anche inviare una versione elettronica della relazione alla
email del docente (in formato pdf).
Un esame si svolge tipicamente in un lasso di tempo di 30-60 minuti, e sarà
strutturato come di seguito:

• una domande per ognuna delle seguenti tecniche: Estensimetria,
  Fotoelasticità, Sensori in fibra ottica a reticolo di Bragg, Digital Image
  Correlation, tecniche termografiche e Thermoelastic Stress Analysis.
• revisione della Relazione di Laboratorio, sulle quali il docente potrà chiedere
  chiarimenti o commenti.
  Tutte le domande richiederanno una risposta orale. Inoltre alcune domande
  potranno richiedere un approfondimento scritto consistente in brevi
  dimostrazioni matematiche o rappresentazioni di equazioni o grafici e disegni
  schematici.
  I seguenti aspetti della performance dell'esame verranno in particolare valutati
  dal docente:
  a) Il livello di dettaglio nella risposta, e l'abilita' nel fare confronti e collegamenti
  tra le tecniche e con le esperienze svolte in laboratorio;
  b) La chiarezza espositiva e l'uso appropriato della terminologia tecnica;
  c) L'efficacia con la quale ogni risposta e' integrata e coadiuvata da
  rappresentazioni matematiche e grafiche in generale;
  d) la qualità della Relazione di Laboratorio.
  In particolare, relativamente al punto (d), si valuterà la chiarezza e completezza
  di esposizione, correttezza nell'analisi dei dati, l'efficacia della veste grafica della
  relazione in generale.
  I quattro aspetti prestazionali su indicati (a,b,c,d) verranno valutati con un voto
  come di seguito:
  eccellente (9 punti):
  ottima conoscenza degli argomenti (a), ottima proprietà di linguaggio (b),
  buona capacita' analitica (b,c,d), lo studente e' in grado di applicare in modo
  elegante le conoscenze per risolvere i problemi proposti (c,d), lo studente e' in
  grado di organizzare e gestire attività in team, descrivere e comunicare in modo
  sintetico ed efficace attività sperimentali ed i relativi risultati (d).
  buono (7 punti):
  buona padronanza degli argomenti (a), piena proprietà di linguaggio (b), lo
  studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti
  (c,d), lo studente e' in grado di organizzare, descrivere e comunicare in modo
  efficace attività sperimentali e resoconti di prove (d).
  sufficiente (6 punti):
  non ha piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento ma ne
  possiede le conoscenze (a),
  soddisfacente proprietà linguaggio (b), limitata capacita' di applicare
  autonomamente le
  conoscenze acquisite per la soluzione dei problemi proposti (c,d), lo studente
  descrive i resoconti di prova in modo sufficientemente comprensibile (d).
  mediocre (4 punti):
  ha scarsa padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento ed una
  minima conoscenza di base (a),
  difficoltà nell'utilizzare il linguaggio tecnico adeguato (b), scarsa o nulla capacita'
  di applicare autonomamente le
  conoscenze acquisite per la soluzione dei problemi proposti (c,d), lo studente
  descrive i resoconti di prova in modo confuso e non sufficientemente dettagliato
  (d).
  Insufficiente (0 punti):
  non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati
  nell'insegnamento (a,b,c), lo studente descrive i resoconti di prova in modo
  palesemente copiato da altre relazioni di colleghi, senza averne maturato
  contenuti e senza dimostrare di averne condiviso l'elaborazione (d), le relazioni
  di prova contengono macroscopici errori di impostazione e trattamento dei dati
  (d).
  Il voto finale risulterà dalla somma dei voti assegnati ai singoli aspetti
  prestazionali, ovvero a,b,c,d.
  Ad esempio: a=7, b=6, c=4, d=0 danno luogo ad un voto finale di 17.
  Il voto di 30&Lode e' assegnato quando il punteggio totale supera 30.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

[1](cid:9)A. Ajovalasit, D. Cerniglia, G. Petrucci, G. Pitarresi – Introduzione ai metodi di
Meccanica Sperimentale dei Solidi. Ed. Aracne, Marzo 2018 (ISBN:
978-88-255-1152-9).
[2](cid:9)A. Ajovalasit, G. Pitarresi – Estensimetri a fibra ottica con reticolo di Bragg.
Dispenza interna fornita dal docente (internal report provided by the lecturer).
[3](cid:9)G. Pitarresi – Appunti e slides del corso (slides and notes).
Book [1] can also be found on-line, on specialized electronic book web shops.
PDF electronic versions are also available from http://www.aracneeditrice.it/,
www.amazon.it, www.libreriauniversitaria.it.
The hard copy will take about 5-10 days time for delivery.
The lecturer's slides and internal booklets [2,3] will be available from a web
cloud repository.
A link to such web cloud will be provided by the lecturer upon request, and by
default to all students attending the class.

Lo studente conseguira' una conoscenza di base dei principali metodi numerici
utili per la comprensione e modellizzazione di molteplici problemi
dell’ingegneria. Lo studente sara' in grado di argomentare a sostegno del
modello impiegato e degli algoritmi ideati e valutare criticamente la risposta
ottenuta dall’utilizzo del software impiegato.

4 Introduzione al calcolo scientifico. Componenti di un calcolatore. Rappresentazione dei numeri in macchina.
Condizionamento di un problema e stabilita di un algoritmo. Complessita computazionale di un processo di
calcolo.
8 Metodi per la risoluzione dei sistemi lineari. Metodi diretti: metodo di Gauss. Tecnica di pivoting, Stabilità
numerica. Fattorizzazione LU. Applicabilita'. Metodo di Thomas. Fenomeno del fill-in. Fattorizzazione di
Cholesky. Criterio di Silvester. Metodi Iterativi: Generalita'. Analisi di convergenza. Metodo di Jacobi.
Applicabilita'. Criteri di convergenza. Metodo di Gauss-Seidel. Applicabilita'. Criteri di convergenza. Metodi di
rilassamento. Scelta del parametro di rilassamento. Criteri di convergenza. Analisi implementativa dei processi
computazionali trattati.
8 Approssimazione di funzioni. Interpolazione polinomiale. Formula di Lagrange. Errore. Fenomeno di Runge.
Operatori alle differenze. Formula di Newton. Formula di Hermite. Derivazione numerica: formule in avanti,
all'indietro e centrali. Approssimazione nel senso dei minimi quadrati nel discreto. Regressione lineare e
quadratica. Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.
5 Integrazione numerica di funzioni. Grado di precisione. Formule a punti equidistanti. Formule composte.
Valutazione indiretta del resto. Formula di estrapolazione di Richardson. Analisi implementativa dei processi
computazionali trattati.
4 Zeri di equazioni non lineari. Metodo di bisezione. Metodo delle corde, metodo a due punti, metodo di Newton-
Raphson.

52 Programmazione in Matlab. Esercitazioni guidate per l’implementazione dei processi numerici studiati.
Discussione dei risultati numerici conseguiti. Elementi di base di Excel.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta ed un
colloquio orale.
Sono previste prove in itinere che se superate con esito positivo consentiranno
l'esonero dalla prova scritta.
Nel caso in cui le prove in itinere non siano state effettuate o non superate si
dovrà sostenere la prova scritta.
Tale prova verte su argomenti trattati durante il corso ed è prevista la
realizzazione e/o la comprensione di un codice in linguaggio Matlab. Si ritiene
superata se il punteggio conseguito dallo studente e' almeno sufficiente 18/30.
Il superamento della prova scritta e' requisito necessario per l'ammissione alla
prova orale, al termine della quale la commissione di esame assegna il voto
finale o, in alternativa, comunica allo studente che l'esame non e' stato
superato. In caso di superamento dell'esame, il voto attribuito ad esso e' il
risultato dei seguenti criteri di valutazione:
Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta'
di linguaggio e comunicativa, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta'
di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite.
Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento.
La frequenza assidua ed il grado di partecipazione attiva saranno elementi di
valutazione positiva.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico fornito dal docente.
G. Monegato, Metodi ed algoritmi per il calcolo numerico, CLUT, ISBN
978-88-7992-265-4.
William J. Palm III, Matlab. Un'introduzione per gli ingegneri, McGraw Hill. ISBN
978-88-386-6466-3.
S.Chapra, R. Canale,Numerical Methods for Engineers, 8th Edition, McGraw-
Hill, ISBN ISBN 978-0-07-339792-4.

Gli obiettivi saranno quelli di approfondire e correlare gli aspetti matematico-
fisici della fluidodinamica in chiave CFD considerando le azioni esercitate da
flussi subsonori su corpi aerodinamici sia in campo di moto 2D e 3D. Verranno
forniti i metodi numerici di base per il calcolo aerodinamico CFD di base per gli
elementi principali di un velivolo completo. Attraverso il preprocessing, il
processing e postprocessing numerico si forniranno le nozioni basilari ed estese
per il design industriale di corpi e campi aerodinamici complessi.

3 Introduzione ai modelli di turbolenza, fattori di scala, approccio numerico/sperimentale
3 Solutore CFD Ansys Fluent: caratteristiche, gestione dei pacchetti, range di applicabilità
6 Processing: impostazioni del solutore CFD, scelta dei modelli di turbolenza, condizioni al contorno,
impostazioni tempo-varianti
6 Postprocessing: calibrazione del solutore CFD, analisi dei risultati in termini di affidabilità e robustezza
fenomenologica
2 Assegnazione del progetto fluidodinamico completo
2 Raccolta dei dati numerico/sperimentali e redazione del report professionale ingegneristico di progetto

9 Preprocessing: fase di mock-up booleana e problematiche connesse

23 Sviluppo del progetto completo assegnato con analisi CFD in campo di moto e variabili fluidodinamiche tempo-
varianti

Prova Orale inerente il progetto CFD presentato:
a) tempus: 30 minuti
b) quantum: set di tre domande a risposta multipla
c) quomodo: minimo punteggio per disciplina compresa nei suoi prolegomeni
fondamentali ma con scarso approfondimento delle tematiche fisico-
matematiche (18/30); sufficiente approfondimento di cui alla valutazione
precedente (21/30); più che sufficiente approfondimento di cui alla valutazione
precedente (24/30); buon approfondimento della disciplina nel suo contesto
matematico e fisico in relazione alle tematiche della meccanica del continuo
fluido (27/30); massimo punteggio se vengono analizzati in veste critica gli
argomenti trattati (30/30); idem con approfondimenti teorico/numerici e 30/30
cum Laude); massimo punteggio se vengono analizzati in veste critica gli
argomenti trattati (30/30); idem con approfondimenti teorico/numerici e 30/30
cum Laude);
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Manuali e tutorials forniti dalla software house Ansys USA.

Il corso si propone di fornire i concetti di base della corrosione al fine di
effettuare una corretta scelta dei materiali e/o delle tecniche per prevenire e
controllare i danni conseguenti alla corrosione nell’industria aerospaziale.

4 Aspetti generali. Proprieta' dei materiali. Classificazione dei materiali. Caratteristiche chimico-fisiche e
meccaniche. Comportamento in esercizio. Danni diretti e indiretti.
8 Aspetti generali della corrosione: Definizione di corrosione a secco e a umido. Meccanismo elettrochimico di
corrosione. Reazioni di corrosione: processi anodici e catodici. Legge di Faraday. Aspetti termodinamici.
Potenziali standard ed equazione di Nernst. Diagrammi di Pourbaix.
5 Aspetti cinetici: sovratensioni nei processi anodici e catodici. Controllo cinetico per trasferimento di carica e di
massa, condizioni di passivita. Diagrammi di Evans. Leggi di funzionamento dei sistemi di corrosione. Fattori di
corrosione relativi al metallo e all'ambiente.
9 Forme di corrosione: generalizzata, per contatto galvanico, pitting o vaiolatura, corrosione in fessura,
corrosione intergranulare, corrosione per turbolenza, abrasione e sfregamento, sotto sforzo (stress corrosion
cracking), corrosione-fatica, danneggiamento da idrogeno.
8 Protezione dai processi di corrosione: coatings e trattamenti superficiali. Crescita di film anodici su leghe
leggere dell’alluminio e del magnesio. Crescita di strati di conversione su leghe leggere di alluminio e
magnesio. Inibitori della corrosione e loro utilizzo nei coatings. Primer. Processi innovativi chromate free.
Influenza della microstruttura sulla resistenza alla corrosione di leghe metalliche. Influenza dei processi di
saldatura sulla microstruttura e sulle proprieta' corrosionistiche delle leghe leggere di Al. Trattamenti
postwelding. Tecniche di rimozione dei coating removal. Protezione catodica.
4 Leghe leggere dell’alluminio. Effetti dei processi di corrosione sull’integrita' della struttura degli aeromobili.
Effetto dei processi di corrosione sulle proprieta' meccaniche di aeroplani in leghe leggere dell’alluminio. Effetti
e costi dei processi di corrosione nell'industria aerospaziale.
2 Monitoraggio, valutazione e previsione dei processi di corrosione: tecniche di valutazione non distruttive della
corrosione nell’industria aerospaziale. Modellazione dei processi di corrosione e di corrosione a fatica di
strutture per l’aerospazio.
1 Prove di corrosione (metodi di misura della velocita' di corrosione in laboratorio e in campo, interpretazione e
utilizzo dei risultati, descrizione dei test standard sui materiali per uso aerospaziale (Salt Spray Test, Adhesion
test, etc).
1 Progettazione e Scelta dei Materiali. Uso di banche dati, sistemi esperti, normativa. Valutazioni economiche e
di affidabilita' (Life Cycle Cost, Decision analysis).

2 Costruzione dei digrammi di Pourbaix a partire da dati termodinamici e loro impiego
2 Metodi sperimentali per misure di potenziale e di velocita' di corrosione. Misure di resistenza di polarizzazione
con metodo d.c. and a.c.. Metodi di prevenzione e protezione dalla corrosione: materiali nobili e passivi,
rivestimenti, protezione catodica, inibitori.
2 Indagini sui materiali e sulle strutture. Tecniche di ispezione sulle strutture e metodi non distruttivi; analisi sui
materiali degradati; monitoraggio del degrado.
2 Applicazioni della protezione catodica. Potenziale di protezione. Densita' di corrente di protezione. Rivestimenti
e strati protettivi. Test di laboratorio su protezione catodica e coating (preparazione e caratterizzazione tramite
tecniche elettrochimiche ed indagini strutturali).
2 Processi di anodizing di leghe leggere dell’alluminio e del magnesio.
Test di resistenza alla corrosione di film anodici su leghe di Al e di Mg.
Test di resistenza alla corrosione di Ti e leghe di Ti, e di acciai al carbonio ed inox.
2 Identificazione dei prodotti di corrosione tramite diffrazione a raggi X e spettroscopia Raman. Analisi della
morfologia dell'attacco corrosivo tramite microscopia elettronica a scansione.

La valutazione dello studente prevede una prova orale in cui vengono proposte
delle domande a risposta aperta concentrate su tre ambiti: aspetti termodinamici
dei processi di corrosione, aspetti cinetici dei processi di corrosione e
descrizione delle problematiche relative ad accoppiamenti metallo/ambiente
tipici dell’industria aerospaziale.
Le domande saranno in parte quantitative ed in parte qualitative, e lo studente
potrà avvalersi di strumenti che lo aiutino a rispondere in maniera corretta
(Atlante dei Diagrammi di Pourbaix, Normativa, etc.). Infine, lo studente
discuterà un caso studio riguardante un caso di corrosione nell'ingegneria
aerospaziale. Lo studente dovrà dimostrare capacità di elaborare le conoscenze
fondamentali acquisite nel corso utilizzandole per superare i problemi pratici che
gli vengono posti (comportamento di un materiale per fissato ambiente,
eventuale sistema di protezione, effetto della sinergia fra sollecitazione e
corrosione, etc.), e capacità di esprimersi con un linguaggio tecnicamente
corretto sui contenuti dell’insegnamento. Sarà richiesta particolare attenzione
alle unità di misura delle grandezze fisiche di interesse (ad esempio corrente,
densità di corrente, velocità di corrosione, etc.).
Il punteggio della prova d'esame e attribuito mediante un voto espresso in
trentesimi con eventuale lode. Le domande a risposta aperta peseranno fino ad
un massimo di 24/30, mentre i restanti 6/30 e l'eventuale lode saranno attributi
in base alla discussione del caso studio. La verifica finale mira a valutare se lo
studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti, abbia acquisito
competenza interpretativa e autonomia di giudizio di casi concreti. La soglia
della sufficienza sarà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e
comprensione degli argomenti almeno nelle linee generali e abbia competenze
applicative minime in ordine alla risoluzione di casi concreti; nello specifico è
richiesto che lo studente sappia almeno quali fattori considerare per valutare
l’efficacia e rischi connessi all’accoppiamento materiale-ambiente e di quali
strumenti avvalersi. Dovrà ugualmente possedere capacità espositive e
argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze alla
commissione esaminatrice. Al di sotto di tale soglia, l’esame risulterà
insufficiente. Quanto più, invece, l’esaminando con le sue capacità
argomentative ed espositive riesce a interagire con la commissione, e quanto
più le sue conoscenze e capacità applicative vanno nel dettaglio (anche
quantitativo) della disciplina oggetto di verifica, tanto più la valutazione sarà
positiva.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Pietro Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici. Vol. I e Vol. II,
Polipress, 2010, Italia, ISBN: 9788873980612.
Pietro Pedeferri, Corrosion Science and Engineering, edited by Luciano Lazzari
and MariaPia Pedeferri, Springer, 2018, ISBN: 978-3-319-97624-2.
Corrosion Control in the Aerospace Industry, Edited by Samuel Benavides, CRC
Press, 2009, ISBN: 978-1-84569-345-9.
Lectures notes and powerpoint presentations.

Fornire gli strumenti e le metodologie necessarie ad affrontare e risolvere le
complesse problematiche legate alla dinamica del velivolo inteso come sistema.

1 Introduzione al Corso
3 Modello Fisico e Modello Matematico di un sistema dinamico
2 Operatori e teoremi: trasformate di Laplace, teoremi del valore iniziale e del valore finale, trasformate di Fourier
1 Tecniche di Linearizzazione
2 Teoria delle piccole perturbazioni
2 Sistemi Lineari Tempo Invarianti
1 Equilibrio e stabilita' di un sistema
2 Risposta dei Sistemi lineari tempo invarianti
1 Terne di riferimento
7 Equazioni del moto del velivolo
2 Linearizzazione delle equazioni del moto
7 Determinazione delle Derivate di stabilita
4 Determinazione delle derivate di controllo
6 Dinamica Longitudinale
4 Dinamica Laterale
2 Evoluzione dei comandi di volo
2 Risposta all’azionamento dei comandi
1 Risposta al vento deterministico
1 Closed –loop control del velivolo
2 Fondamenti di Statistica
2 Volo in presenza di turbolenza
2 I modelli di pilota
2 Handling qualities e flying Qualities
1 Osservatori dello stato
2 Filtro di Kalman
4 Dinamica in Effetto suolo
2 Sistemi di Auto Stabilizzazione
7 Elementi dell'aerodinamica del rotore e della meccanica del volo dell'elicottero

3 Risposta in frequenza di un sistema dinamico del secondo ordine
3 Calcolo di autovalori, autovettori e diagramma di Argand di un sistema dinamico del secondo ordine
3 Risposta dei Sistemi lineari tempo invarianti ad ingressi deterministici
3 Risposta in frequenza, calcolo degli autovalori e degli autovettori di un sistema dinamico del quarto ordine
4 Dinamica Longitudinale
3 Dinamica Laterale
2 Calcolo delle funzioni di trasferimento longitudinali del velivolo
3 Risposta all’azionamento dei comandi
3 Volo in aria Agitata
3 Sistemi di Auto Stabilizzazione
3 Filtro di Kalman

La valutazione dell'apprendimento avviene mediante esame orale: si tratta di un
colloquio in cui verranno discussi sia gli argomenti affrontati durante le lezioni
che gli elaborati sviluppati durante le esercitazioni.
La suddetta valutazione mira a valutare:
a) le conoscenze e le competenze acquisite durante il corso;
b) la capacità elaborative sviluppate inerenti temi della dinamica del volo;
c) le capacità espositive.
Conoscenze e competenze acquisite:
Sara' verificata la capacita' di descrivere criticamente e quantitativamente i
diversi aspetti relativi alla dinamica di un aeromobile
Capacita' elaborative:
Saranno verificati:
1) La capacita' di analizzare, mediante gli strumenti propri della dinamica dei
sistemi, i principali aspetti relativi alla dinamica del velivolo, in particolare in
relazione alla stabilità dinamica;
2) Il grado di padronanza degli argomenti del corso mediante quesiti specifici
formulati in modo da stimolare una elaborazione critica autonoma da parte dello
studente indipendentemente dagli elaborati sviluppati durante il corso.
Capacita' espositive:
Sara' verificata la padronanza del linguaggio tecnico necessario a descrivere i
comportamenti dinamici del velivolo.
La valutazione è espressa in trentesimi e il punteggio minimo per superarla è di
18/30.
Punteggio massimo (28-30 e lode): ottenuto ove lo studente dimostrera' piena
padronanza dei contenuti di aver acquisito la capacita' di descrivere, con
linguaggio tecnico accurato ed articolato, la modellazione dinamica di un
velivolo e gli aspetti tipici della sua risposta dinamica, utilizzando gli strumenti
analitici sviluppati durante il corso e dimostrando capacita' di elaborazione
autonoma ed originale in relazione ai quesiti posti durante l'esame. Tale
capacità sarà dimostrata da assenza di errori, correzione delle imprecisioni o
integrazione delle risposte in modo autonomo, rielaborazione efficace delle
conoscenze, autonomia e coerenza nell'orientarsi o nell'esprimere giudizi in
contesti disciplinari/interdisciplinari, eccellente chiarezza espositiva,
argomentazioni articolate, piena proprietà di linguaggio.
Punteggio intermedio (24-27): ottenuto nel caso in cui lo studente, seppur
padroneggiando argomenti e linguaggio, mostri poca capacita' di sviluppo
autonomo ed originale. Tale capacità sarà dimostrata da buona padronanza dei
contenuti: pochi errori e/o omissioni minori, correzioni e/o integrazioni
parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi, soluzioni
sostanzialmente corrette; buona coerenza nel collegare i concetti e
nell'orientarsi in ambiti disciplinari o correlati; buona chiarezza espositiva,
corretta proprietà di linguaggio.
Punteggio minimo (18-23): ottenuto nel caso in cui lo studente mostri una
conoscenza appena sufficiente degli argomenti del corso, li esponga con
linguaggio tecnico poco articolato e dimostri scarsa o nulla capacita' di
elaborazione autonoma in relazione ai quesiti posti. Tale capacità sarà
dimostrata da un approccio accettabile ai problemi, soluzioni complessivamente
adeguate; autonomia limitata, errori e/o omissioni non gravi; coerenza
nell'orientare e collegare i concetti nei campi disciplinari in modo incerto e
guidato; sufficiente proprietà di linguaggio.
Punteggio inferiore al minimo (inferiore a 18): risultati di apprendimento
insufficienti. Tale risultato sarà dimostrato da un approccio non accettabile ai
problemi, errori e/o omissioni gravi, insufficiente proprietà di linguaggio.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testi di riferimento
B. Etkin – Dynamics of Atmospheric Flight – Dover Publications
ISBN-10: 0486445224 -- ISBN-13: 978-0486445229
R. W. Prouty - Helicopter Performance, Stability, and Control - Krieger Pub Co
ISBN-10: 1575242095 -- ISBN-13:978-1575242095
B.L. Steven, F.L. Lewis, E.N. Johnson - Aircraft Control and Simulation -
Wiley-Blackwell
3^ edizione (ottobre 2015) ISBN: 978-1-118-87098-3
T. R. Yechout - Introduction to Aircraft Flight Mechanics - AIAA Educational
series
2^ edizione (2014) ISBN: 978-1-62410-254-7
Testi di consultazione:

• C. Casarosa - Meccanica del Volo - Pisa University Press
  ISBN-10: 8867410164 -- ISBN-13 : 978-8867410163

Imparare tecniche di filtraggio ottimo per sistemi stocastici. Imparare a
determinare un modello matematico a partire dai dati sperimentali misurati sul
sistema.

6 Introduzione al corso. Richiami su variabili aleatorie e teoria delle probabilità
6 Processi stocastici: definizioni e proprieta', esempi di processi stocastici
3 Analisi in frequenza
3 Modelli lineari di processi stocastici
3 Introduzione alla teoria della stima
4 Stima parametrica, stimatore ai minimi quadrati e stimatore di Gauss-Markov
2 Stima a massima verosimiglianza
4 Stima Bayesiana e stima a minimo errore quadratico medio
4 Filtraggio ottimo, filtro di Wiener FIR, predittore di Wiener FIR
4 Fattorizzazione spettrale e predittore di Wiener IIR
6 Filtro di Kalman e filtro di Kalman esteso
8 Identificazione dei modelli: approccio black box
4 Identificazione parametrica
3 Stima ricorsiva di modelli di regressione lineare

21 Esercizi e esempi sugli argomenti trattati. Esercitazioni con Matlab. Uso dell'Identification toolbox di matlab.
Uso dell'Optimtool di Matlab

Per valutare l apprendimento gli studenti faranno un test finale orale e un
elaborato da svolgere in maniera individuale e discutere durante una prova
orale.
Ciascuna di queste due prove e' valutata in 30/30 e il voto e' la media dei 2. Il
voto minimo per superare ciascuna prova e' 16/30. ma il voto finale deve essere
superiore a 18/30.
VOTO(cid:9)da 28 a 30 - 30 e lode
RISULTATI DI APPRENDIMENTO(cid:9)Livello complessivo: ottimo/eccellente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
(cid:9)CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE(cid:9)Ottima/eccellente
conoscenza e padronanza degli argomenti del corso
(cid:9)CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE(cid:9)Ottima/
eccellente capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l’analisi e la
soluzione dei problemi proposti, con alto grado di autonomia, efficacia e con
elementi di originalita.
(cid:9)AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ABILITA' COMUNICATIVE
CAPACITA' D’APPRENDIMENTO(cid:9)Elevate/eccellenti capacita' logiche e
analitiche per orientarsi e formulare giudizi, anche in presenza di informazioni
parziali su problematiche/applicazioni, anche complesse, riguardanti ambiti
disciplinari o interdisciplinari ad essi correlati.
Piene/eccellenti capacita' espositive e di argomentazione, ottima/eccellente
chiarezza e proprieta' di linguaggio.
Efficaci e articolate capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una piena capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l’attivita' professionale con alto grado
di autonomia.
VOTO(cid:9)da 24 a 27
RISULTATI DI APPRENDIMENTO(cid:9)Livello complessivo: buono.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
(cid:9)CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE(cid:9)Buona conoscenza e
padronanza degli argomenti del corso, con pochi e non significativi errori,
inesattezze o omissioni
(cid:9)CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE(cid:9)Buone
capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l’analisi e la soluzione dei
problemi proposti, con adeguata autonomia ed efficacia.
(cid:9)AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ABILITA' COMUNICATIVE
CAPACITA' D’APPRENDIMENTO(cid:9)Buone/soddisfacenti capacita' logiche e
analitiche per orientarsi e formulare giudizi su problematiche/applicazioni,
riguardanti ambiti disciplinari o interdisciplinari ad essi correlati.
Buone capacita' espositive e di argomentazione, buona chiarezza e proprieta' di
linguaggio.
Buone/soddisfacenti capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una adeguata capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l’attivita' professionale in modo
autonomo.
VOTO(cid:9)da 18 a 23
RISULTATI DI APPRENDIMENTO(cid:9)Livello complessivo: discreto/sufficiente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
(cid:9)CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE(cid:9)Sufficiente/discreta
conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, anche se con alcuni errori,
inesattezze o lacune
(cid:9)CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE(cid:9)Sufficiente/
discreta capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l’analisi e la
soluzione dei problemi proposti, anche se con limitata autonomia ed efficacia.
(cid:9)AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ABILITA' COMUNICATIVE
CAPACITA' D’APPRENDIMENTO(cid:9)Accettabili capacita' logiche e analitiche per
orientarsi e formulare giudizi anche se incerti, parzialmente guidati e
limitatamente a tematiche e applicazioni in ambito disciplinare.
Sufficienti/discrete capacita' espositive e di argomentazione, chiarezza e
proprieta' di linguaggio.
Accettabili capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, che, se pur con qualche limite, possono
consentire di affrontare gli studi successivi o l’attivita' professionale in modo
sufficientemente autonomo.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

•(cid:9)L. Ljung, System Identification - Theory For the User,1999, Pearson College
Div. ISBN: 0136566952.
•(cid:9)Appunti del corso del Prof. Garulli, DII, Siena (http://control.dii.unisi.it/iead/
Dispense_v2.1.pdf).
•(cid:9)G. Pillonetto, T. Chen, A. Chiuso, G. De Nicolao, L. Ljung Regularized System
Identification - Learning Dynamic Models from Data, 2022, Springer. ISBN
978-3-030-95859-6. (open access book).
•(cid:9)S. Bittanti, Identificazione dei modelli e sistemi adattativi, 2003/5, Pitagora.
ISBN: 8837112009.
•(cid:9)S. Bittanti: Teoria della predizione e del filtraggio, 2002/6, Pitagora. ISBN:
8837110928.
•(cid:9)T. Sodestrom, P. Stoica, System Identification, 1989, Pentice Hall. ISBN:
0138812365.

DEL MODULO
Il modulo presenta tecniche di apprendimento automatico basato sui dati e i principi basilari dei sistemi di gestione dei Big
Data.
In particolare, i principali obiettivi formativi del modulo sono:
1) Apprendere le tecniche di pre-elaborazione dei dati
2) Apprendere i principi basilari dei sistemi di gestione di Big Data, i modelli di programmazione per l’elaborazione dei Big
Data, le tecniche di memorizzazione e interrogazione di dati strutturati e semi-strutturati in ambito Big Data.
3) Saper implementare semplici tecniche di classificazione, clustering e analisi dei dati in Python.
4) Saper valutare diversi approcci architetturali e algoritmici e individuare le soluzioni più adatte al contesto in esame.
DEL MODULO
Il modulo presenta tecniche di apprendimento automatico basato sui dati per la classificazione basata su approcci statistici e
su modelli con memoria.
Più in dettaglio, i principali obiettivi formativi del modulo sono:
1) Apprendere tecniche per la stima delle densità di probabilità o distribuzione campionarie delle 'features' usate per la
classificazione;
2) Applicare tecniche di inferenza Bayesiana anche a processi con memoria;
3) Progettare sistemi capaci di apprendere per rinforzo (reinforcement-learning).

2 Introduzione al Corso. Il processo di analisi dei dati: raccolta dei dati, pre-processing,
applicazione delle tecniche di analisi ed estrazione della conoscenza.
3 Preparazione dei dati: tipi di dati, data cleaning, gestione dei dati mancanti, campionamento.
4 Riduzione della dimensionalità dei dati: Principal Component Analysis, Singular Value
Decomposition, Trasformazioni Wavelet, Multi Dimensional Scaling, Embedding di grafi.
2 Distanze e similarita' per i diversi tipi di dati: dati quantitativi, dati categoriali, dati testuali,
sequenze temporali, grafi.
8 Architetture software per lo storage di Big Data: database SQL, database noSQL, MongoDB,
l’algoritmo MapReduce, Apache Hadoop, HDFS.

5 Richiami di Python e dei moduli numpy, pandas, matplotlib, sklearn. Pre-elaborazione e riduzione
di dimensionalità. Utilizzo di sistemi per la memorizzazione e interrogazione dei dati
3 Utilizzo di sistemi per la memorizzazione e interrogazione dei dati
MODULO
MACHINE LEARNING
Prof.ssa ILENIA TINNIRELLO
4 Introduzione al corso. Richiami di probabilita' e variabili aleatorie.
8 Classificazione: rappresentazione delle ipotesi, regioni di decisione, funzioni di costo.
Classificatori Bayesiani. Distribuzioni gaussiane
multivariabili.Tecniche di stima delle densita' di probabilita' delle features: stima parametrica e
non parametrica. Stima a massima verosimiglianza.
8 Processi di Markov tempo discreti: matrici di transizioni, condizioni di equilibrio stazionario,
distribuzioni di probabilita' limite. Esempi di applicazione: l'algoritmo PageRank di Google.
L'algoritmo di Viterbi per classificazione in processi con memoria. Processi di decisione di
Markov e Reinforcement Learning.

7 Introduzione a Python e alla libreria scikit learn. Applicazioni di tutti i concetti del corso a problemi
reali di
classificazione ed esempi di implementazione.

MODALITA’ DI ESAME:
Una prova scritta obbligatoria (che include anche un progetto in python) e una
prova orale a discrezione della docente. La prova orale puo' essere sostenuta
per migliorare la valutazione della prova scritta. Per sostenere la prova orale e'
comunque necessario superare la prova scritta.
La prova scritta e' valutata in trentesimi. Il voto minimo per superare la prova
scritta e' 18/30. La prova orale e' valutata con un punteggio aggiuntivo da 0 a 3
punti sul voto in trentesimi. Il voto finale e' il voto della prova scritta (nel caso in
cui la prova orale non venga sostenuta) o la somma del voto della prova scritta
e del punteggio aggiuntivo della prova orale.
DESCRIZIONE DELLE PROVE
La prova scritta e' basata su due domande aperte e su tre esercizi, simili a quelli
discussi nelle esercitazioni guidate, in cui si richiede di applicare le metodologie
presentate nel corso a semplici problemi di analisi di dati, modelli di sistemi e
inferenza statistica. La durata complessiva della prova e' 2.5 ore. La prova e'
finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza e padronanza dei concetti e degli algoritmi discussi a
  lezione;
• la capacita' di utilizzo dei suddetti concetti e algoritmi per risolvere in modo
  autonomo problemi di apprendimaneto;
• la capacita' di esporre, argomentare e analizzare le scelte effettuate.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.
  La prova orale ha una durata di circa 30 minuti e consiste in un colloquio su una
  discussione di un progetto sviluppato in python per un caso di studio concordato
  con il docente. La prova e' finalizzata ad accertare:
• la capacita' di applicare i concetti studiati a problemi reali, utilizzando tecniche
  di programmazione;
• la proprieta' di linguaggio e la chiarezza espositiva;
• le capacita' di rielaborazione dei concetti acquisiti e di collegamento tra
  essi,nell’ambito delle tematiche del corso e/o di tematiche interdisciplinari ad
  esso correlate.
  CRITERI DI VALUTAZIONE:
  Ai fini della valutazione, verra' stimato il livello di raggiungimento dei risultati di
  apprendimento previsto per il corso, come di
  seguito elencati.
  Conoscenze e comprensione: Valutazione del livello di conoscenza e
  padronanza degli argomenti del corso; Capacita' di applicare le conoscenze:
  valutazione della capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l’analisi
  e la soluzione dei problemi proposti, del livello di autonomia, e dell’originalita'
  delle soluzioni proposte.
  Autonomia di giudizio: Valutazione delle capacita' logiche e analitiche per
  orientarsi e formulare giudizi, anche in presenza di informazioni parziali su
  problematiche/applicazioni riguardanti ambiti disciplinari o interdisciplinari ad
  essi correlati.
  Abilita' comunicative e capacita' di apprendimento: Valutazione delle capacita'
  espositive e di argomentazione, chiarezza e proprieta' di linguaggio. Valutazione
  delle capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di collegamento
  multidisciplinare.
  ESITO DEL VOTO
  30-30 e lode: Valutazione eccellente/ottimo. Ottima conoscenza degli
  argomenti, ottima capacita' analitica anche in nuovi contesti; ottima proprieta' di
  linguaggio e di apprendimento.
  27-29: Valutazione molto buono. Buona padronanza degli argomenti, piena
  proprieta' di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per
  risolvere i problemi proposti.
  24-26: Valutazione buono. Conoscenza di base dei principali argomenti,
  discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
  autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
  21-23: Soddisfacente. Parziale padronanza degli argomenti del corso,
  soddisfacente proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare
  autonomamente le conoscenze acquisite.
  18-20: Sufficiente. Minima conoscenza degli argomenti del corso e del
  linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di applicare autonomamente le
  conoscenze acquisite.
  Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
  argomenti trattati nell'insegnamento.

For Python programming:

• Paul J. Deitel, Harvey M. Deitel. Introduzione a Python. Per l'informatica e la data science, Pearson. ISBN:
  978-8891915924
  Pre-processing and data dimensionality reduction:
• Data Mining: The Textbook, 2015, Charu C. Aggarwal, Springer-Verlag New York, ISBN 978-3319141411, disponibile
  gratuitamente in forma elettronica per gli studenti dell'Ateneo. (freely available online for Unipa students)
  Big Data storage:
• Slides fornite dal docente e documentazione ufficiale delle librerie/Slides provided by the teacher and official documentation
  of the packages
  TIPO DI ATTIVITA' C
  AMBITO 83910-Attività formative affini o integrative
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 48
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 27
  DIDATTICHE ASSISTITE
• SergiosTheodoridis, Kostantinos Koutroumbas. Pattern Recognition, Academic Press. eBook ISBN: 9780080949123
  Hardcover ISBN: 978159749272.
• Paul J. Deitel, Harvey M. Deitel. Introduzione a Python. Per l'informatica e la data science. Pearson 2021
• Dispense del docente.
  TIPO DI ATTIVITA' C
  AMBITO 83910-Attività formative affini o integrative
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 48
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 27
  DIDATTICHE ASSISTITE

Il corso ha come primo obiettivo formativo quello di fornire agli studenti una
solida base teorica per lo studio dei modelli dinamici non lineari, con particolare
attenzione alla progettazione di controllori non lineari in presenza di conoscenza
nominale del modello. Gli studenti apprenderanno metodi per l’analisi della
stabilità, per la progettazione di leggi di controllo robusto e per la validazione
delle prestazioni in presenza di disturbi e incertezze strutturali o parametriche.
Il secondo obiettivo è di natura applicativa e consiste nell’introdurre e rendere
operative alcune delle principali piattaforme software per la robotica mobile e
distribuita, come Matlab/Simulink per l’analisi e la simulazione di sistemi
dinamici, ROS per la gestione di architetture modulari e la comunicazione tra
nodi, e Gazebo per la simulazione fisica realistica dell’ambiente e
dell’interazione robot-mondo.
Il corso intende quindi integrare competenze teoriche e pratiche, al fine di
permettere allo studente di affrontare problemi complessi nella progettazione e
nello sviluppo di sistemi robotici autonomi, sia singoli che distribuiti.

4 L1 "Introduzione alla robotica mobile". Applicazioni industriali e nei servizi. Forme di stato non lineari. Stabilita'
degli equilibri mediante la teoria di Lyapunov (richiami ai teoremi di Lyapunov, Barbashin-Krasowskii,
Krasovskii-Lasalle).
6 L2 "Robot su ruote". Anolonomia e forme canoniche. Veicoli tipo uniciclo (modello cinematico e dinamico,
controllo del moto punto-punto, inseguimento di percorsi e di traiettorie). Veicoli car-like (modelli cinematici a
trazione anteriore o posteriore, con riferimento anteriore o posteriore, modelli dinamici, inseguimento di
percorso e parcheggio automatizzato).
6 L3 "Robot Distribuiti". Richiami alla teoria dei grafi. Cooperazione basata su scambio di messaggi. Algoritmo
lineare del consenso. Coordinamento per rendez-vous, copertura e mantenimento in formazione. Partizioni di
Voronoi.
4 L4 "Veicoli da Corsa". Meccanica della ruota e dello pneumatico. Slittamento dello pneumatico. Magic formula.
Modello del veicolo (cinematica, interazione strada-pneumatico, trasferimento dei carichi, modello delle
sospensioni). Modello a singola traccia non lineare. Controllo longitudinale e laterale con vento. Cenni al
modello a doppia traccia e controllo MPC. Pianificazione ottima (a minima lunghezza, curvature o
combinazione).
4 L5 "Robot Aerei". Applicazioni. Struttura meccanica, sotto-attuazione e modello di un quadrotor. Controllo
lineare di assetto e posizione in cascata per la configurazione di hovering. Cenni sui controllori non lineari per
l'inseguimento di traiettorie acrobatiche.
7 L6 "Analisi e controllo non lineare avanzati". Raggiungibilita' e osservabilita', derivate e prodotto di Lie,
distribuzioni involutive. Linearizzazione esatta ingresso-uscita MIMO. Controllo adattativo e stima online dei
parametri.
7 L7 "Robot con embodied intelligence". Modellazione di soft robot articolati con attuazione pneumatica/elettrica
e in configurazione agonista-antagonista. Controllo robusto ed adattativo di soft robot. Stima delle rigidezza di
giunto con approcci lato attuazione e lato link. Cenni alla stima della rigidezza cartesiana.

4 E1 Simulazioni in Matlab/Simulink di controllori non lineari per robot su ruote.
12 E2 "ROS (Robot Operating System)". Architettura e protocolli di comunicazione. URDF. Programmazione di
nodi ROS in C++. Simulatore Gazebo. Realizzazione e verifica di controllori in ROS/Gazebo per sistemi a
singolo e multi robot.

L’apprendimento viene valutato attraverso la realizzazione e la presentazione di
un progetto, che ha l’obiettivo di verificare l’acquisizione delle conoscenze
teoriche e pratiche del corso. In particolare, la valutazione mira ad accertare: la
conoscenza e la comprensione dei contenuti; la capacità di applicare le tecniche
di modellazione, pianificazione e controllo a robot concreti; l’autonomia nello
scegliere il tipo di robot e la procedura di controllo più adatta a una specifica
applicazione; la capacità di analizzare la fattibilità tecnica e operativa
dell’impiego di robot mobili in contesti applicativi reali; la chiarezza espositiva e
la padronanza del linguaggio tecnico.
La valutazione è espressa in trentesimi e si supera con un punteggio minimo di
18/30. I criteri adottati per la determinazione del voto finale sono i seguenti:

• 28–30 e lode: piena padronanza dei contenuti; nessun errore; correzioni o
  integrazioni autonome; approccio rigoroso; soluzioni complete, corrette ed
  efficaci; presenza di elementi originali; rielaborazione autonoma e coerente delle
  conoscenze in contesti anche interdisciplinari; esposizione eccellente,
  argomentazioni articolate, linguaggio pienamente appropriato.
• 24–27: buona padronanza dei contenuti; solo lievi errori o omissioni; correzioni
  o integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi; soluzioni
  sostanzialmente corrette; capacità di collegamento tra i concetti; esposizione
  chiara e linguaggio tecnicamente corretto.
• 18–23: conoscenze di base sufficienti; approccio accettabile ai problemi;
  soluzioni complessivamente adeguate ma con errori non gravi; autonomia
  limitata; collegamenti tra i concetti presenti ma incerti o guidati; esposizione
  accettabile e proprietà di linguaggio sufficiente.
• Inferiore a 18: risultati di apprendimento insufficienti.
  Agli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti strumenti
  compensativi e misure dispensative, come previsto dalla normativa vigente e in
  base alle indicazioni del CeNDiS (Centro di Ateneo per la Disabilità e la
  Neurodiversità).

• Dispense fornite dal docente / Lecture notes of the teacher
• A Concise Introduction to Robot Programming with ROS2, Francisco Martin
  Rico, Taylor and Francis, CRC Press, ISBN: 978-1-032-26720-3
• L. Sciavicco, B. Siciliano, L. Villani, G. Oriolo, Robotica, McGraw-Hill, 3 a
  edizione, 2008, ISBN: 883866322X
• Hassan K. Khalil , Nonlinear Systems, 3° edizione, Prentice Hall, ISBN:
  9780130673893

Fornire agli allievi gli strumenti necessari alla progettazione dei processi di
formatura tramite simulazione numerica basata sull’analisi agli elementi finiti.
Evidenziare l’influenza delle scelte progettuali sulle caratteristiche dei
componenti finiti.

3 Richiami teoria della plasticita'
3 Approccio Euleriano aggiornato
2 Approccio Euleriano puro
4 Approccio Lagrangiano: solid formulation
3 Lagrangiano puro/aggiornato
2 Equazioni equilibrio dinamico
3 Il problema del contatto
2 Processi bulk in stampo chiuso
2 Analisi ritorno elastico su lamiere
4 Problema termomeccanico accoppiato
2 Frattura duttile
2 Uso di strumenti di intelligenza artificiale

2 Introduzione a DEFORM 2D: UPSETTING
2 DEFORM 2D: ESTRUSIONE
2 DEFORM 2D: LAMINAZIONE PIANA
2 INTRODUZIONE A LS DYNA: IMBUTITURA ASSIALSIMMETRICA
2 LS DYNA: IMBUTITURA QUADRATA
2 LS DYNA: SPRINGBACK
2 LS DYNA: SEQUANZA DI SIMULAZIONE PER PEZZI COMPLESSI CON ROMPIGRINZE - STAMPAGGIO,
TRIMMING, SPRINGBACK
2 INTRODUZIONE DEFORM 3D: SIMULAZIONE TERMOMECCANICA
2 DEFORM 3D: FORGIATURA
2 DEFORM 3D: CRITERI DI FRATTURA IN ESTRUSIONE E TRANCIATURA
2 SIMULAZIONI COMPLESSE: FRICTION STIR WELDING

La valutazione si svolgera' sulla base di una prova orale.
Le domande tenderanno a verificare: le conoscenze acquisite; le capacita'
elaborative; il possesso di capacita' espositiva; la capacita' di stabilire
connessioni autonome tra i contenuti e svincolate dai testi di riferimento; la
capacita' di fornire giudizi autonomi in merito ai contenuti disciplinari; la capacita'
di comprendere le applicazioni legate agli ambiti della disciplina; la capacita' di
collocare i contenuti disciplinari all’interno del contesto professionale e
tecnologico di riferimento.
La valutazione finale prevede un voto in trentesimi secondo i criteri sotto riportati:
30- 30 e lode: ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta' di
linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti;
26-29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di linguaggio, lo
studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti
24-25: conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta' di
linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti
21-23: non ha piena padronanza degli argomenti principali dell’insegnamento
ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta' di linguaggio, scarsa
capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite
18-20: minima conoscenza di base degli argomenti principali dell’insegnamento
e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite
La prova non sara' superata nel caso in cui l’esaminando dimostri di non
possedere una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati
nell’insegnamento
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

Dispense del corso
P. Wriggers - Nonlinear Finite Element Methods - Springer - ISBN:
978-3540710004
J. Paulo Davim - Finite Element Method in Manufacturing Processes - Wiley-Iste

• ISBN: 9781848212824

Il corso si propone di fornire le conoscenze relative la preparazione, la
caratterizzazione, la struttura, le proprieta' e le applicazioni tecnologiche delle
principali tipologie di materiali polimerici compositi e nanocompositi
Lo studente sviluppera, altresi, conoscenze sui metodi chimici e fisici di sintesi
delle principali classi di nanoparticelle e altre nanostrutture, sia organiche che
inorganiche, sulle correlazioni struttura-proprieta' alla nanoscala e sui processi
che possono condurre all’autoassemblaggio e/o all’integrazione di queste unita-
base in architetture funzionali piu' complesse.

2 I materiali compositi fibro-rinforzato: definizione e tipologie
2 I costituenti dei materiali compositi: ruolo della matrice e ruolo delle fibre
5 Le matrici più comunemente usate nei compositi polimeriche metalliche e ceramiche
4 Classificazioni fibre per materiali compositi: fibre sintetiche (vetro, carbonio e kevlar) e fibre naturali (lino,
canapa, juta etc.)
2 Interazioni fibra-matrice, metodi di compatibilizzazione: trattamenti chimici delle fibre, sizing
8 Tecniche di produzione dei materiali compositi: hand lay-up, vacuum bagging, vacuum infusion, RTM, filament
winding, pultrusion
6 Principali proprieta' dei materiali compositi: meccaniche, inerzia termiche, inerzia chimica, conducibilita'
elettrica e termica
3 Metodi di indagini non-distruttive delle strutture in composito

3 Calcolo del grado di polimerizzazione di una resina termoindurente
2 Determinazione dei valori di resistenza delle fibre
5 Determinazione dei parametri operativi dei principali processi di produzione dei compositi
4 Calcolo delle principali proprieta' dei materiali compositi
4 Tecniche di caratterizzazione dei materiali compositi: XRD, SEM, TEM, AFM, Reologia, Spettroscopie, NMR
4 Esempi di applicazioni industriali dei materiali composite nel settore areospaziale

La valutazione dell'apprendimento prevedera' un elaborato su un esempio di
applicazione dei materiali compositi in ambito areospaziale e un esame orale. Il
colloquio cerchera' di appurare la capacita' dell’allievo di elaborare le
conoscenze acquisite discutendo l'elaborato prodotto e nelle risposte ai
problemi che gli vengono posti, e la capacita' di esprimersi con un linguaggio
tecnicamente corretto sui contenuti dell’insegnamento. La valutazione viene
espressa in trentesimi con eventuale lode, secondo lo schema riportato
Eccellente (cid:9)30 – 30 e lode
ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, buona
capacità analitica, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per
risolvere i problemi proposti.
Molto buono (cid:9)26-29
buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, lo studente è
in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Buono (cid:9)24-25
conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio,
con limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze alla soluzione
dei problemi proposti.
Soddisfacente (cid:9)21-23
non ha piena padronanza degli argomenti principali dell’insegnamento ma ne
possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà linguaggio, scarsa capacità di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Sufficiente (cid:9)18-20
minima conoscenza di base degli argomenti principali dell’insegnamento e del
linguaggio tecnico, scarsissima capacità di applicare autonomamente le
conoscenze acquisite.
Insufficiente
non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati
nell'insegnamento.
Le domande riguarderanno le tipologie di matrici e rinforzi utilizzabili, nonche' le
principali tecnologie di produzione e le principali tecniche di indagine
sperimentale per la caratterizzazione chimico-fisica dei materiali compositi e
nanocompositi e mireranno alla valutazione della capacita' dello studente di
effettuare un’analisi critica delle diverse possibili soluzioni in termini di struttura
e composizione dei materiali, e dei relativi processi di produzione e/o
lavorazione, sulla base delle loro proprieta' meccaniche e funzionali in vista
della specifica applicazione.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

Mallick, P.K. Fibre reinforced composites: materials, manufacturing and design.
Marcel Dekker Inc.
Third edition ISBN-13: 978-0-8493-4205-9
Dispense fornite dal docente